[发明专利]硬质FRP网格/高延性高渗透混凝土约束加固受损钢筋混凝土柱及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硬质FRP网格/高延性高渗透混凝土约束加固受损钢筋混凝土柱及其制备方法。本方法通过喷涂高延性高渗透混凝土，来提高界面处的粘结强度。FRP网格/ECC加固是一种有效的加固RC柱的方法，可以使内部混凝土处于三向受压状态，从而大幅度增加核心混凝土的强度和延性。加固层与被加固层协同工作的基础就是两者具有良好的粘结作用，但表面受损严重有裂缝、或无法卸载导致大裂缝等都会削弱粘结强度。而喷涂在ECC中加入混凝土增强剂配置得到的高延性高渗透混凝土能够有效渗透到混凝土的裂缝中，与旧混凝土中游离的钙离子反应生成不溶性的凝胶，像锚栓一样将加固层钉在被加固结构上，从而有效的增加界面粘结强度。

技术领域

本发明涉及混凝土结构加固领域，具体是一种硬质FRP网格/高延性高渗透混凝土约束加固受损钢筋混凝土柱及其制备方法。

背景技术

钢筋混凝土结构中的柱是结构是结构中重要的竖向构件，起着承担和传递竖向荷载，同时也要承受水平作用，但在长期使用过程中，会遇到恶劣环境，地震、火灾等自然灾害作用，大量钢筋混凝土柱出现钢筋锈蚀严重、裂缝过多、捞度过大、承载力不足等耐久性、适用性和安全性问题。从欧美国家的建筑发展历程来看，采用加固修复的方法正占据越来越大的比例。因此，可预计我国“大兴土木”时代终将褪色，研究各种行之有效的加固改造措施，恢复并提高受损钢筋混凝土柱结构的承载能力，使其适用更高承载需求，满足新使用功能要求是十分重要的。

目前，钢筋混凝土柱常用的加固方法有碳纤维布加固法、增大截面加固法、外包型钢加固法等。其中，采用外粘FRP布加固钢筋混凝土柱，具有轻质高强、可设计强、自重轻、施工方便、对结构外观影响小，同时耐腐蚀性好等突出优点。对于这种外粘FRP布加固技术，FRP布与被加固结构混凝土表面的粘结作用主要依靠胶粘剂，而胶粘剂是以环氧树脂为基体制成的高分子聚合物。这种有机胶粘剂对湿热、干湿循环、盐雾、高温等环境都十分敏感。由于需要加固的混凝土结构所处环境往往比较恶劣，而FRP加固体系粘结强度在恶劣服役环境下会严重退化。一旦FRP加固体系与既有混凝土发生粘结失效，加固作用就会失去，此时既有结构将会处于更加危险的状态。因此，需要妥善解决FRP与加固混凝土的界面处的胶老化带来的耐久性问题。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种硬质FRP网格/高延性高渗透混凝土约束加固受损钢筋混凝土柱及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种硬质FRP网格/高延性高渗透混凝土约束加固受损钢筋混凝土柱，其特征在于：包括被加固柱、添加有混凝土增强剂的复合材料和硬质FRP网格)；其通过以下步骤制备得到：

在所述被加固柱的外表面存在裂缝，加固前先在被加固柱的外表面喷涂一层添加有混凝土增强剂的复合材料，支好模板，再将FRP网格置于模板与被加固柱之间，最后泵送复合材料将FRP网格包裹在内形成加固整体，从而得到硬质FRP网格/高延性高渗透混凝土约束加固受损钢筋混凝土柱；

所述FRP网格被复合材料包裹约束住；通过喷涂所述高延性高渗透混凝土，以来提高界面处的粘结强度，防止加固层出现滑移，确保内部混凝土三向受压；所述混凝土增强剂渗透到裂缝中生成不溶性的凝胶，起到锚栓同样作用将加固层钉在被加固柱上。

第二方面，本发明提供一种如上述硬质FRP网格/高延性高渗透混凝土约束加固受损钢筋混凝土柱的制备方法，其特征在于：该方法通过在被加固柱与FRP网格之间喷涂高延性高渗透混凝土，来提高FRP网格与被加固柱之间的粘结强度；混凝土增强剂渗透到裂缝中生成不溶性的凝胶，起到锚栓同样作用将加固层钉在被加固柱上；包括如下步骤：

1)加固前先在被加固柱的外表面喷涂一层添加有混凝土增强剂的复合材料，支好模板；

2)再将FRP网格置于模板与被加固柱之间；

3)最后泵送复合材料将FRP网格包裹在内形成加固整体。