一種局部破損混凝土結構物的加固結構和加固方法
【專利摘要】一種局部破損混凝土結構物的加固結構和加固方法，包括以下步驟：1對修復部位進行表面處理；2用砂漿填平孔洞，封堵裂縫；3用固定連接件將纖維編織網固定在破損區域；4噴射聚合物水泥砂漿至設計厚度；5形成纖維編織網、砂漿復合結構。本發明通過纖維編織網與聚合物水泥砂漿的結合使用，充分發揮兩種材料各自的優點，顯著增強破損混凝土結構物的承載力和耐久性。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種混凝土堤壩、碼頭、橋墩等局部破損混凝土結構物的加固方法，尤 其涉及一種使用纖維編織網和聚合物水泥砂漿加固破損混凝土結構物的結構和加固方法。 -種局部破損混凝土結構物的加固結構和加固方法 技術背景
[0002] 混凝土堤壩、碼頭、橋墩等混凝土結構在工作過程中，由于受海水浸泡、干濕交替、 日光曝曬、沿海鹽霧、海生生物及潮濕空氣等腐蝕作用，使混凝土逐步形成表面多孔的腐蝕 面，腐蝕介質通過混凝土表面的細微縫隙進一步滲透，侵入混凝土內部，造成鋼筋混凝土結 構內部的鋼筋銹蝕。如果不能及時采用有效的加固材料和適當的加固方法，鋼筋的銹蝕問 題將會迅速擴大，引發更大面積的結構破壞，可能造成非常嚴重的安全問題。因此，迫切需 要對局部破壞部位進行處理，提高結構物破損區的防滲透性和耐久性，以保障海港碼頭等 結構物的安全運行。


【發明內容】

[0003] 本發明的任務在于提供一種局部破損混凝土結構物的加固結構和加固方法。其技 術解決方案是：
[0004] 一種局部破損混凝土結構物的加固結構，其特征在于包括：纖維編織網、聚合物水 泥砂漿和固定連接件；所述纖維編織網，通過纖維編織網加固專用鉚件固定在破損混凝土 結構物待修復部位；所述聚合物水泥砂漿，一是用于對待修復部位的破損的孔洞和\或裂 縫進行封堵，二是用于對破損區進行填充，三是噴射在纖維編織網表面對纖維編織網起到 保護作用并增強纖維編織網的傳力效果。
[0005] -種局部破損混凝土結構的加固方法，包括以下步驟：
[0006] (1)對局部破損混凝土結構物破損部位進行表面處理，將待修復部位的破損表面 的雜物清除；雜物包括松動混凝土碎片和/或其他疏松物質；并將鋼筋上的鐵銹清除干凈。
[0007] (2)制備聚合物水泥砂漿，使用聚合物水泥砂漿對待修復部位的空洞進行初步填 平，和/或對破損部位的裂縫進行封堵；
[0008] (3)準備纖維編織網，通過固定連接件將纖維編織網固定在待修復部位的表面 上；
[0009] (4)在步驟（3)的基礎上，噴射聚合物水泥砂漿至設計厚度；
[0010] 上述聚合物砂漿是選用可再乳化粉狀樹脂、人工砂或石英砂、粗骨料和水混合制 成，按重量份配比，其中固體材料（包括乳化粉狀樹脂、人工砂或石英砂、粗骨料）和水的比 例為3 : 1?5 : 1。粗骨料最大粒徑不大于16mm。人工砂或石英砂的細度模數應大于 2. 5,其中小于0. 075mm的顆粒應不大于20% ;
[0011] 上述的纖維編織網的外形為網狀編織物，材料為碳纖維。
[0012] 上述的纖維編織網的網眼為邊長為20mm?800mm的正方形或矩形網格；聚合物水 泥砂楽的設計厚度為50?150mm。
[0013] 所述固定連接件選用纖維編織網加固專用鉚件，專用鉚件由鉚入部件、噴射厚度 控制部件、纖維編織網固定環等三個部件組成。
[0014] 本發明具有以下有益技術效果：
[0015] 本發明利用聚合物水泥砂漿對無機材料良好的附著力，將纖維編織網與混凝土結 構物粘結成為一個整體。纖維編織網，特別是碳纖維編織網具有良好的抗拉性能，可有效減 小襯砌表面拉應力，抑制裂縫，特別是開放性裂縫的產生和擴展。聚合物砂漿本身具有較高 的強度，對混凝土表面起到良好的維護作用，也可以為結構物提供一定的支護阻力。通過兩 者的結合使用，充分發揮出兩種材料各自的優點，在對局部破損混凝土結構物進行加固時 能取得良好的加固效果。纖維編織網專用鉚件可以將纖維編織網固定在破損區域內，并可 準確控制纖維編織網到破損面的距離，并為控制噴射聚合物水泥砂漿的厚度提供參考，易 于控制施工質量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明做進一步說明：
[0017] 圖1為本發明所述破損混凝土結構物的加固結構局部截面概要示意圖。
[0018] 其中：1-纖維編織網，2-聚合物水泥砂漿，3-固定連接件，4-底層粘結材料，5-局 部破損混凝土結構物，6-修復部位的裂縫，7-待修復部位的破損區。
[0019] 圖2為加固專用鉚件示意圖。
[0020] 其中：1-鉚入部件，2-噴射厚度控制部件，3-纖維編織網固定環。

【具體實施方式】
[0021] 一種破損混凝土結構物的加固方法和結構，具體包括以下步驟：
[0022] 步驟1，對局部破損混凝土結構物5待處理部位進行表面處理，將待修復部位的破 損表面的雜物清除；雜物包括襯砌剝落部位和/或灰塵；
[0023] 步驟2,制備聚合物水泥砂漿2,使用聚合物水泥砂漿2對待修復部位的破損區7 進行初步填平，和/或對修復部位的裂縫6進行封堵；
[0024] 步驟3,準備纖維編織網1和底層粘結材料4,通過固定連接件3將纖維編織網1 固定在待修復部位破損區的表面上；
[0025] 步驟4,在步驟3的基礎上，噴射聚合物水泥砂漿2直至達到設計厚度；
[0026] 上述聚合物砂漿是選用可再乳化粉狀樹脂、特種短纖維、細骨料和水混合制成，按 重量份配比，其中固體材料（包括可再乳化粉狀樹脂、特種短纖維、細骨料）84份，水16份。 上述可再乳化粉狀樹脂可選用乙酸乙烯酯/乙烯共聚物類產品。
[0027] 對h沭方式繼續說明如下:
[0028] 上述纖維編織網為網狀編織物。纖維編織網具有質量輕、強度高、偏于切割和安 裝，具有非常優越的耐化學腐蝕的特點。它還具有耐老化特征，使用壽命在50年以上。其切 割安裝簡便，無需動火及重型機械，僅需少量人工及電動工具，使得安裝成本也大為降低， 另外也加快了施工速度，減小了施工引起的干擾。通過鉚釘將纖維編織網固定在待修部位， 對原有結構的影響很小。另外，可設計性強，尺寸靈活多樣，可根據現場需要加工成形。
[0029] 上述聚合物水泥砂漿，其特點包括：混合施工簡單、可操作性強、具有較高的抗裂 性，對無機材料有著良好的附著力，并且具有良好的耐久性。噴射施工法厚度和根據具體情 況適當選擇，以70?150mm為宜。
[0030] 上述通過鉚釘將纖維編織網固定在待修復部位，其幾何尺寸相對混凝土結構物來 說很小，使它對原結構的影響很小，有利于維持原有結構的強度，其形狀可根據具體情況適 當選取。
[0031] 另外，施工時確保混凝土結構物具有良好狀態的表面，對于表面剝落嚴重的地方 要做要清潔工作。對于破損嚴重的區域要進行初步填平和封堵裂縫，以保證修復效果。
[0032] 經試驗纖維編織網的彈性模量為1. 42X 105N/mm，抗拉強度為1. 42X 103N/mm2(28 天），與聚合物水泥砂漿之間的平均粘結強度為2. 5N/mm2,纖維編織網和聚合物水泥砂漿的 粘結面的平均剪切剛度為8. lkN/m(28天）。
[0033] 以上所述實施例，只是本發明較優選的具體的實施方式的一種，本領域的技術人 員在本發明技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種局部破損混凝土結構物的加固結構，其特征在于包括：纖維編織網、噴射聚合 物水泥砂漿和固定連接件；所述纖維編織網，通過固定連接件固定在破損混凝土結構物待 修復區域內部，一方面輔助噴射聚合物水泥砂漿附著于破損面，另一方面可以傳遞在聚合 物水泥砂漿固化過程中以及工作受力過程中產生的內部應力，將受損區域內的聚合物水泥 砂漿連接為一個整體；所述聚合物水泥砂漿，一是用于對待修復部位的破損區域的孔洞進 行初步填平，和/或對待修復部位的裂縫進行封堵，二是用于噴射在破損混凝土結構物破 損區內，對破損區進行填充，三是在纖維編織網表面進行噴射，覆蓋在纖維編織網表面一定 厚度，對纖維編織網起到保護作用并增強纖維編織網的傳力效果。
2. -種局部破損混凝土結構物的加固方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 對局部破損混凝土結構物破損部位進行表面處理，將待修復部位的破損表面的雜 物清除；雜物包括松動混凝土碎片和/或其他疏松物質；將鋼筋上的鐵銹清除干凈； (2) 制備聚合物水泥砂漿，使用聚合物水泥砂漿對待修復部位的破損區進行初步填平， 和/或對破損部位的裂縫進行封堵； (3) 準備纖維編織網，通過固定連接件將纖維編織網固定在待修復部位的表面上； (4) 在步驟（3)的基礎上，噴射聚合物水泥砂漿直至達到設計厚度； 上述聚合物砂漿是選用可再乳化粉狀樹脂、人工砂或石英砂、粗骨料、水混合制成， 按重量份配比，其中固體材料（包括乳化粉狀樹脂、特種短纖維、細骨料）和水的比例為 3 : 1?5 : 1。粗骨料最大粒徑不大于16_。人工砂或石英砂的細度模數應大于2. 5,其 中小于0. 075mm的顆粒應不大于20%。
3. 根據權利要求2所述的一種局部破損混凝土結構物的加固方法，其特征在于所述纖 維編織網的外形為網狀編織物，材料為碳纖維。
4. 根據權利要求2所述的一種破損混凝土結構物的加固方法，其特征在于所述纖維編 織網的網眼為邊長為20mm?800mm的正方形網格或矩形網格；聚合物砂漿的設計厚度為 20 ?150mm。
5. 根據權利要求2所述的一種局部破損混凝土結構物的加固方法，其特征在于所述固 定連接件為纖維編織網加固專用鉚件，專用鉚件由鉚入部件、噴射厚度控制部件、纖維編織 網固定環等三個部件組成。
【文檔編號】E02B7/00GK104100101SQ201410362547
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】閆東明, 徐世烺, 丁德坤 申請人:杭州固華復合材料科技有限公司, 杭州固益強新材料科技有限公司