摘要:在当今社会大背景下,各行各业都迎来了前所未有的发展机会,建筑行业中,钢筋混凝土的应用十分广泛,为了保障建筑质量和使用者的安全,必须高度重视钢筋混凝土结构的安全性,定期进行加固养护,以延长建筑的生命周期。而现今钢筋混凝土建筑结构的加固技术有很多种,本文主要提出钢筋混凝土加固技术研究的必要性,并举例三种常见的技术应用,希望能为行业带来一些帮助与参考。
关键词:钢筋混凝土;建筑结构;加固技术;分析
引言:在分析建筑理论的基础上,其施工方法、设计标准、基本养护和施工流程必须要符合我国规定的施工技术标准,普通钢筋混凝土建筑物的平均使用年限通常是50年,也就是在其投入使用后50年内,基本上可以保证建筑结构的质量,维持整个建筑正常的使用,但在50年后建筑物也会逐渐进入老化时代,这时候建筑会开始显现出一些结构问题,而随着时间的增长这些问题会更加严重,如墙体老化、墙体裂缝等。为了解决上述问题,维持建筑物的正常使用,研究加固技术十分必要。
一、钢筋混凝土建筑结构的加固必要性
(一)为确保建筑物具有稳定性
建筑结构形式多种多样,其中钢筋混凝土是应用最广泛的结构形式之一,具有综合性能好、造价低、耐久性好、耐火性好等优点。钢筋混凝土的应用可以有效提升建设项目的整体质量。但是由于钢筋混凝土具有一定的使用寿命,并在施工中会出现一些问题,如由于维护不当或外部环境侵蚀等原因造成的破坏,很容易影响整个建设工程的稳定性和安全性,因此有必要采用加固技术对其进行有效加固。只有及时处理好关键问题点,才能最大限度地确保建筑物结构的稳定性,继而延长建筑物的使用年限。
(二)完善加固技术理论体系的需要
钢筋混凝土结构加固所采用的技术手段要求复杂的施工过程。在我国建筑业中,这项技术有着丰富的实践经验,但还缺乏完整的理论体系。因此,通过加强对钢筋混凝土结构加固技术的研究,通过理论与实践的结合可以逐步完善加固技术的理论体系。
(三)保证建筑质量
根据我国现有建设项目的运行状况,安全问题往往是由多种因素引起,其中一个重要的因素是人为因素,通常是由于设计或施工中的不合理现象造成。其次是自然因素,除地质灾害引起的结构变形和倒塌外,还可能产生由常年雨水冲刷侵蚀引起的混凝土结构问题,这些问题都有可能导致产生建筑工程承载力下降、抗震能力下降等问题。不利于建筑物的安全运行,因此必须重视钢筋技术的应用,以解决建筑工程中钢筋混凝土存在的问题,消除安全隐患,提高建设工程质量,使其安全使用。
二、钢筋混凝土建筑结构的加固技术应用措施
(一)传统加固技术
在现代建筑结构中,钢筋混凝土因其具有很强的耐腐蚀性和抗震能力而被广泛采用,钢筋混凝土加固主要采用的方式包括增加建筑物外墙横截面、增加表层钢筋、预应力等多种工艺。每种材料的加固工艺方法都具有各自的特征,具体选择还需根据实际情况分别做出判断。主要就是对混凝土四周结构板和外墙结构的型材进行扩建或者是增加其结构的型材,以提高其承载能力,该技术在工程中的应用范围受到限制,主要是针对板、梁、结构的加固,但由于四周结构型材的体积较大,使表面型钢的加固随着工程需求而增加,主要采用四周结构型钢进行混凝土四周的封装和加固。封装主要分为干封装和湿式封装两种,该技术主要适用于某些不允许采取外墙截面加固施工技术的建筑结构中,通过提高环境承载能力和改善施工质量来提高其施工效率,提高其抗震性能。在预应力加固技术方面,该方法可通过添加预应力钢或利用斜坡铺轨达到加固目的,在需要提高混凝土承载力或抗裂性的建筑结构中常用,不适用于高温高弹性混凝土结构。
(二)碳纤维布加固技术
碳纤维布是一种强度高、弹性效果好的材料。钢筋混凝土建筑结构加固一般采用规格≥300g/m2的碳纤维布,此规范碳纤维布的质量能满足加固要求。此外,粘合剂的选择也非常重要。应选用无底涂层的粘合剂,以达到较好的粘结修复效果,主要采用碳纤维布对钢筋混凝土构件进行横向包覆,以提高其承载力和延性。其作用机理如下:首先,横向包覆碳纤维布与剪力箍筋相似,可与箍筋结合使用,降低剪力强度,提高构件的抗剪承载力和变形能力;其次,碳纤维横向填料能有效地粘结浅层混凝土,改善和提升整体混凝土结构构件的耐震性和抗压能力。当碳纤维布钢筋混凝土结构件的应力值已经达到一定的临界点时,碳纤维布的横向膨胀和变形速度以及周向膨胀变形能力也就会随之增大,周向应力也就会随之增大,提高了其压缩和变形极限的应力,也就提高了碳纤维布结构的加固性能。目前碳纤维布加固技术的广泛应用中,首先要对加固部位进行表面处理,即清除杂质,去除杂质。去除碳化层,在清洁平整表面的基础上,用丙酮等有机溶剂擦拭,风干后,再用修补胶修补表面裂缝。然后进行粗加工,完成上述所有步骤后,尽可能地进行碳纤维布的粘接。第一步应对其进行湿铺,使树脂能够均匀地铺洒于混凝土的表面。第二步对材料进行常温养护和找平处理,即材料表面干燥后进行找平,找平干燥后再粘结。粘接后,用手打压将碳纤维布牢固固定于混凝剂的表面,然后用专用滚筒在纤维布上滚动,使粘合剂更加均匀。然后将树脂完全填满碳纤维布、碳纤维布,并与混凝土紧密结合,在操作过程中,如果碳纤维布为中空,有关施工人员还应严格按照《混凝土结构钢筋设计规范》(GB50367-2013)的有关要求进行调整,如需多次粘贴碳纤维布。应注意在前一层表面完全干燥后再进行下一层施工,以提高碳纤维布的加固效果。
(三)利用复合材料加固技术
随着复合 FRP的发展和出现,人们也开始意识到它在施工中相对于传统的钢筋混凝土而言具有强大的实际应用优势,并逐渐采取复合 FRP来加固施工中的建筑结构,FRP作为一种材料进行加固的技术主要分为有两种:主动加固和被动加固。被动式的加固即将材料均匀地黏贴在土建工程结构中必须需要经过加固的部分表面上,以更好地达到其加固目标,在保证加固时荷载不变的条件下,材料不会受力;而主动式的加固,它主要是将 FRP材料直接黏贴到其他需要加固但同时又需要在荷载变化增加之前进行加固的结构组件上,因此这类材料可以促使其解构部件的承载能力提高。该技术很好地发挥了聚酯和纤维材料的特点,有效地减少和避免了钢筋混凝土产生的裂缝和断裂,有助于提高结构的耐久性,提高使用效果。应该特别注意的一点是,在使用对材料的加固进行处理时,如果材料的加固条件保持不变,则可认为结构的极限承载力不变。在这种情况下,应结合材料的力学特性来达到加固的目的,如果加固结构表面已经出现裂纹,一般会降低结构的抗弯强度,降低系数为90%。此时应计算FRP材料的弯曲强度。
三、结束语
综上所述,随着社会的不断发展,基础设施建设也在逐步发展和完善,但是以前经济发展时期建设起的建筑物已经逐渐走向老化阶段。因此,有必要研究建筑钢筋混凝土加固、养护和修复技术。而对建筑物进行加固,必须要掌握整个建筑主体结构的特征和周围环境的具体情况,依照具体情况具体分析,进行综合判断,确保加固技术应用思路的合理性,设计出科学有效的施工方案,提升建筑质量。
参考文献:
[1]倪波涛,汪文祥,王作成.建筑钢筋混凝土框架结构抗震加固技术探析[J].福建建材,2019(06):76-78.
[2]黄文霞.建筑施工中钢筋混凝土结构施工技术分析[J].河南建材,2018(01):1.
[3]卢冶.建筑工程钢筋混凝土结构加固技术研究[J].现代物业(中旬刊),2019(02):69.
[4]王震.钢筋混凝土结构加固技术分析及在实际工程中的运用[J].居舍,2018(33):68.