新型加固材料学习有感
公司安排了年后一次有关加固技术的学习培训,有幸请到了卡本加固的技术总监给我们讲《有关加固材料及相关的施工工艺及特点》,其中我印象最深的是碳纤维网格、预应力碳纤维板以及水下玻纤套筒等新型加固材料及其工艺。其与传统的加固材料相比更为科学、施工工艺相对简单、更有效地提高了原结构的承载力及安全性。
经过学习,我觉得碳纤维网格、预应力碳纤维板及玻纤维套筒等加固材料的施工工艺是对原有碳纤维材料施工工艺的研发与改进,而不是全新的研发。以下是我对上述三种新型材料及其施工工艺特点的理解,也请大家不吝赐教。
首先说一下碳纤维网格系统。该材料的施工工艺为:原构件凿毛—砂浆搅拌—浇水湿润—喷射透层砂浆—铺设碳纤维网格—网格端部临时锚固—第二层砂浆喷射—压光—养护—报验。经过对施工工艺的了解,不由得有以下疑问:
1、为什么原结构要凿毛?
以为该工艺中,碳纤维网格与原结构粘结所用的材料是专用的砂浆,其与原结构有效粘结必须将与原结构接触的表面凿毛(剔凿)。
2、为什么网格端部需要临时锚固?
因为第二层砂浆是喷射施工,对已经铺设的碳纤维网格有一定的冲击力,不临时锚固会使网格位置发生移动(靠近原结构表面移动或水平移动),使网格的受力发生滞后或受力不均匀,影响构件的整体加固效果。
3、工艺特点
(1)防火性能好
把原来与原结构采用结构胶粘结连接改为用专用砂浆粘结连接,从而大大提高了防火性能。因为砂浆有较好的防火性而结构胶没有,第二层砂浆对碳纤维网格进行了有效的防火保护,使得该工艺有了较好的防火性能。
(2)因为采用砂浆做粘结材料,所以该工艺的透气性好,从而可适用于潮湿旳环境中而不至于造成加固材料因潮气的作用而脱落或自身损坏。
(3)与碳纤维布的施工工艺相比,该工艺防止了材料的应力值后的问题,能更好的受力、更好的发挥对原结构加固的作用。但是碳纤维网格工艺较为繁琐,碳纤维布的加固工艺更为简单、快捷。
其次是关于预应力碳纤维板加固工艺。工艺流程为:原结构表面清理—放线—钻孔—支座安装—碳纤维板安装—涂胶—张拉—验收。这种采用预先给加固材料施加应力的方式对结构进行主动加固,能充分发挥碳纤维的抗拉强度。同时由于预先对材料施加了应力,所以没有了二次受力造成的应变和应力滞后。也是因为这些,采用该加固工艺对结构进行加固,可不进行卸载。
关于预应力碳纤维板加固工艺的特点有:
(1)施工进度快、工期短。因为锚具及碳纤维板由厂家加工制作,运至现场后可直接安装,现场只需提供长度及数量即可,从而提高了施工的工作效率。
(2)预施加的应力抵消了结构内部荷载产生的拉应力,使结构在正常使用的情况下不产生或延迟产生裂缝,能有效提高原结构的承载力,减小结构的裂缝宽度和挠度变形。
(3)适用于大跨度受弯构件的加固,但是对结构构件的截面有要求。构件截面为规则的不变截面或粘贴面要平直。否则预应力不能充分张拉亦或无法施加预应力。
(4)防火效果差。由于该施工工艺仍采用结构胶为粘结材料,仍没有很好的解决材料的耐火问题。即使采取了一些防火措施,但是对加固材料整体的防火性能提高不明显。
最后说一下水下玻纤套筒加固施工。漆工艺流程为:原构件表面打磨清理—玻纤套筒安装准备、封口胶—安装玻纤套筒—安装紧固带—安装不锈钢钉—底部密封条安装—水下环氧灌浆料灌注—封口胶封顶—报验。水下玻纤维套筒用于修复浪溅区、潮汐带的结构构件加固。这说明该施工工艺适用于浅水或潮湿环境中结构的腐蚀,桥墩头、桩等结构的修复与加固。至于深水处结构加固,由于施工人员、环境条件等因素的限制,目前还不曾使用。
关于水下玻纤维套筒加固工艺特点有:
(1)适用于多种材料的结构构件。比如:木桩、混凝土桩、H型钢桩等。
(2)防腐耐久。适用于海水或潮湿的环境中,耐冻融、冷热环境。
(3)施工方便、快捷。可以直接在水下施工,不需要施做围堰及排水设施,对周围的交通运输影响较小。
(4)其缺点是:
1)在深水中由于水压力、潜水施工人员自身条件等因素无法施工;
2)水下的施工质量难控制。灌注灌浆料由于水压力作用,饱满度难以控制;
以上是我经过培训学习后对上述新型加固材料及其施工工艺的一些浅尝辄止的认识。对于我们工程人员来说,这些认识是远远不够的,还需要我们大家在实际工程中去学习、去实践、去运用,只有这样才能让我们更为深入地了解和掌握这些新型材料及其施工工艺,才能在实际工程中更好地去应用。
技术部:高净豪
2016年2月29日