[发明专利]硅橡胶玻璃纤维布加固梁的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加固梁的施工，特别涉及一种硅橡胶玻璃纤维布加固梁的施工方法。

背景技术

工程技术人员经常会遇到梁需要加固的工程，梁出现问题的原因是比较复杂的，有设计、施工、材料因素等多种原因单一或者混合在一起。常见的有：梁存在贯通裂缝；梁挠度过大；混凝土等级或者钢筋面积达不到要求等等。传统的梁加固方法是利用钢材对梁进行加固，为了提高加固效果，对钢材施加预应力来加强加固结构的整体性。由于钢材成本比较高，硅橡胶玻璃纤维布材强度较高而成本较低，本发明利用硅橡胶玻璃纤维布材施加预应力，与利用钢材施加预应力很大的一点不同就是硅橡胶玻璃纤维布的材性与钢材相差很大。硅橡胶玻璃纤维布材是由彼此之间没有粘结的单丝纤维组成，缺乏粘结使得纤维之间应力分布很不均匀，而缺乏延性使得单丝的硅橡胶玻璃纤维布达到极限强度后即断裂。因此高应力区域的硅橡胶玻璃纤维布丝会在低应力区域的硅橡胶玻璃纤维布丝完全发挥强度之前断裂，所有的硅橡胶玻璃纤维布丝无法同时发挥强度，材料的整体强度要远远低于单丝纤维，并且对截面应力分布不均匀非常敏感。因此工艺中的一个关键问题就是如何使硅橡胶玻璃纤维布在张拉时截面内力分布尽可能均匀，从而可以将硅橡胶玻璃纤维布张拉至较高的应力水平。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安全可靠的硅橡胶玻璃纤维布加固梁的施工方法。

本发明中机具对硅橡胶玻璃纤维布的锚固是采用摩擦力自锁的原理。锚固装置由两个半圆柱体组成，其中一个固定在机具上，另外一个通过螺栓与其紧密压合在一起。使用时将硅橡胶玻璃纤维布的端部夹在锚固装置的两个半圆柱体之间，用螺栓将半圆柱体压合，然后转动锚固装置将硅橡胶玻璃纤维布缠绕在上面，卷至8倍锚固装置直径的长度即提供由自锁产生的足够的摩擦力。锚固装置直径为6cm，故具有足够大的刚度可以确保在承受5t的拉力时不会产生大变形。

将硅橡胶玻璃纤维布两端都固定在两台机具的锚固装置上后转动手柄，带动主机具的螺杆转动。因为主机具的锚固装置是套在螺杆与滑杆上，螺杆转动必须使锚固装置沿着螺杆与滑杆移动，从而张紧或放松硅橡胶玻璃纤维布。整个螺杆的行程有50cm长，可以满足对25m长的硅橡胶玻璃纤维布进行张拉的变形要求，从而对大跨度梁构件进行有效的预应力加固。机具施工时固定在柱构件上，由于螺杆的方向是平行柱构件的，使得张拉方向也是平行柱构件而垂直梁构件，必须采用机具的转向装置，通过机具顶部的一个滚轴改变硅橡胶玻璃纤维布的方向使其平行于梁构件。由于滚轴位于机具的最顶部，硅橡胶玻璃纤维布改变方向后可以毫无阻碍地与梁构件底部紧密接触，从而保证粘贴质量。

经过长时间的试验研究，发现通过将硅橡胶玻璃纤维布制成硅橡胶玻璃纤维布增强塑料，控制硅橡胶玻璃纤维布增强塑料两个锚固端的方向性与平整度，控制适当的张拉速度三个关键步骤，可以将硅橡胶玻璃纤维布张拉达到较高的预应力水平。工艺中的另外一个关键问题是由于张拉后的硅橡胶玻璃纤维布非常平直，因此待加固受弯构件的加固表面必须也非常平直，两者之间的粘结质量才能保证，即对需加固受弯构件的表面平整度的要求较普通非预应力加固技术更高。

施工步骤包括：

一、制作硅橡胶玻璃纤维布增强塑料

为了尽可能充分地利用硅橡胶玻璃纤维布的高强度，必须提高硅橡胶玻璃纤维布材中纤维单丝共同工作的性能，最直接、最简便的方法就是通过湿法将环氧树脂充分浸润到硅橡胶玻璃纤维布之中，通过环氧树脂在纤维单丝之间传递剪力来克服纤维单丝之间的应力分布不均匀，提高纤维单丝的共同工作性能。具体工序包括：

(1)在制作台表面覆盖聚乙烯塑料，聚乙烯塑料不易让环氧树脂浸润粘结。

为了避免制备的硅橡胶玻璃纤维布增强塑料与制作台发生粘结，制作台表面不与环氧树脂发生粘结。

(2)将硅橡胶玻璃纤维布裁剪成需要的尺寸与形状，铺设在制作台表面。通过机械或吊挂重物对硅橡胶玻璃纤维布材施加40～50MPa的拉力，这样可以使硅橡胶玻璃纤维布中松弛的纤维单丝都被拉直，避免了制成硅橡胶玻璃纤维布增强塑料时纤维单丝的平直程度不一致而造成共同工作性能降低。

(3)将环氧树脂粘贴胶的主剂和固化剂倒入容器内，搅拌使两组分混合均匀并单向搅拌，搅拌速度为60～80rpm，避免产生气泡。

(4)用辊子或刷子将粘贴胶均匀涂抹到硅橡胶玻璃纤维布材表面，反复涂刷或滚压，使其完全渗透到硅橡胶玻璃纤维布中，并挤出胶中的气泡。