CN206128673U - 一种高延性纤维混凝土加固梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高延性纤维混凝土加固梁，包括混凝土梁，在混凝土梁的底面内埋设第一受力钢筋层，第一受力钢筋层外的混凝土层为高延性纤维混凝土层。以解决现有加固施工工艺方法操作性差的问题。首先将原混凝土梁底钢筋保护层凿除，使受力钢筋外露，新增受力主筋与原受力主筋用短筋焊接，然后在表面浇筑高延性纤维混凝土。本实用新型利用高延性纤维混凝土的力学性能，加固后新增结构与原结构良好的共同工作性能及整体性可大幅度提高原混凝土梁的承载性能，加固工艺简单、施工便捷且增加截面较小，结构安全及适用性较好。

Description

一种高延性纤维混凝土加固梁

技术领域

本实用新型属于混凝土梁的加固施工方法，具体涉及一种高延性纤维混凝土加固梁。

背景技术

钢筋混凝土梁是工业与民用建筑物中的重要构件之一，应用非常广泛。在梁构件服役使用过程中，由于施工先天不足，使用条件变化及混凝土材料劣化、钢筋锈蚀等耐久性损伤等原因导致钢筋混凝土梁承载性能退化，出现承载力不足现象，为确保结构安全、正常使用，需对其进行加固补强。传统的混凝土梁增大截面加固法，是采用同种材料的钢筋混凝土增大原混凝土梁承载截面积，以达到提高结构承载力的目的。现有加固技术缺点是现场作业工作量大，自重大，养护期长，对生产和生活有一定的影响，且截面增大对结构外观及房屋净空也有一定的影响。

混凝土结构在服役期间出现性能劣化、失效以致退出服役，大多与材料的脆性及开裂有关，传统水泥基复合材料抗拉强度低、抗裂性能差、脆性大，当温度变形与收缩变形受到约束时，很容易引起材料的开裂。裂缝的存在不仅降低了材料的承载能力，使材料在低于极限荷载的作用下发生破坏，而且为有害介质如水、Cl^-、CO₂等提供了侵蚀的通道，从而使结构的耐久性大幅度降低。纤维混凝土将合成化学纤维和传统的混凝土相结合，是混凝土改性研究的一个重要领域，而高延性纤维混凝土材料作为一种新型复合材料，以其抗拉强度高、质量轻、耐腐性好、施工方便等优点，受到广大工程界人士的青睐。

发明内容

针对现有混凝土预制楼板加固方法的缺陷和不足，本实用新型基于纤维材料微观力学性能设计方法，考虑纤维特性、基体特性和纤维与基体界面特性及其之间的相互作用影响，通过对材料配合比设计优化后得到的高延性水泥基复合材料，利用高延性纤维混凝土力学性能，提出一种安全、高效、性能良好的一种高延性纤维混凝土加固梁。

为了实现上述任务，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种高延性纤维混凝土加固梁，包括混凝土梁，在混凝土梁的底面内埋设第一受力钢筋层，第一受力钢筋层外的混凝土层为高延性纤维混凝土层。

进一步的，在第一受力钢筋层下还埋设第二受力钢筋层，第一受力钢筋层和第二受力钢筋层均埋设在高延性纤维混凝土层内。

更进一步的，在第一受力钢筋层和第二受力钢筋层之间还间歇设置焊接短筋，焊接短筋用于加固第一受力钢筋层和第二受力钢筋层。

具体的，所述的焊接短筋是直径为20mm的三级钢短筋，焊接短筋长100mm，相邻焊接短筋之间的间距为200～400mm。

更具体的，在混凝土梁的底部钻孔植入第二受力钢筋层；第二受力钢筋层上并列设置多个第二受力钢筋，第二受力钢筋是直径为25mm的三级钢；钻孔的孔径为28mm，孔深≥15d。

还有，所述的第一受力钢筋层上并列设置多个第一受力钢筋，第一受力钢筋直径为25mm的三级钢筋。

另外，高延性纤维混凝土层的厚度为20～25mm。

本实用新型的优点为：

(1)采用高延性纤维混凝土与新增纵筋与原钢筋连接协同作用加固方法，加固梁极限承载力显著提高，其变形延性大幅度增加，并且和原结构的粘接性能良好，可显著提高构建的整体性和抗震性能；

(2)本实用新型的施工方法工艺简单、易操作，采用高延性水泥基复合材料具有良好的耐久性，可延长服役结构使用寿命，降低成本，采用该方法加固后增加截面较小，使用性较好。

附图说明

图1为实施例1中高延性纤维混凝土加固梁的结构示意图；

图2为图1沿A-A的剖视图；

图3为图1沿B-B的剖视图；

图中各标号表示为：1-第一受力钢筋、2-焊接短筋、3-第二受力钢筋、4-高延性纤维混凝土层、5-混凝土梁、6-混凝土柱、7-箍筋；

以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做具体说明。

具体实施方式

本实用新型的高延性纤维混凝土加固梁，包括混凝土梁5，在混凝土梁5的底面内埋设第一受力钢筋层，第一受力钢筋层外的混凝土层为高延性纤维混凝土层4。高延性纤维混凝土抗压强度可达到60MPa以上，极限拉应变可达到普通混凝土的100倍以上，具有类似钢材的塑性变形能力，是一种具有高强度、高延性、高耐久性和高耐损伤能力的生态建筑材料，提高结构的承载力和延性，利用高延性纤维混凝土与受力钢筋之间的协同作用，提高梁体本身的承载力和延性；

为了进一步增加强度，在第一受力钢筋层下还埋设第二受力钢筋层，第一受力钢筋层和第二受力钢筋层均埋设在高延性纤维混凝土层4内。在混凝土梁5与混凝土柱6的交界处钻孔植入第二受力钢筋层；第二受力钢筋层上并列设置多个第二受力钢筋3，第二受力钢筋3是直径为25mm的三级钢；钻孔的孔径为28mm，孔深≥15d。不仅提高了梁体本身的强度和承载力，同时还加强了混凝土梁与混凝土柱之间的连接力，增强了梁与柱之间的牢固性。

同时，在第一受力钢筋层和第二受力钢筋层之间还间歇设置焊接短筋2，焊接短筋2用于加固第一受力钢筋层和第二受力钢筋层。利用高延性纤维混凝土与新增纵筋与原钢筋连接协同作用加固方法，加固梁极限承载力显著提高，其变形延性大幅度增加，并且和原结构的粘接性能良好，可显著提高构建的整体性和抗震性能；焊接短筋2的加入进一步的增强了两钢筋层之间的受力性，且间歇式的设置不仅节省材料，同时通过受力的分散性，将承载力均匀分布，使第一受力钢筋层、焊接短筋和第二受力钢筋层与高延性纤维混凝土之间的协同作用进行更好的表达。

优选的，焊接短筋2可采用直径为20mm的三级钢短筋，焊接短筋2长100mm，相邻焊接短筋2之间的间距为200～400mm。还有，第一受力钢筋层上并列设置多个第一受力钢筋1，第一受力钢筋1直径为25mm的三级钢筋。另外，高延性纤维混凝土层4的厚度为20～25mm。

实施例1：

结合图1-3，本实施例的待加固混凝土梁5的截面尺寸为500×900mm，梁跨度为8.1m，梁底部布置5根第一受力钢筋1，直径为25mm的三级钢；梁底部的第一受力钢筋1与梁顶部设置的钢筋通过箍筋7进行绑固；

施工时：首先凿除混凝土梁5表面的粉刷层至混凝土结构层，使梁最底部第一受力钢筋1截面露出至少一半；对混凝土缺陷部位(混凝土疏松、破损)应清理至坚实基层；

其次，在混凝土梁5与混凝土柱6交接处钻孔植入第二受力钢筋3，梁底部第二受力钢筋3是直径为25mm的三级钢，定位钻孔，孔径28mm，孔深≥15d，用吹风机与刷子清理孔道直至孔内壁无浮尘为止；

第三、植筋采用改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基醋类胶粘剂的A级植筋胶，采用灌注器注胶；将处理好的第二受力钢筋3旋转缓速***孔道内，使植筋胶均匀附着于第二受力钢筋3表面及螺纹缝隙中；插好的第二受力钢筋3不可再扰动，植筋胶养护期结束后，用直径为20mm的三级钢焊接短筋2焊接加固第二受力钢筋3与第一受力钢筋1，焊接短筋2长100mm，间距为200～400mm，其中钢筋加工及绑扎等应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015的要求。

最后、对新旧混凝土浇筑界面进行处理，凿毛，充分润湿，并使用Pattex百得界面剂涂刷。压抹高延性纤维混凝土层4前，应沿加固梁表面往返浇水湿润，并待梁面稍干后再进行压抹，高延性纤维混凝土层4的厚度为25mm，随后用透明塑料薄膜覆盖梁表面以防止水分蒸发，采取措施喷水养护5天，防止烈日暴晒，即得加固梁。

本实用新型使用的高延性纤维混凝土为申请号是：201210435078.7，名称为“一种高延性纤维混凝土低矮剪力墙”中的混凝土的配方。

Claims (4)

1.一种高延性纤维混凝土加固梁，其特征在于，包括混凝土梁(5)，在混凝土梁(5)的底面内埋设第一受力钢筋层，第一受力钢筋层外的混凝土层为高延性纤维混凝土层(4)；

在第一受力钢筋层下还埋设第二受力钢筋层，第一受力钢筋层和第二受力钢筋层均埋设在高延性纤维混凝土层(4)内；

在第一受力钢筋层和第二受力钢筋层之间还间歇设置焊接短筋(2)，焊接短筋(2)用于加固第一受力钢筋层和第二受力钢筋层；

所述的焊接短筋(2)是直径为20mm的三级钢短筋，焊接短筋(2)长100mm，相邻焊接短筋(2)之间的间距为200～400mm。

2.如权利要求1所述的高延性纤维混凝土加固梁，其特征在于，在混凝土梁的底部钻孔植入第二受力钢筋层；第二受力钢筋层上并列设置多个第二受力钢筋(3)，第二受力钢筋(3)是直径为25mm的三级钢；钻孔的孔径为28mm，孔深≥15d。

3.如权利要求1所述的高延性纤维混凝土加固梁，其特征在于，所述的第一受力钢筋层上并列设置多个第一受力钢筋(1)，第一受力钢筋(1)直径为25mm的三级钢筋。

4.如权利要求1所述的高延性纤维混凝土加固梁，其特征在于，高延性纤维混凝土层(4)的厚度为20～25mm。