CN107053702A - 基于真空负压法的钢构件加固工艺 - Google Patents

基于真空负压法的钢构件加固工艺 Download PDF

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童谷生
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    • B29C70/28—Shaping operations therefor
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    • B29C70/36—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and impregnating by casting, e.g. vacuum casting
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Abstract

一种基于真空负压法的钢构件加固工艺步骤是，在受损钢构件需要加固区域周边涂好密封胶，依次铺上碳纤维布、涤纶脱模布和导流乙烯网布；再铺上真空袋，设置树脂注入口和抽气口，打开真空泵抽真空，当树脂容器内的乙烯基树脂流满真空袋时，让内部树脂浸润纤维，乙烯基树脂充分固化后，撕去涤纶脱模布后完成加固。本发明通过乙烯基树脂的流动及渗透实现利用纤维增强复合材料布加固钢构件，本方法加固钢构件纤维增强复合材料的纤维层数可根据需要设计与铺设，且能够较好的贴合加固面，适用于复杂曲面钢结构的加固，其工艺简单、容易操作、无环境污染、成本较低，且加固后的界面力学性能优异。

Description

基于真空负压法的钢构件加固工艺
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土结构加固工艺，尤其是一种基于真空负压法的钢构件加固工艺。
背景技术
钢结构因其具有高强质轻、材质均匀、各向同性、高韧性、制造简便、易于工业化生产以及生产周期短等特点，被用于如桥梁、大跨度建筑物、构筑物、海岸和近海工程、石油化工用压力容器、管道、塔桅等。随着经济的高速发展，尤其是大量工业用厂房建设以及一些大型场馆建设都需要大量的钢结构。在设计、制造、施工过程中可能产生各种缺陷,在使用中因超载、锈蚀、疲劳等原因会引起结构的损伤累积，从而影响结构的安全。传统的钢结构加固方法是将钢板焊接、螺栓连接、铆接或者将CFRP粘接到原结构的损伤部位,这些方法虽在一定程度上改善了原结构缺陷部位受力状况,但同时给结构带来一些新的问题,如产生新的损伤和焊接残余应力或因界面脱粘等。除此之外，由于钢结构材料自身以及结构的特点，其材料的腐蚀以及屈曲失稳破坏是其重要的破坏形式。
纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)是由纤维材料与基体材料按一定比例混合并经过一定工艺复合形成的高性能新型结构材料，具有轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀和施工成型方便等显著优点，最早用于军工和航空航天领域。在土木工程目前采用的是将FRP布外贴于构件受拉或受剪表面区，但这种加固方法中得到较多应用，成为混凝土、钢材等传统结构材料的重要补充，但这种手工粘贴的最大缺点就是粘贴过程中多余树脂胶的滴漏且用手工滚压的使粘接界面胶层厚薄不均匀及加固后的结构表面平整度差。
发明内容
本发明的目的就是提供一种操作简单、成本低、无环境污染，加固后界面力学性能优异的基于真空负压法的钢构件加固工艺。
本发明的基于真空负压法的钢构件加固工艺，包括以下步骤：
1、将受损钢构件表面的生锈部分擦除并清理干净，在需要加固区域周边涂好密封胶；
2、根据加固中心区域厚，旁边薄的原则铺碳纤维布，并依次铺上涤纶脱模布和导流乙烯网布；
3、再铺上真空袋，真空袋与需要加固区域上下周边的密封胶相连，并设置树脂注入口和抽气口，检查真空袋的气密性，确保真空袋隔开区域气密性良好；
4、给乙烯基树脂加入1-3%比例的固化剂并搅拌均匀，在树脂注入口与树脂容器之间安装PE管，PE管上设置树脂注入阀门，抽气口通过PE管与树脂收集器相连，树脂收集器同时与真空泵连接；
5、关闭树脂注入阀门，打开真空泵抽真空后，再打开树脂注入阀门，当树脂容器内的乙烯基树脂流满真空袋时，关闭真空泵，让内部树脂充分浸润纤维；
6、乙烯基树脂充分固化后，撕去涤纶脱模布后完成钢构件的加固。
本发明的基于真空负压法的钢构件加固工艺，通过乙烯基树脂的流动及渗透实现利用纤维增强复合材料布加固钢构件，本方法加固钢构件纤维增强复合材料的纤维层数可根据需要设计与铺设，且能够较好的贴合加固面，适用于复杂曲面钢结构的加固，其工艺简单、容易操作、无环境污染、成本较低，且加固后的界面力学性能优异。
附图说明
图1为本发明的工艺结构示意图；
1、乙烯基树脂，2、树脂容器，3、树脂注入阀门，4、PE管， 5、树脂注入口，6、抽气口，7、树脂收集器，8、抽气阀门，9、真空泵，10、受损钢构件，11、密封胶，12、碳纤维布，13、涤纶脱模布，14、导流乙烯网布，15、真空袋。
具体实施方式
一种基于真空负压法的钢构件加固工艺，包括以下步骤：
1、将受损钢构件10表面的生锈部分擦除并清理干净，在需要加固区域周边涂好密封胶11；
2、根据加固中心区域厚，旁边薄的原则铺碳纤维布12，并依次铺上涤纶脱模布13和导流乙烯网布14；
3、再铺上真空袋15，真空袋15与需要加固区域周边的密封胶11相连，并设置树脂注入口5和抽气口6，检查真空袋15的气密性，确保真空袋15隔开区域气密性良好；
4、给乙烯基树脂1加入1-3%比例的固化剂并搅拌均匀，在树脂注入口5与树脂容器1之间安装PE管4，PE管4上设置树脂注入阀门3，抽气口6通过PE管4与树脂收集器7相连，树脂收集器7同时与真空泵9连接；
5、关闭树脂注入阀门3，打开真空泵7抽真空后，再打开树脂注入阀门3，当树脂容器1内的乙烯基树脂2流满真空袋15时，关闭真空泵9，让内部树脂充分浸润纤维；
6、乙烯基树脂充分固化后，撕去涤纶脱模布13后完成钢构件的加固。

Claims (1)

1.一种基于真空负压法的钢构件加固工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
（1）、将受损钢构件（10）表面的生锈部分擦除并清理干净，在需要加固区域周边涂好密封胶（11）；
（2）、根据加固中心区域厚、旁边薄的原则铺碳纤维布（12），并依次铺上涤纶脱模布（13）和导流乙烯网布（14）；
（3）、再铺上真空袋（15），真空袋（15）与需要加固区域周边的密封胶（11）相连，并设置树脂注入口（5）和抽气口（6）；
（4）、给乙烯基树脂（1）加入1-3%比例的固化剂并搅拌均匀，在树脂注入口（5）与树脂容器（1）之间安装PE管（4），PE管（4）上设置树脂注入阀门（3），抽气口（6）通过PE管（4）与树脂收集器（7）相连，树脂收集器（7）同时与真空泵（9）连接；
（5）、关闭树脂注入阀门（3），打开真空泵（7）抽真空后，再打开树脂注入阀门（3），当树脂容器（1）内的乙烯基树脂（2）流满真空袋（15）时，关闭真空泵（9），让内部树脂充分浸润纤维；
（6）、乙烯基树脂充分固化后，撕去涤纶脱模布（13）后完成钢构件的加固。
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