一種高延性纖維混凝土加固梁的制作方法

本實用新型屬于混凝土梁的加固施工方法，具體涉及一種高延性纖維混凝土加固梁。

背景技術：

鋼筋混凝土梁是工業與民用建筑物中的重要構件之一，應用非常廣泛。在梁構件服役使用過程中，由于施工先天不足，使用條件變化及混凝土材料劣化、鋼筋銹蝕等耐久性損傷等原因導致鋼筋混凝土梁承載性能退化，出現承載力不足現象，為確保結構安全、正常使用，需對其進行加固補強。傳統的混凝土梁增大截面加固法，是采用同種材料的鋼筋混凝土增大原混凝土梁承載截面積，以達到提高結構承載力的目的。現有加固技術缺點是現場作業工作量大，自重大，養護期長，對生產和生活有一定的影響，且截面增大對結構外觀及房屋凈空也有一定的影響。

混凝土結構在服役期間出現性能劣化、失效以致退出服役，大多與材料的脆性及開裂有關，傳統水泥基復合材料抗拉強度低、抗裂性能差、脆性大，當溫度變形與收縮變形受到約束時，很容易引起材料的開裂。裂縫的存在不僅降低了材料的承載能力，使材料在低于極限荷載的作用下發生破壞，而且為有害介質如水、Cl^-、CO₂等提供了侵蝕的通道，從而使結構的耐久性大幅度降低。纖維混凝土將合成化學纖維和傳統的混凝土相結合，是混凝土改性研究的一個重要領域，而高延性纖維混凝土材料作為一種新型復合材料，以其抗拉強度高、質量輕、耐腐性好、施工方便等優點，受到廣大工程界人士的青睞。

技術實現要素：

針對現有混凝土預制樓板加固方法的缺陷和不足，本實用新型基于纖維材料微觀力學性能設計方法，考慮纖維特性、基體特性和纖維與基體界面特性及其之間的相互作用影響，通過對材料配合比設計優化后得到的高延性水泥基復合材料，利用高延性纖維混凝土力學性能，提出一種安全、高效、性能良好的一種高延性纖維混凝土加固梁。

為了實現上述任務，本實用新型采用的具體技術方案如下：

一種高延性纖維混凝土加固梁，包括混凝土梁，在混凝土梁的底面內埋設第一受力鋼筋層，第一受力鋼筋層外的混凝土層為高延性纖維混凝土層。

進一步的，在第一受力鋼筋層下還埋設第二受力鋼筋層，第一受力鋼筋層和第二受力鋼筋層均埋設在高延性纖維混凝土層內。

更進一步的，在第一受力鋼筋層和第二受力鋼筋層之間還間歇設置焊接短筋，焊接短筋用于加固第一受力鋼筋層和第二受力鋼筋層。

具體的，所述的焊接短筋是直徑為20mm的三級鋼短筋，焊接短筋長100mm，相鄰焊接短筋之間的間距為200～400mm。

更具體的，在混凝土梁的底部鉆孔植入第二受力鋼筋層；第二受力鋼筋層上并列設置多個第二受力鋼筋，第二受力鋼筋是直徑為25mm的三級鋼；鉆孔的孔徑為28mm，孔深≥15d。

還有，所述的第一受力鋼筋層上并列設置多個第一受力鋼筋，第一受力鋼筋直徑為25mm的三級鋼筋。

另外，高延性纖維混凝土層的厚度為20～25mm。

本實用新型的優點為：

(1)采用高延性纖維混凝土與新增縱筋與原鋼筋連接協同作用加固方法，加固梁極限承載力顯著提高，其變形延性大幅度增加，并且和原結構的粘接性能良好，可顯著提高構建的整體性和抗震性能；

(2)本實用新型的施工方法工藝簡單、易操作，采用高延性水泥基復合材料具有良好的耐久性，可延長服役結構使用壽命，降低成本，采用該方法加固后增加截面較小，使用性較好。

附圖說明

圖1為實施例1中高延性纖維混凝土加固梁的結構示意圖；

圖2為圖1沿A-A的剖視圖；

圖3為圖1沿B-B的剖視圖；

圖中各標號表示為：1-第一受力鋼筋、2-焊接短筋、3-第二受力鋼筋、4-高延性纖維混凝土層、5-混凝土梁、6-混凝土柱、7-箍筋；

以下結合說明書附圖和具體實施方式對本實用新型做具體說明。

具體實施方式

本實用新型的高延性纖維混凝土加固梁，包括混凝土梁5，在混凝土梁5的底面內埋設第一受力鋼筋層，第一受力鋼筋層外的混凝土層為高延性纖維混凝土層4。高延性纖維混凝土抗壓強度可達到60MPa以上，極限拉應變可達到普通混凝土的100倍以上，具有類似鋼材的塑性變形能力，是一種具有高強度、高延性、高耐久性和高耐損傷能力的生態建筑材料，提高結構的承載力和延性，利用高延性纖維混凝土與受力鋼筋之間的協同作用，提高梁體本身的承載力和延性；

為了進一步增加強度，在第一受力鋼筋層下還埋設第二受力鋼筋層，第一受力鋼筋層和第二受力鋼筋層均埋設在高延性纖維混凝土層4內。在混凝土梁5與混凝土柱6的交界處鉆孔植入第二受力鋼筋層；第二受力鋼筋層上并列設置多個第二受力鋼筋3，第二受力鋼筋3是直徑為25mm的三級鋼；鉆孔的孔徑為28mm，孔深≥15d。不僅提高了梁體本身的強度和承載力，同時還加強了混凝土梁與混凝土柱之間的連接力，增強了梁與柱之間的牢固性。

同時，在第一受力鋼筋層和第二受力鋼筋層之間還間歇設置焊接短筋2，焊接短筋2用于加固第一受力鋼筋層和第二受力鋼筋層。利用高延性纖維混凝土與新增縱筋與原鋼筋連接協同作用加固方法，加固梁極限承載力顯著提高，其變形延性大幅度增加，并且和原結構的粘接性能良好，可顯著提高構建的整體性和抗震性能；焊接短筋2的加入進一步的增強了兩鋼筋層之間的受力性，且間歇式的設置不僅節省材料，同時通過受力的分散性，將承載力均勻分布，使第一受力鋼筋層、焊接短筋和第二受力鋼筋層與高延性纖維混凝土之間的協同作用進行更好的表達。

優選的，焊接短筋2可采用直徑為20mm的三級鋼短筋，焊接短筋2長100mm，相鄰焊接短筋2之間的間距為200～400mm。還有，第一受力鋼筋層上并列設置多個第一受力鋼筋1，第一受力鋼筋1直徑為25mm的三級鋼筋。另外，高延性纖維混凝土層4的厚度為20～25mm。

實施例1：

結合圖1-3，本實施例的待加固混凝土梁5的截面尺寸為500×900mm，梁跨度為8.1m，梁底部布置5根第一受力鋼筋1，直徑為25mm的三級鋼；梁底部的第一受力鋼筋1與梁頂部設置的鋼筋通過箍筋7進行綁固；

施工時：首先鑿除混凝土梁5表面的粉刷層至混凝土結構層，使梁最底部第一受力鋼筋1截面露出至少一半；對混凝土缺陷部位(混凝土疏松、破損)應清理至堅實基層；

其次，在混凝土梁5與混凝土柱6交接處鉆孔植入第二受力鋼筋3，梁底部第二受力鋼筋3是直徑為25mm的三級鋼，定位鉆孔，孔徑28mm，孔深≥15d，用吹風機與刷子清理孔道直至孔內壁無浮塵為止；

第三、植筋采用改性環氧樹脂膠粘劑或改性乙烯基醋類膠粘劑的A級植筋膠，采用灌注器注膠；將處理好的第二受力鋼筋3旋轉緩速插入孔道內，使植筋膠均勻附著于第二受力鋼筋3表面及螺紋縫隙中；插好的第二受力鋼筋3不可再擾動，植筋膠養護期結束后，用直徑為20mm的三級鋼焊接短筋2焊接加固第二受力鋼筋3與第一受力鋼筋1，焊接短筋2長100mm，間距為200～400mm，其中鋼筋加工及綁扎等應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2015的要求。

最后、對新舊混凝土澆筑界面進行處理，鑿毛，充分潤濕，并使用Pattex百得界面劑涂刷。壓抹高延性纖維混凝土層4前，應沿加固梁表面往返澆水濕潤，并待梁面稍干后再進行壓抹，高延性纖維混凝土層4的厚度為25mm，隨后用透明塑料薄膜覆蓋梁表面以防止水分蒸發，采取措施噴水養護5天，防止烈日暴曬，即得加固梁。

本實用新型使用的高延性纖維混凝土為申請號是：201210435078.7，名稱為“一種高延性纖維混凝土低矮剪力墻”中的混凝土的配方。