建筑加固用膠粘劑與加固工程分析

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摘要：介紹了建筑加固膠粘劑的性能特點、工作機理，并與傳統(tǒng)的加固連接方式進行了有針對性的比較。同時根據(jù)不同的破壞類型將加固工程又進行了較細劃分，從而對膠粘劑在各工況下的優(yōu)良性能進行了更為細致說明。 

  關鍵詞：膠粘劑；粘接；加固    目前，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在全世界的各色的結(jié)構(gòu)形式中扮演著舉足輕重的角色。然而，由于使用年限的延長或其他如 自然 災害等多種原因造成鋼筋混凝土建筑構(gòu)件強度、剛度不足引起的開裂、破損等情況頻繁出現(xiàn)。在我國，許多建國后建成的建筑物經(jīng)過數(shù)十年的使用已到了維修加固的高峰期，如何保證建筑物繼續(xù)正常、安全的使用，是建筑行業(yè)經(jīng)常碰到的問題。另一方面，近年來因用途變更而對建筑物原有結(jié)構(gòu)、構(gòu)件進行改造、加固補強的工程也日增多。經(jīng)過工程技術(shù)人員長時期的努力，逐漸形成了一套較為完善的切實可行的工程加固方法，在實際的加固工程中的到廣泛的應用和 發(fā)展 。與此同時，隨著 科學 技術(shù)的飛速發(fā)展，各種各樣的新型建材的出現(xiàn)也為加固技術(shù)、方法的不斷創(chuàng)新、升級提供了有利的條件。    利用建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑對需補強、加固的建筑物進行加固，就是近來應用比較廣泛的一類加固方法。這類方法主要是采用結(jié)構(gòu)膠這一粘接材料，將補強用的鋼板或型材，或是其他補強材料牢固的粘接于各種鋼筋混凝土的構(gòu)件上，使補強材料和原有構(gòu)件形成協(xié)同工作模式從而滿足結(jié)構(gòu)、構(gòu)件原有設計強度、剛度、耐久性要求。應用建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑對各類構(gòu)件進行連接、加固或修補，相比傳統(tǒng)的連接加固方法有很多突出的優(yōu)點：    （1）用合成樹脂膠粘劑來連接、加固構(gòu)件，比一般的鉚、焊法受力均勻，材料不會產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象（如焊接時的熱應力等），使之更耐疲勞，尤其能更好地保證構(gòu)件的整體性和提高抗裂性，而整體性在基本程度上關系著構(gòu)件的承載能力和穩(wěn)定性。    （2）結(jié)構(gòu)粘劑可以將不同性質(zhì)的材料牢固地連接起來，這對建材多樣化的今天，也是傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)點。    （3）使用膠粘劑進行施工，工藝簡便，可大大縮短工期，往往在1-2天或更短時間就可以使用，尤其在各類構(gòu)件的加固方面更是如此，可使一些傳統(tǒng)方法無法加固的構(gòu)件得以修復加固；對于某些重要軍事工程、 交通 設施尤為重要。且其耐老化性能優(yōu)良，能滿足各種要求；在施工中還可以提高效率、降低成本、節(jié)約能源等。    常用的加固膠粘劑按照其基本性能分為A級膠和B級膠，對重要結(jié)構(gòu)、懸挑構(gòu)件、承受動力作用的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件，采用A級膠；對一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件可采用B級膠。同時按照膠粘劑索粘接材質(zhì)的不同大致可分為，碳纖維復合材料浸漬/粘結(jié)用膠粘劑安全性能指標、粘鋼及外粘型鋼用膠粘劑和錨固用膠粘劑等。表1中歸納了幾種常用加固膠粘劑的性能指標。         建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑從20世紀80年代問世以來，已經(jīng)有二十多年的發(fā)展歷程，開辟了越來越廣闊的應用領域： （1）建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑在粘接加固中的應用。    這類應用范圍主要是用結(jié)構(gòu)膠作為一種粘接材料，講補強用的鋼板或型材，或者是其他補強材料（如碳纖維、芳綸、氯綸）牢固粘接在各種鋼筋混凝土的構(gòu)件上，如梁、柱、節(jié)點、托架板面、隧道及拱形頂?shù)?，已施工完成的加固工程均獲得滿意結(jié)果。以梁為例，可以是建筑物上的普通承重梁，也可以是起重吊車用梁，還可以是公路橋梁的梁及板梁、鐵路橋的鋼筋混凝土梁等。通過精心設計施工加固補強厚的效果非常良好。    （2）建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑在化學栓或錨筋上的應用。    這是另一個廣泛應用的領域，是作為后錨固技術(shù)中的化學膠粘材料，它將螺栓、鋼筋、塑料桿及其他錨固用材，埋于混凝土、巖石、磚、石材等基材中，發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑的粘接強度，使后錨固件牢牢地埋植于基材里，在外力作用下，起到承載作用。這是近幾年來 發(fā)展 和快的應用領域之一，大到抗震用鋼筋的植牢，小到一個裝修用螺桿的粘接埋入，建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑都有用武之地。    （3）建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑在灌注與修補粘接上的應用。    它可以是對外包鋼加固用鋼板，與混凝土構(gòu)件之間灌膠粘接應用，建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑將鋼板與混凝土牢固的連成一體，起到共同工作的效果。也可以用于一般構(gòu)件中裂紋的封堵，使之達到原來的設計要求，并且防止了裂縫繼續(xù)擴大。這類應用同樣是量大面廣的一個領域，不但可以在建筑構(gòu)件中應用，同樣可以用在水力工程和軍事工程等各種結(jié)構(gòu)上的修補和修復。    （4）建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑在現(xiàn)場施工粘接構(gòu)件中的應用。    此項應用范圍是結(jié)構(gòu)膠剛剛開始不久的。在澳大利亞悉尼歌劇院混凝土屋蓋的拼接拼裝中曾經(jīng)使用過，在我國也有柱子接長和地基樁接長的實際事例，但因其設計理論與 計算 方法的基礎研究尚屬起步階段，目前還處于試用期，但這個領域的方展和應用前景是非常廣闊的。    （5）建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑在粘接修補各類建筑物上的應用。    膠粘劑還可以對各類老建筑、古建筑（木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)及磚結(jié)構(gòu)等）進行粘接修復，也可以對某一單元構(gòu)件進行修補修復。其修復工藝簡便，修補修復效果良好。此種應用實例是比較多的。另外在公路面、機場跑道的修復中已有幾十年的應用 歷史 。水工水下中的粘接也有廣闊前景。    （6）建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑在其他方面的應用。    這方面是在建筑及工程上的應用。如各類工程的應急搶險、防水堵漏、密封防潮以及防腐蝕等方面的應用。    建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑綜合了化學、力學、材料、結(jié)構(gòu)、光電測等先進技術(shù)的成果，應用于建筑結(jié)構(gòu)粘鋼補強、錨栓植筋、現(xiàn)場灌注施工上，顯示出其突出的優(yōu)點與重要性。國內(nèi)公司經(jīng)過多年不懈的努力，已成功的掌握了它們的技術(shù)，并應用于實際建筑施工中，解決了一些建筑加固中用傳統(tǒng)方法難以解決的課題，創(chuàng)造了巨大的 經(jīng)濟 效益和社會效益。相信建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑此類材料與技術(shù)會有美好的發(fā)展前景。         參考  文獻     ［1］黃世強，彭慧，孫爭光.膠粘劑及其工程應用［M］.北京：機械工程出版社，2006，（7）.    ［2］賀曼羅.建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑施工應用技術(shù)［M］.北京：化學 工業(yè) 出版社，2001，（1）.