水泥复合砂浆钢筋网应用于抗剪加固钢筋混凝土梁技术.pdf

2 0 1 3年 第 7期 (总 第 2 8 5 期 ) Numb e r 7 i n 2 01 3( To t a 1 No 2 8 5) 混 凝 土 Co nc r e t e 实用技术 PRACTI CAL TECHNOL0GY d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 3 0 7 0 4 0 水泥复合砂浆钢筋网应用于抗剪加固 钢筋混凝土梁技术 罗利波 ( 长沙市规划设计院有限责任公司 ，湖南 长沙 4 1 0 0 0 7 ) 摘要： 用水泥复合砂浆钢筋网加固钢筋混凝土构件 ， 是一种新的加 固方法 ， 该方法施 工简单 ， 施工便捷 ， 施工工效高 ， 湿作业 少 ， 不需大型施工机具， 施工 占用场地少， 施工质量容易保证 ， 经济效益好 ， 价格便宜 ， 具有极佳的耐腐蚀性能、 耐久性能和耐火性 能 ， 适用面广 ， 可以广泛地适用于各种类型、 各种形状 、 各种结构部位 的加固修补 ， 其本身可 以起到对内部混凝土结构的保护作 用 ， 达到双重加 固修补的 目的， 节省了大笔维修费用 ， 而且解决了碳纤维加固中因使用有机界环氧化物而产生的问题。 试验表明 水泥复合砂浆钢筋网能改善梁的抗剪性能， 加固效果 良好。 总结和讨论了水泥复合砂浆钢筋网抗剪加固钢筋混凝土梁的施工工艺及 质量控制。 关键词： 水泥复合砂浆钢筋网；抗剪加 固；施工工艺；质量控制 中图分类号 ： T U5 2 8 O 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 7 0 1 4 1 0 3 C on s t r u c t i on t e c hn o l o gi e s o f s t r e n g t h e n i n g r e i n f or c e d c on c r e t e b e a m s w i t h c omp o s i t e m o r t a r l a m i n a t e r e i n f o r c e d w i t h m e s h r e i n f or c e me n t t o i m p r o v e t h e s h e a r c a p a c i t y LUO Li b o ( Ch a n g s h aP l a n n i n ga n dDe s i g nI n s t i t u t eCo ， L t d ， C h a n g s h a 4 1 0 0 0 7 ， C h i n a ) Abs t r act ： Co mpo s i t e mo r t a r l a mi n a t e r e i n f o r c e d wi t h me s h r e i n f o r c e me n t i s b e c o mi n g a p o p ul a r ma t e ria l o f c o ns t r u c t i o n no wa da y s， whi c h i s a t y p e o ft h i n wa l l r e i nf o r c e d c o n c r e t e c ommo n l y c o ns tr u c t e d o fh yd r a ul i c c e me nt mo r t a r r e i n f o r c e d wi t h c l os e l y s p a c e d l a y e r s o f c o nt i n uo u s a nd r e l a t i ve ly s ma l 1 s i z e wi r e me s h Th e me s h c a n be ma d e o f me t a l l i c ma t e r i a l s o r o t h e r s ui t a b l e ma t e ria l s Th e u s e o f p r e c a s t c o mp o s i t e mo r t a r 1 a mi na t e r e i n f o r e e d wi t h me s h r e i nf o r c e me n t e l e me n t s i n c o n s t r uc t i o n wi l l r e d u c e t he c o s t a nd l a b o u r f o r c e s u b s t a n t i a l l y W i th the i nd u s t r i a l i z e d b ui l d i n g s ys t e ms， t h e c o mpo n e n t s c o u l d b e ma s s - p r o d u c e d a n d he nc e， r e d u c e t h e o ve r a l l c o n s t r u c t i o n t i me Al t h o u g h， c o n v e n t i o n a l ma t e ria l s l i k e c o nc r e t e， b r i c ks a n d t i mb e r a r e s t i l l wi d e l y us e d t h e s e d a ys ， the y a r e n o t a s fl e x i b l e a s c o mpo s i t e mo r t ar 1 a mi na t e r e i nf o r e e d wi t h me s h r e i n f o r c e me nt i n t e r ms of i t s va r i a bi l i t y i n c o ns t r u c t i on I t s ho we d t h a t c o mp o s i t e mo r t a r 1 a mi na t e r e i nf o r e e d wi t h me s h r e inf o r c e me n t h a v e e me r g e d a s a v i a b l e， c o s t e ffe c t i v e a l t e r n a t i v e t o s t e e l p l a t e s o r o t h e r t e c h n i q ue s i n s t r e n g t he ni n g RC me m be r s The p r i n c i pa 1 a d v a n t a g e s of c o mp o s i t e mo r t ar 1 a mi na t e r e i nf o r e e d wi t h me s h r e i nf o r c e me n t o v e r F RP s he e t s i n c l ud e d fir e pr oo f wi t h o u t e p o x y b o n d e d and fl e x i b i l i ty i n i t s u s e An o t h e r s i gni fi c a n t a d v a n tag e o f t h i s r e p a i r t e c h n i q u e wa s t h a t o v e r a l l r e p a i r c o s t i n t e rm s o f l a bo r ， ma t e ria l a n d e q ui p me n t wa s l o w a nd c o ul d offs e t the hi g h ma t e r i a l c os t Te s t d a t e i n d i c a t e d t h e s h e a r s tre n g t he ne d wi t h c o mp o s i t e mo r t a r l a mi n a t e r e i nf o r c e d wi t h me s h r e i nf o r c e me n t c o u l d i mpr o v e s t ruc tur e pe r f o r ma nc e o f RC be a ms a n d t h e t e c h n o l o g i e s h a d g o o d s t r e n g t h e n i n g e f f e c t s T h e c o n s t r u c t i o n me t h o d a n d q u a l i ty c o n t r o l i n t h e s h e a r s tr e n g t h e n e d R C b e a ms wi t h c o mp o s i t e mo rt ar l a mi n a t e r c i n f or e e d wi t h me s h r e i n f o r c e me n t we r e c o nc l ud e d a nd d i s c us s e d Ke y wor ds ： c o mpo s i t emo rta rl a mi na t e r e i nf o r c e dwi t hme s h r e i nf o r c e me n t ； s h e ar s t r e n g t h e n i n g； c o n s t r uc t i o nme t h od； q u a l i t y c o n tro l 0 引言 近年来 ， 水泥复合砂浆钢筋 网这种新型加 固技术应用 于结构补强加 固， 该方法是在混凝土构件表面绑扎或焊接 上钢筋 网， 通过水泥复合砂浆与原混凝土构件形成整体 ， 使 其共同作用来提高构件的强度和刚度的一种加 固方法 ， 其 收稿 日期 ： 2 0 1 3 - 0 1 - 2 9 基金项 目：湖南省交通厅科研基金资助课题 ( 2 0 0 5 1 4 ) 施工方法与混凝土基材浇捣方法基本一致 ， 质量易保证 。 对 于水泥复合砂浆钢筋 网抗剪加 固混凝土梁 ， 我们进行 了一 系列试验研究 。 1 试验研 究 本次试验共 4 根剪跨 比为 1 5的矩形截面简支梁 ， 截 1 4l ( 3 ) 采用植剪切销钉 的附加锚 固措施前 ， 用硬钢 丝刷 清孑 L ， 采用掺有无机材料外加剂 的水泥净浆注浆。 ( 4 ) 剪切销钉一般应采用表面变形 钢筋 ； 剪切销钉植 筋锚 固深度 ： 有机胶植筋不应小于 5 d ( d为植筋直径 ) ， 且 不应小 于 4 0 m i l l ； 对于无 机材料植筋应不 小于 8 d ( d为植 筋直径 ) ， 且不应小于 6 0 I n l T l 。 ( 5 ) 四面包裹加固时 ， 剪跨段可 以不用植入剪切销钉 ， 以减少对原混凝土构件的损伤 ； u形加固+抗剪销钉应注 意植筋的位置 ， 尽量使剪切销钉植筋位置在原混凝土梁集 中荷载与支座连线上侧 ， 同时两侧植筋位置尽量一致 。 ( 6 ) 加 固梁按 照计 算所需 钢筋 网网孑 L 尺 寸施 工 ， 采用 四面包加 固时应注意加 固梁所增加的钢筋 网要穿过楼板 ， 钢筋上端伸至加 固层上层 楼板 ， 环抱梁后搭焊 ； 钻通楼板 的钻孔孔径不宜 大于 1 0 m m， 钻透截 面后 ， 用 高压水枪 冲 洗再注浆 ； 若钢筋 网网孔 尺寸较小 ， 钢筋 网间隔钢筋在楼 板上钻孔 。 ( 7 ) 水泥复合砂浆抹面完成后应及时加强养护， 在水泥 复合砂浆养护期间不得拆卸临时支架 ， 避免对梁的扰动。 ( 8 ) 可用小木锤轻轻敲击加 固梁表面或采用超声波检 上接第 1 4 0页 制成 的混凝土 隔热性也随之提高 。 对 比图 中两条 曲线还可 以看 出， 掺块状秸秆混凝土的导热 系数 比掺纤维状玉米秸 秆 的小 ， 尤其在秸秆掺 量在 2 0 时 ， 两者数 据相差 较大 ， 分 析原 因主要是块状秸秆在混凝土 中的实 际体积取代 量 较纤维状秸秆大 ， 而且在秸秆掺量 2 0 时 ， 掺两种形态秸秆的混 凝土导热系数就比较接近了， 根据混凝土拌制时的实际情况 分析 ， 水泥用量不变 ， 而秸秆掺量越大 ， 所需裹覆的水泥浆的 量越大， 就会造成水泥基体不够密实， 出现一些非封闭性的 孔洞， 导热系数降低 的数值就小。 在秸秆掺量在 3 0 时 ， 掺两 种形态秸秆的混凝土导热系数都降到了0 3 7 w ( m K) 左右。 4结 论 ( 1 ) 玉米秸秆 和浮石都属于具有开放性孔洞的轻质材 料 ， 吸水率较大 ， 因此在拌制混凝土前必须经过预处理 ， 封 闭孔洞减少吸浆量 ； 而且玉米秸秆 中的糖类和木质素等成 分的浸 出会影响水泥的凝结硬化 ， 试验结果表 明裹覆 预处 理也起 到了对玉米秸秆封堵 的作用 ， 减少 了糖类成分 的析 出， 保证 了混凝土 的硬化成型 。 ( 2 ) 由于玉米秸秆本 身的强度不高 ， 混凝 土 中掺人秸 秆后 ， 抗压强度也 随秸秆掺量 的增 大而增大 ， 尤其是掺块 状秸秆的混凝土下降幅度较大。 比较而言， 掺纤维状玉米秸 秆的混凝土强度虽然也下降了 ， 但在掺量为 3 0 时抗压强 度仍能达到 1 3 MP a ， 能够满足轻质保温材料应用的要求。 ( 3 ) 块状秸秆和纤维状秸秆的掺入， 都可以显著降低 混凝土 的表观密度 和导热系数。 由于块状秸秆在混凝土 中 的体积取代量大 ， 因而减重效果更 明显 ； 但在掺量较大时 ， 查加 固层与原混凝土梁之问的黏接效果 ， 不得有较大空洞 。 ( 9 ) 根据实际情况 ， 当加 固后试件 的抗 剪承载力提高 幅度在 4 0 以上时 ， 宜采取 四面包裹 的加 固方法 ； 同时混 凝土梁 的抗剪承载力提高幅度不宜超过 6 0 。 4结语 工程实践表 明， 水泥复合砂浆钢筋 网对于钢筋混凝土 梁的抗剪补强加固十分有效， 是一种简单、 方便 、 安全、 经 济的加 固方法 ， 具有显著的经济效应和社会效 应 ， 随着 水 泥复合砂浆钢筋 网加 固技术 的广泛应用 ， 对施工质量和技 术要求必将提出更高的要求 ， 以便使该种方法更好 的为混 凝土结构维修加 固服务 。 参考文献 ： 1 万墨林 混凝土结构加固技术的研究 J 施工技术 ， 1 9 9 4 ： 2 4 2 】蒋隆敏， 尚守平 ， 黄政宇 一种适合于钢丝( 筋) 网水泥加 固 R C 结构的纤维增强复合砂浆和界面剂 土木工程学报， 2 0 0 5 ( 5 ) 作者简介 ： 罗利波( 1 9 7 8 一 ) ， 男 ， 高级工程师 ， 工学硕士。 联 系地址 ： 长沙市曙光中路 1 8 1 号 长沙市规划设计院( 4 1 0 0 0 7 ) 联 系电话 ： 1 3 1 0 7 4 2 6 9 8 7 裹覆秸秆 的水泥浆量也大 ， 混凝土硬化的微观结构有所变 化 ， 使得块状秸秆浮石混凝土的表观密度 比纤维状浮石混 凝土小 ， 导热系数却比较接近。 ( 4 ) 从原材料制备方面考虑 ， 纤维状的秸秆 容易获得 ， 而块状秸秆 的加工较为困难 ； 从混凝土性能方面考虑 ， 掺纤 维状秸秆 的混凝土强度大 ； 当其掺量较大时 ， 导热系数与 掺块状秸秆的混凝土相差不大。 综合二方面因素 ， 将纤维状 秸秆应用到浮石混凝土 中制成秸秆纤维浮石混凝土是有 应用推广价值 的。 参考文献： 1北京市农业局农机化管理处 农作物秸秆治理和资源化利用 J _ 北京农业， 2 0 0 4 ( 1 2 ) ： 1 2 2 】王永明 ， 蒋振山 ， 朱小宁 我国农业生物质秸秆能源化利用的途 径及思路 J 】 环境与可持续发展， 2 0 1 0 ( 2 ) ： 5 0 5 2 3 周晓燕， 周定国， 李键 中国农作物秸秆墙体材料研究的现状与 展望 J 】 南京林业大学学报： 自然科学版， 2 0 0 5 ， 2 9 ( 6 ) ： 1 0 9 1 1 3 【 4 J汪德众 秸秆丝化设备的设计要点及参数选择 J 农村新技术， 2 0 1 0 ( 1 2 ) ： 2 8 2 9 5 涂平涛 以农业剩余物为原料生产的建筑板材及其发展现状 J 】 砖瓦， 2 0 0 4 ( 1 2 ) ： 3 0 3 6 6 】王少光， 武书彬， 郭秀强， 等 玉米秸秆木素的化学结构及热解 特性 J 1 华南理工大学学报： 自然科学版， 2 0 0 6 ， 3 4 ( 3 ) ： 4 0 4 2 7 】孙竹莹， 梁鸿馨 玉米秸皮穰分离及其综合利用研究【 J 】 农牧产 品开发 ， 1 9 9 9 ( 5 ) ： 1 7 1 8 8 詹怀宇 纤维化学与物理 M 】 北京 ： 科学出版社 ， 2 0 0 5 ： 4 3 9 麻建锁 ， 蔡焕琴 ， 白润山 ， 等 硬壳浮石混凝土空心砌块的块型 设计及其制备技术研究 混凝土， 2 0 0 8 ( 1 0 ) ： 1 0 7 1 0 8 作者简介： 孙婧( 1 9 8 0 一 ) ， 女， 硕士研究生， 研究方向： 主要从事水 泥基复合材料的研究。 联系地址： 河北省张家口市桥东区惠安苑 1 9号楼甲单元 5 0 1 ( 0 7 5 0 0 0 ) 联 系电话 ： 1 3 4 6 3 4 5 1 5 0 7 1 4 3