海砂鋼筋混凝土梁的加固結構及加固方法技術

本發明專利技術涉及建筑工程技術領域，公開了一種海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，包括由上至下依次緊鄰設置的海砂混凝土層和加固層，加固層包括受拉鋼筋和包覆在受拉鋼筋外的超高韌性水泥基復合材料層。還公開了一種海砂鋼筋混凝土梁的加固方法，加固方法包括：將受拉側鋼筋周圍的海砂混凝土清除，在露出的受拉鋼筋外澆筑超高韌性水泥基復合材料層，并使澆筑的超高韌性水泥基復合材料層包覆在受拉鋼筋外。該海砂鋼筋混凝土梁的加固結構和加固方法利用ECC單獨加固或FRP?ECC組合加固海砂鋼筋混凝土梁，有效修復海砂鋼筋混凝土梁的承載力，增加結構的延性，抵抗氯離子及外界環境中有害介質侵蝕受拉鋼筋，阻止鋼筋發生二次銹蝕，提高結構的耐久性。

【技術實現步驟摘要】
海砂鋼筋混凝土梁的加固結構及加固方法
本專利技術涉及建筑工程
，特別是涉及一種海砂鋼筋混凝土梁的加固結構及加固方法。
技術介紹
河砂資源日益匱乏，特別是在工程建設發展速度較快的沿海地區，建筑用砂已經出現了嚴重短缺。為了節約經濟成本，一些不良廠商用海砂或處理后氯離子含量不達標的海砂用于建筑。海砂中含有較高的氯離子會破壞鋼筋表面鈍化膜，導致鋼筋快速銹蝕，結構承載力下降，從而出現了大批質量不合格的房屋建筑。目前針對海砂混凝土梁常用的是直接修補法。該方法是將受拉側海砂混凝土直接清除，將鋼筋表面的銹清除干凈，鋼筋表面按要求涂刷鋼筋防銹劑后澆筑抗滲性較高的混凝土或砂漿替換掉受拉側鋼筋周圍的海砂混凝土，但是抗滲性較高的混凝土或砂漿一旦出現裂縫，就不能承擔拉力，也不能有效防止上部海砂混凝土中的氯離子和外界環境中的有害介質侵蝕鋼筋，因此，存在承載力不足、裂縫過大、耐久性差等問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種海砂鋼筋混凝土梁的加固結構及加固方法，以解決上述現有技術存在的問題，有效修復海砂鋼筋混凝土梁的承載力，增加結構的延性，并抵抗海砂混凝土中的氯離子及外界環境中有害介質侵蝕受拉鋼筋，從而有效阻止鋼筋發生二次銹蝕，提高結構的耐久性。為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：本專利技術提供一種海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，包括由上至下依次緊鄰設置的海砂混凝土層和加固層，所述加固層包括受拉鋼筋和包覆在所述受拉鋼筋外的超高韌性水泥基復合材料層。優選的，所述受拉鋼筋為除銹后外部覆有防銹劑層的受拉鋼筋。優選的，所述超高韌性水泥基復合材料層下方覆有纖維增強復合材料層。優選的，所述纖維增強復合材料層設置有多層。優選的，所述纖維增強復合材料層為FRP片材層、FRP板材層或FRP纖維網格層。優選的，所述超高韌性水泥基復合材料層的細骨料包括粉煤灰、硅灰和礦粉中的一種或多種。本專利技術還提供一種海砂鋼筋混凝土梁的加固方法，所述加固方法包括：將受拉側鋼筋周圍的海砂混凝土清除，在露出的所述受拉鋼筋外澆筑超高韌性水泥基復合材料層，并使澆筑的超高韌性水泥基復合材料層包覆在所述受拉鋼筋外。優選的，澆筑超高韌性水泥基復合材料層之前，對所述受拉鋼筋進行除銹，除銹后在所述受拉鋼筋外涂刷鋼筋防銹劑，然后澆筑超高韌性水泥基復合材料層。優選的，待澆筑的超高韌性水泥基復合材料層養護好之后，在所述超高韌性水泥基復合材料層下粘貼纖維增強復合材料層。優選的，所述超高韌性水泥基復合材料層下粘貼多層所述纖維增強復合材料層。本專利技術相對于現有技術取得了以下技術效果：本專利技術提供的海砂鋼筋混凝土梁的加固結構及加固方法，使用超高韌性水泥基復合材料(ECC-EngineeredCementitiousComposites)來代替抗滲性較高的混凝土或砂漿，將受拉側鋼筋周圍的海砂混凝土直接清除，并在受拉鋼筋周圍澆筑ECC以替換掉受拉側鋼筋周圍的海砂混凝土。利用ECC單獨加固，或在ECC層下粘貼纖維增強復合材料(FRP-FiberReinforcedPloymer)層，利用FRP-ECC組合加固海砂鋼筋混凝土梁，均能夠有效解決加固層開裂后無法承載、裂縫過大、抵抗銹蝕能力弱等問題。混凝土梁在開裂后，由于裂縫較大往往不能繼續承載。而與普通混凝土相比，ECC具有超高拉伸韌性，在開裂后可以繼續承載，能夠對結構承載力進行修復；同時，由于ECC的纖維橋聯作用約束其自身裂縫的發展，并將橋聯應力傳遞給臨近未開裂的基體，臨近基體達到開裂強度后開裂，如此循壞，ECC產生很多間距大致相等的細密裂縫，能有效阻止上部海砂混凝土中的氯離子及外界環境中有害介質侵入ECC，防止鋼筋發生二次銹蝕，提高結構耐久性。FRP輕質高強、耐腐蝕，所以外貼FRP加固技術是目前最常用的加固技術。但在外貼FRP加固混凝土梁時，往往由于彎剪裂縫的產生導致界面應力集中，使FRP層過早的剝離，FRP難以有效發揮其性能。而FRP-ECC組合形式既可以延緩FRP剝離，充分發揮FRP性能，也可以更好的修復結構至原有承載力，甚至超過原有承載力。纖維增強復合材料層(FRP層)，可以為FRP片材層、FRP板材層或FRP纖維網格層。FRP-ECC組合性能優越：ECC層細密裂縫的產生使FRP-ECC界面應力分布均勻，可以有效延緩FRP的剝離，甚至不剝離，FRP性能得到更充分利用；同時，FRP對ECC產生強有力的約束，促使ECC開裂后能進一步產生更多細密裂縫，更好的阻止上部海砂混凝土中的氯離子及外界環境中有害介質侵入ECC銹蝕鋼筋。FRP與ECC均更大程度上發揮出各自性能。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為實施例一提供的海砂鋼筋混凝土梁的加固結構的結構示意圖；圖2為實施例二提供的海砂鋼筋混凝土梁的加固結構的結構示意圖；圖中：1-超高韌性水泥基復合材料(ECC)層、2-受拉鋼筋、3-海砂混凝土層、4-纖維增強復合材料(FRP)層。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術的目的是提供一種海砂鋼筋混凝土梁的加固結構及加固方法，以解決上述現有技術存在的問題，有效修復海砂鋼筋混凝土梁的承載力，增加結構的延性，并抵抗海砂混凝土中的氯離子及外界環境中有害介質侵蝕受拉鋼筋，從而有效阻止鋼筋發生二次銹蝕，提高結構的耐久性。為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。實施例一本實施例提供一種海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，如圖1所示，包括由上至下依次緊鄰設置的海砂混凝土層3和加固層，加固層包括受拉鋼筋2和包覆在受拉鋼筋2外的超高韌性水泥基復合材料(ECC-EngineeredCementitiousComposites)層1。混凝土梁在開裂后，由于裂縫較大往往不能繼續承力。而與普通混凝土相比，超高韌性水泥基復合材料(ECC)具有超高拉伸韌性，在開裂后可以繼續承載，能夠對結構承載力進行修復；同時，由于ECC的纖維橋聯作用約束其自身裂縫的發展，并將橋聯應力傳遞給臨近未開裂的基體，臨近基體達到開裂強度后開裂，如此循壞，ECC產生很多間距大致相等的細密裂縫，且能有效阻止上部海砂混凝土中的氯離子及外界環境中有害介質侵入ECC，防止鋼筋發生二次銹蝕，提高結構耐久性。作為優選，本實施例提供的海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，ECC層1可以利用粉煤灰、硅灰、礦粉等作為細骨料，其細骨料可以為粉煤灰、硅灰、礦粉中的一種或粉煤灰、硅灰、礦粉中多種的混合，實現節能與環保。ECC摻加的纖維類型可以是聚乙烯纖維、聚乙烯醇纖維等，也可以是采用纖維混摻。ECC是使用體積摻量不超過2％的短纖維亂向分布，具有顯著的應變硬化能力，極限拉應變可穩定達到3％以上。ECC摻加的纖維類型可以是聚乙烯纖維、聚乙烯醇纖維等，也本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，其特征在于：包括由上至下依次緊鄰設置的海砂混凝土層和加固層，所述加固層包括受拉鋼筋和包覆在所述受拉鋼筋外的超高韌性水泥基復合材料層。

【技術特征摘要】
1.一種海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，其特征在于：包括由上至下依次緊鄰設置的海砂混凝土層和加固層，所述加固層包括受拉鋼筋和包覆在所述受拉鋼筋外的超高韌性水泥基復合材料層。2.根據權利要求1所述的海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，其特征在于：所述受拉鋼筋為除銹后外部覆有防銹劑層的受拉鋼筋。3.根據權利要求1所述的海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，其特征在于：所述超高韌性水泥基復合材料層下方覆有纖維增強復合材料層。4.根據權利要求3所述的海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，其特征在于：所述纖維增強復合材料層設置有多層。5.根據權利要求3所述的海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，其特征在于：所述纖維增強復合材料層為FRP片材層、FRP板材層或FRP纖維網格層。6.根據權利要求1所述的海砂鋼筋混凝土梁的加固結構，其特征在于：所述超高韌性水泥基復合材料層的細骨料...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周英武，邢鋒，隋莉莉，羅敏慎，俞可權，李大望，吳宇飛，
申請(專利權)人：深圳大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44