建築膠粘劑在加固工程中的應用
發布時間:2014-08-05
摘要:文章從
建築加固的性能特點、工作機理等方麵與傳統的加固連接方式進行了有針對性的比較,同時根據不同的破壞類型將
加固工程又進行了較細劃分,從而對膠粘劑在各工況下的優良性能進行了更為細致說明。
關鍵詞:膠粘劑;粘接;加固;選用
中圖分類號:TU58文獻標識碼:B文章編號:004-672(2008)02-0037-02
鋼筋混凝土結構由於使用年限的延長或自然災害等原因,會造成
鋼筋混凝土建築構件強度、剛度不足引起的開裂、破損等情況。如何保證建築物繼續正常、安全的使用,是建築行業經常碰到的問題。另一方麵,近年來因用途變更而對建築物原有結構、構件進行改造、加固補強的工程也日增多。經過工程技術人員長時期的努力,逐漸形成了一套較為完善的切實可行的工程
加固方法,在實際的加
固工程中的到廣泛的應用和發展。與此同時,各種各樣的新型建材的出現也為
加固技術、方法的不斷創新提供了有利的條件。
膠粘劑的性能優勢及化學組成
利用
建築結構膠粘劑對需補強、加固的建築物進行加固,就是近來應用比較廣泛的一類
加固方法。這類方法主要是采用結構膠這一粘接材料,將補強用的
鋼板或型材,或是其他補強材料牢固地粘接於各種
鋼筋混凝土的構件上,使補強材料和原有構件形成協同工作模式從而滿足結構、構件原有設計強度、剛度、耐久性要求。應用
建築結構膠粘劑對各類構件進行連接、加固或修補,相比傳統的連接
加固方法有很多突出的優點。
(1)用膠粘劑來連接、加固構件,比一般的鉚、焊法受力均勻,材料不會產生應力集中現象(如焊接時的熱應力等),使之更耐疲勞,尤其能更好地保證構件的整體性和提高抗裂性,而整體性在很大程度上關係著構件的承載能力和穩定性。
(2)
建築結構膠粘劑可以將不同性質的材料牢固地連接起來,這對建材多樣化的今天,也是傳統方法無法比擬的優點。
(3)使用膠粘劑進行施工,工藝簡便,可大大縮短工期,往往在~2dhuogengduanshijianjiukeyishiyong。youqizaigeleigoujiandejiagufangmiangengshiruci,keshiyixiechuantongfangfawufajiagudegoujiandeyixiufujiagu,duiyumouxiezhongyaojunshigongcheng、交通設施尤為重要。且其耐老化性能優良,能滿足各種要求,在施工中還可以提高效率、降低成本、節約能源等。(4)常用的加固膠粘劑按照其基本性能分為A級膠和B級膠。對重要結構、懸挑構件、承受動力作用的結構、構件,采用A級膠;對一般結構構件可采用B級膠。同時按照膠粘劑所粘接材質的不同大致可分為:碳纖維複合材料浸漬/粘結用膠粘劑安全性能指標、粘鋼及外粘型鋼用膠粘劑和錨固用膠粘劑等。表中歸納了幾種常用加固膠粘劑的性能指標。
幾種常用加固膠粘劑的性能指標
(5)按化學成分分類可將結構膠分為:有機膠、無機膠。有機類結構膠是當前加固領域中大量采用的膠結材料,它有和改性類、聚氨基甲酸脂類、不bu飽bao和he類lei等deng。大da部bu分fen是shi以yi環huan氧yang樹shu脂zhi或huo改gai性xing環huan氧yang樹shu脂zhi為wei主zhu配pei製zhi而er成cheng。以yi環huan氧yang樹shu脂zhi為wei主zhu劑ji的de結jie構gou膠jiao,粘zhan接jie力li強qiang,力li學xue性xing能neng穩wen定ding,是shi一yi種zhong比bi較jiao成cheng熟shu的de粘zhan接jie加jia固gu用yong結jie構gou膠jiao。
無機類結構膠有矽酸鹽類、磷酸鹽類和陶瓷類等。無機類結構膠強度較低,品種不太多,但其膠層在長期荷載作用下強度穩定性好、徐變小、耐高溫性強,是研究發展的方向。 2
建築結構膠在加固領域的工程應用
2.1在粘接加固中的應用
這類應用範圍主要是用結構膠作為一種粘接材料,將補強用的
鋼板或型材,或者是其他補強材料(如碳纖維、芳綸、氯綸)牢固粘接在各種
鋼筋混凝土的構件上,如梁、柱、節點、托架板麵、隧道及拱形頂等,已施工完成的
加固工程均獲得滿意結果。以梁為例,可以是建築物上的普通承重梁,也可以是起重吊車用梁,還可以是公路橋梁的梁及板梁、鐵路橋的
鋼筋混凝土梁等,通過精心設計施工,加固補強的效果非常好。
2.2在化學栓或錨筋上的應用
作為後錨固技術中的化學膠粘材料,將螺栓、鋼筋、塑料杆及其他錨固用材,埋於混凝土、岩石、磚、石材等基材中,發揮
建築結構膠粘劑的粘接強度,使後錨固件牢牢地埋植於基材裏,在外力作用下,起到承載作用,這是近幾年來發展很快的應用領域之一。
2.3在灌注與修補粘接上的應用
可以是對外
包鋼加固用
鋼板與混凝土構件之間灌膠粘接應用,
建築結構膠粘劑將
鋼板與(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)牢(lao)固(gu)的(de)連(lian)成(cheng)一(yi)體(ti),起(qi)到(dao)共(gong)同(tong)工(gong)作(zuo)的(de)效(xiao)果(guo)。也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)一(yi)般(ban)構(gou)件(jian)中(zhong)裂(lie)紋(wen)的(de)封(feng)堵(du),使(shi)之(zhi)達(da)到(dao)原(yuan)來(lai)的(de)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu),並(bing)且(qie)防(fang)止(zhi)了(le)裂(lie)縫(feng)繼(ji)續(xu)擴(kuo)大(da)。這(zhe)類(lei)應(ying)用(yong)同(tong)樣(yang)是(shi)量(liang)大(da)麵(mian)廣(guang)的(de)一(yi)個(ge)領(ling)域(yu),不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)在(zai)建(jian)築(zhu)構(gou)件(jian)中(zhong)應(ying)用(yong),同(tong)樣(yang)可(ke)以(yi)用(yong)在(zai)水(shui)力(li)工(gong)程(cheng)和(he)軍(jun)事(shi)工(gong)程(cheng)等(deng)各(ge)種(zhong)結(jie)構(gou)上(shang)的(de)修(xiu)補(bu)和(he)修(xiu)複(fu)。
2.4在現場施工粘接構件中的應用
在zai澳ao大da利li亞ya悉xi尼ni歌ge劇ju院yuan混hun凝ning土tu屋wu蓋gai的de拚pin接jie拚pin裝zhuang中zhong曾zeng經jing使shi用yong過guo,在zai我wo國guo也ye有you柱zhu子zi接jie長chang和he地di基ji樁zhuang接jie長chang的de實shi際ji事shi例li,但dan因yin其qi設she計ji理li論lun與yu計ji算suan方fang法fa的de基ji礎chu研yan究jiu尚shang屬shu起qi步bu階jie段duan,目mu前qian還hai處chu於yu試shi用yong期qi。 2.5在粘接修補各類建築物上的應用
膠粘劑還可以對各類老建築、古建築(木結構、
混凝土結構、石結構及磚結構等)進行粘接修複,也可以對某一單元構件進行修補修複。其修複工藝簡便,修補修複效果良好,此種應用實例是比較多的。另外在公路麵、機場跑道的修複中已有幾十年的應用曆史,水工水下中的粘接也有廣闊前景。
2.6在其他方麵的應用
這方麵是指在建築及工程上的應用,如各類工程的應急搶險、防水堵漏、密封防潮以及等方麵的應用。
3結構膠的選用
選用結構膠時,除了工作環境條件和耐久性能之外,主要考慮膠結材料本身的強度和與被粘接物體之間的粘接強度兩項重要指標。
確定結構膠本身需要的強度,由被粘結的對象而定,是鋼與鋼粘結,還是碳纖維與混凝土之間或
鋼板與(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)之(zhi)間(jian)的(de)粘(zhan)結(jie)。但(dan)結(jie)構(gou)膠(jiao)本(ben)身(shen)的(de)各(ge)項(xiang)強(qiang)度(du)指(zhi)標(biao)必(bi)須(xu)大(da)於(yu)粘(zhan)結(jie)和(he)被(bei)粘(zhan)結(jie)物(wu)體(ti)材(cai)料(liao)強(qiang)度(du)中(zhong)最(zui)小(xiao)的(de)強(qiang)度(du),並(bing)留(liu)有(you)一(yi)定(ding)的(de)安(an)全(quan)餘(yu)量(liang)就(jiu)可(ke)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)。例(li)如(ru),
混凝土結構粘鋼加固,結構膠的強度隻要大於混凝土的拉伸、剪(jian)切(qie)強(qiang)度(du),並(bing)留(liu)有(you)一(yi)定(ding)安(an)全(quan)儲(chu)備(bei)就(jiu)可(ke)以(yi),無(wu)需(xu)太(tai)高(gao)。因(yin)為(wei)三(san)種(zhong)材(cai)料(liao)協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)時(shi),結(jie)構(gou)膠(jiao)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)傳(chuan)遞(di)應(ying)力(li),處(chu)於(yu)受(shou)剪(jian)和(he)拉(la)伸(shen)狀(zhuang)態(tai),首(shou)先(xian)破(po)壞(huai)的(de)是(shi)強(qiang)度(du)最(zui)低(di)的(de)材(cai)料(liao),混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)抗(kang)剪(jian)、抗拉強度都不高,膠結材料強度太高沒有意義。
粘zhan結jie強qiang度du是shi指zhi結jie構gou膠jiao與yu被bei粘zhan結jie物wu結jie合he麵mian上shang的de粘zhan合he強qiang度du。並bing不bu是shi膠jiao本ben身shen強qiang度du高gao,它ta與yu被bei粘zhan結jie物wu的de粘zhan結jie強qiang度du就jiu高gao,它ta還hai與yu被bei粘zhan結jie構gou體ti的de不bu同tong材cai料liao有you關guan。但dan粘zhan結jie強qiang度du必bi須xu大da於yu被bei粘zhan結jie物wu體ti中zhong強qiang度du較jiao弱ruo一yi方fang材cai料liao本ben身shen的de強qiang度du,並bing留liu有you一yi定ding安an全quan餘yu量liang。碳tan纖xian維wei片pian材cai加jia固gu修xiu複fu
混凝土結構時,GB50367