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粘貼鋼板加固法的關鍵技術


后加鋼板與被加固混凝土梁體之間的可靠粘結是兩者共同工作的基礎,是粘貼鋼板加固法關鍵技術。
加固所用的粘結劑必須是粘結強度高、耐久性好,并具有一定的彈性。目前廣泛采用的環氧樹脂類粘結劑(或建筑結構膠)其抗拉強度和抗剪強度一般都能滿足粘結的要求。結構破壞時,通常情況下不會沿著環氧樹脂界面脫離,而是沿著梁底靠近鋼板的混凝土首先開裂破壞。換句話說,在粘結質量得到保證的前提下,鋼板與混凝土層之間的可靠粘結是毋須置疑的,截面粘結處于非常安全的狀。
為了確保粘結質量,施工時應特別注意以下幾點:
①鋼板和待加固混凝土表面的清洗處理是保證粘結質量的前提。
工程實踐表明,鋼板表面存在鐵銹、油污,混凝土表面存在浮塵和松散層等都會嚴重影響粘結質量。為了確保粘結質量必須對鋼板和混凝土粘結面進行認真地處理。
首先應將混凝土表面的破碎部分清除,然后進行鑿毛,使骨料外露,用鐵刷或壓縮空氣清除浮塵。對破損部分可用環氧砂漿補平。粘貝占鋼板前還應用丙酮擦洗一遍,徹底清除浮塵和油污。
鋼板表面的油污和鐵銹必須清除干凈。首先用汽油清洗去除油污,然后用噴砂法或砂輪打磨除銹,使鋼板表面露出光澤,再用汽油擦洗干凈,最后在鋼板表面涂一層環氧樹脂薄漿將其保護起來。粘貼前再用汽油清洗,切蒂清楚有無和浮塵。
②對粘結層加壓是保證粘結質量的關鍵。
鋼板粘結到混凝土表面后,必須對鋼板加壓,使鋼板與混凝土表面緊密粘貼。加壓的方法很多,用得最多的是利用螺栓加壓,即在混凝土粘貼面上每隔一定距離埋設一個φ8~12的膨脹螺栓,在鋼板上設有相應的孔,鋼板粘貼到混凝土表面后立即旋緊螺帽進行加壓。
粘貼時分別在混凝土表面和鋼板上涂一層環氧樹脂膠,一般厚度為左右。隨即將鋼板粘貼在混凝土表面,旋緊螺帽進行加壓,使多余的膠液沿板邊擠出,達到緊密粘貼。膠液固化后再卸除螺帽,截去外露的螺栓桿,并留下2~3mm,進行冷鉚。
③鋼板的選材和防腐處理。
用于粘貼鋼板加固的鋼板一般采用3號鋼或16錳鋼。用于梁底粘
貼的鋼板厚度一般為4~6mm,用于側面粘貼的鋼板厚度一般為10~15mm。粘貼鋼板的寬度不宜過大,對寬度較大加固面,可以縱向分塊粘貼。
為了防止鋼板腐蝕,延緩粘結劑的老化,粘貼的鋼板表面應做密封防水防腐處理目前,較普遍采用防腐處理的方法是:清除鋼板表面油污和鐵銹后,先涂一層環氧樹脂薄漿層,然后在涂兩層防銹漆。這種方法施工簡單,成本較低,但需經常維修保護,每隔1~2年應檢驗一次,發現脫漆部位,應及時進行修補。
近年來,鋼材的防腐技術取得了長足的進步。下面介紹的粘貼鋼板法加固某拱橋鋼板防腐處理方案,防腐耐久年限可達20~30年。該防腐處理方案要點是:噴砂除銹要求為5級,鋼板表面粗糙度要求為40 ~80μm。然后涂五層防腐材料,第一層為硅酸鋅底漆70μm;第二層為環氧聚酰胺底漆25μm;第三層為環氧云母氧化鐵75μm;第四層為聚氨甲酸甲脂面漆40μm;第五層為重涂聚氨甲酸甲脂面漆40μm。
此外,近年來高性能抗拉復合砂漿(HTCM)的研究成功與應用,為粘貼鋼板加固法的鋼板防腐開辟了一條新路。對粘貼后的鋼板條,噴注高性能抗拉復合砂漿,可保護鋼板免于銹蝕,大大提高結構的耐久性,有著廣闊的發展前度。
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