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胶粘技术

工业修补剂的工程修补案例(一)

作者:admin 点击: 次 时间:2014-05-16 09:12

1.工程概况
某厂的新建工程锻厌车间大型锤砧砧座基础,由于施工中没有达到质量要求,在2吨锤砧基础上有十几个直径30-100mm大小不等的凹坑,还有一条直径70mm,长2m的管子沟,750kg空气锤基础也有约20个、直径30-100mm的坑,而且锤身基础面比所要求高度低30mm。400kg空气锤的锤砧基础表面都是大鹅卵石浇注的混凝土,将大鹅卵石取出后,表层便布满了大小不均匀的凹坑,并使整个基础低于所要求的高度70-100mm。
2.修补工艺的确定
根据距座基础要求,不允许2次浇注,即不能直接在原基础上浇泣混凝,而只能将表i面有凹坑的部分磨平。若将以上3个锤砧基础磨平,材料、人工将耗费2万元及半年多的时间,另外,将基础磨低后,还必须增加砧垫木的高度,如垫木太薄,便不能承受顿的打击力,这又需要购买约4万元经特殊处理的势木。因为环氧树脂混凝土与原混凝土基础的粘接强度高于基础混凝土本身的强度,可对锤砧基础实施2次浇注,实现直接修补,既可保证质量又能够节省时间和降低费用,因此,最终决定采用粘接工艺修补锻锤基础。
3.环氧混凝土配方及修补工艺
(1) 配方(质量分,下同):
环氧树脂E-51  100   水泥   140
聚酰胺650    50   石英而  100
干净细砂    200   添加剂  少许
(2) 修补工艺
① 首先在被修补表面上凿麻坑,然后,用自来水清洗被粘表面,用干净的棉纱或布将被粘表面擦净,再用叹灯烘烤(或自然晾干),粘接前最好用丙酮将被粘表面擦一遍,以除去油污;
② 将砂子水分烤干,石英石洗净烘干,将环氧树脂、阑化刘和添加剂调匀厉,再加砂、水泥和石英石,用铁锹或副刀搅拌均匀,将搅拌均匀的被液涂覆到被修补的基础上,室温团化48h。
4.粘接修补效果
采用粘接修补工艺与磨平工艺相比,可节约资金5万余元,少用238个工作日,从凿下的粘接块多从原基础上断裂,而不从粘接面处脱落这一现象可见,粘接强度比—般混凝土高,以上经粘接修复的基础,在满负荷状态下运行2年多时间后,没有发现任何质量问题。
[233] 拱坝上游面裂缝的修补
1.工程概况
某水库大坝为浆砌条石双曲拱坝,坝高80.6mm,上游面采用混凝土防渗面板,其底宽3m,顶宽0.8m,分18个坝段,坝段长为11-13m不等。经检测共有裂缝117条,长度总计约530m。裂缝宽度在0.05-0.51mm之间。
2.堵漏工艺及胶粘剂的选择
经分析认为:裂缝的成因主要是混凝土养护过程中的收缩所致。决定对大坝高程156m以上裂缝采用双组分聚氨酯密封胶嵌补,并对坝段间因水泥封拱罐浆施工质量较差的部分接缝也同样进行嵌补处理。
修补时所用双组分聚氨能密封胶具有粘接强度好、断裂伸长率高、固化速度可调的特点,因其中添加大量的煤焦油,因此价格较便宜,这种类型的密封胶牌号很多,如上海建筑防水公司浦东材料厂产的YN-焦油聚氨酯防水胶、北京市京辰工贸公司延庆橡胶厂生产的聚氨酯防水环氧树脂胶粘剂和不饱和聚酯胶粘剂。
3.加固施工工艺
(1)主梁加固
① 表面处理 将需要加固部位的混凝土表面风化层凿除,直至能见粗骨料,并按设孔要求在梁上钻孔,钻孔若遇到梁内钢筋,孔位可稍作移动,然后用丙酮清洗干净,须埋膨胀螺栓;
② 将钢垫板与梁上孔位对齐钻孔,然后进行喷砂除锈,再用丙酮将钻孔与钢筋清洗干净,并将加固钢筋焊于垫板上制成锚固板,情除焊渣污垢,将锚固板用膨胀螺栓固定在梁上;
③ 将环氧树脂、固化剂、稀林剂按。—定比例充分跳合搅抑均匀,制成环氧清浆,在粘接部位的混凝土及钢筋表面涂抹一层,将水泥、晒干过筛的黄砂、石子片等填料按比例充分搅拌均匀,再将事先配好的环氧清浆倒入,搅拌均匀制成聚合物混凝土,其质量配比为:
E-44:水泥:T-31固化剂:KH-550:石子片:丙酮:中砂=100:100:22:1:300:16:150,将制成的聚合物混凝土摊铺在贴有塑料薄膜的模板上,用“U”形螺栓托住模板底加压,使混合料贴紧大梁并能挤出模板侧框,24h后拆模,拆模后整理边角处,并检查已成型的加固补强层。若敲击检查出现浮音,则说明该处有孔隙,必须凿开进行灌浆修补,主梁最好一次完成加固,钢筋骨架外净保护层应均大干20mm。
(2) 横梁和桥面板的加固
① 刷洗需加固部位的混凝土表面,磨去表面2-3mnl碳化层,用丙酮清洗;
② 按设计要求钻孔,预埋膨胀螺栓;
③ 将补强钢板按尺寸加工成形,与横梁和桥面板上顶埋螺栓配位钻孔并编号,然后喷砂除锈,在垂直于受力方向上用砂轮打磨,再用丙酮清洗钢板表面;
④ 在处理好的混凝土表面涂抹一层环氧清浆,以增强其与钢板间的结合力;
⑤ 将不饱和树脂、固化剂、固化促进剂、水泥等按一定的比例配制不饱和聚酯胶浆,在混凝土表面及钢板粘接面上同时涂抹1-3mm厚的胶浆,对正孔位,拧紧膨胀螺栓并加以支撑,以胶浆刚好从钢板边缝挤出为宜,然后,在钢板四周用海棉条嵌缝堵漏;
⑥ 钢板粘好后,用小锤轻敲壁面,如有空洞声则应剥下钢板重新补胶粘接,在15℃以上保持24h后,拆除支撑,当环境温度低于15℃时,可在桥孔悬挂洲布封闭,用碘钨灯照烤加温。
4.加固效果
采用以上土艺可不影响公路娇正常的交通,公路桥补强加固后,经有关部门检验,强度满足车流量对桥梁强度的更高要求,公路桥补强后使用近2年末再发牛裂缝。
[235] 灌注胶粘剂加固混凝土工程
1.工程概况
某高炉出铁场为现浇框架结构,主梁跨度15m,柱距4.5m,柱高7.5m,有1台2t电动吊车,建筑面积360m2,经检查主梁、次梁在支座处有裂缝,裂缝最宽达2mm且贯穿全梁。
2.加固工艺及胶粘剂的选择
为尽快加固混凝土现浇框架结构,决定采用树脂灌浆技术,湾浆用胶粘剂采用门配环氧树脂胶粘剂。
3.加固工艺
① 为阻止裂缠的扩展,先用电钻在破裂缝两端打扎,并在孔和裂缝内灌注高强度的胶粘剂,胶粘剂配方见后(孔的大小应根据裂缝宽度而定,—般孔的直径应比裂缝宽度稍大);
② 去除混凝土裂缝表面尘土,沿裂缝凿“U”型槽,宽10mm,深15mm;
③ 在“U”型槽内插入注胶嘴,相邻的注胶嘴间距为500-1500mm;
④ 用快速固化胶粘剂(如第二代丙烯酸配类胶)密封、填充“U”型槽,同时将注胶嘴固定牢固;
⑤ 按配方配制湖浆用环氧树脂胶粘剂:
配方l :
E-44环氧树脂   100   丙酮   20-40
糠叉丙酮      70  二乙撑三胺 20-22
配方2 :
E-44环氧树脂   100   DMP-30   3-10
糖醛      25-50   乙二胺    15
丙酮        80   KH-550    6
703固化剂    20-30
配方2适合在冬季低温(-11~-7℃)条件下使用;
⑥ 将注胶罐上的输胶高压管与注胶啪连接,扎紧,再用空压机将高压气输入罐中,压力控制在0.1-0.5MPa之间,观察与注胶管相邻的注胶嘴是否有胶粘剂溢出,一旦发现,停机止胶,并把输胶管连接在出胶的注胶嘴上,开机注胶,直至结束;
⑦ 注胶结束后,应保证胶粘剂在裂缝中自然固化,防止混凝土结构受力震动影响补强加固效果;
⑧ 在混凝土表面再涂一层砂浆,使之美观。
4.补强加固效果
采用上述灌注工艺对框架结构补强加固后,出铁车间经过一年创产使用后检查,溜浆处末发现疏松、脱落现象,亦未发现裂缝。
[236] 机床地脚螺钉的粘接定位
1.工程概况
某厂线圈车间需在二楼(为空芯楼板,楼板平面距空芯处为100mm)安装一台平直下料机,该设备冲击力
不大,拉力最大不超过1000kg,只要能够满足该机床在工作状态下不产生位移,即达到使用要求。
2.定位工艺及胶粘剂的选择
采用螺纹间隙咬合套接结构,如图所示,用自配高强度环氧砂胶泥,将机床的每颗定位地脚螺钉紧固在空芯楼板之上。
3.定位工艺
机床底座每个螺孔对应楼板定位处,是由4个φ20mm、长80mm的螺钉和一个φ30mm、长140mm螺钉(便于螺帽紧固),共5个有粗花的螺钉组成一个定位点,其分布与5个交点处的孔洞相对应。
① 据机床底座螺孔位置分布,相应制做4块200mm×300mm垫板,孔的位置如图所示;
② 按照机床底腹上紧固定位螺孔分布,在水泥楼板上测量并确定钻孔位置后,钻φ30mm深100mm的孔洞4个。由车工车制φ20mm长140mm且有1mm深的粗刀花螺钉4个,注意,有粗刀花的端部要车成圆锥形,再由钳工制20mm×200mm×300mm垫板4块,在200mm×300mm平面的对角线交策处钻φ32mm小孔一个,在对角线与邻边中点连线交点处各钻一个φ2mm的孔;
③ 用高压风吹净水泥地板或楼板孔洞里的砂灰,用丙酮擦去螺钉上的油污,晾干,待粘;
④ 按E-44环氧树脂:聚酰胺650:石英砂(烘干)=1:1:2的比例配胶,搅拌均匀得到环氧砂胶泥;
⑤ 向孔洞内注入环氧砂胶泥,至孔洞l/2处,将垫铁板上及地板需粘接处涂上胶泥,并粘好垫铁板,按要求向孔洞里插入有粗刀花的螺钉,边旋转边用力压至到位,注意,140mm长的螺钉一定要插在垫铁板的中间孔里;
⑥ 用螺钉定位样板检查校正螺钉中心位置,按要求移动垫铁板即可,确保螺钉能顺利进入机床底座定位螺孔;
⑦ 常温固化24h后,把螺钉和垫铁焊接在一起,接着便可安装机床、调试、试车。
4.定位效果
按照螺钉和环氧砂胶泥的有效接触面积计算出螺钉的总抗拉力,远远大于要求的最大拉力(胶泥拉伸强度拉8MPa计算),完全满足设置设备安装要求,而且上述工艺比常用的挖地坑、填水泥、紧同机床定位地脚螺钉的方法简单,所需时间仅为常用方法的1/7.可以说,上述工艺是简单、快速、安全、可取的。 [237] 轧钢机地脚螺钉错位后的粘接修复
1.概况
某钢厂轧钢车间安装轧钢机时,发现行两颗φ50的地脚螺钉错位55mm,对不上轧机地脚螺钉孔而无法安装,地脚螺钉坦入水泥基座1.5m深,移动位置是不可能的,在轧机上重新钻地脚螺钉孔也不合适。
2.修补工艺及胶粘剂的选择
加工两件曲拐形的地脚螺钉,用胶将其粘接在原地脚螺钉上,使最新地脚螺钉位置正确。胶粘剂选用云南工业大学粘接技术研究所生产的YW-1氧化铜无机胶,该胶钢件套接剪切强度高达78MPa以上。
3.修复工艺
① 将两颗错位的地脚螺订沿水泥座上平面割断;
② 在原地脚周围凿出一长方形坑,长约200mm,宽约150mm,深约120mm;
③ 加工两件曲拐形的地脚螺钉,曲拐部分厚100mm,加工φ50.3孔,孔中心与螺杆中心距55mm,孔上端留45°倒角起定位作用,以防粘接时上下位置无法固定地脚螺栓错位后的粘接复位;
④ 清洗后,用事先调配好的YW-1氧化铜无机胶将曲拐形螺栓粘接在原地脚螺栓上,调整所需位置后,用红外灯烘烤粘接部位,使胶固化达到所需粘接弧度;
⑤ 用水泥砂浆填充地脚螺钉水泥基础。
4.修复效果
粘接螺代诲根要受力20吨(200KN),现仅计算无机胶粘接部分,轴孔粘接面积为157m2,按钢件粘接,套接剪切强度一般都在78MPa以上,取40MPa(4KN/cm2)计,则粘接轴向剪切力为628kN,超过原要求3倍,轧机按上述上艺安装使用半年多时间,末发现任何问题,效果良好。
[238] 风机地脚螺拴折断的基础处理
1.概况
某钢厂除尘风机由于风机叫‘轮动平衡方面的原因,使风机产生异常振动、致使地脚螺栓折断两根,生产部门要求尽快修复。
2.修复工艺及胶粘剂的选择
将—根新螺栓焊接在原螺栓的根部,然后用环氧胶浇注基础,为抢时间,配制了快速固化环氧树脂胶。
3.修复工艺
① 在地脚螺栓折断部位的水平面以下挖一个50cm×50cm×50cm的坑,将一根新螺栓焊接在原煤栓的根部;
② 用钢丝刷将坑内松动的混凝土颗粒刷去,用压缩空气将坑内表面的浮灰吹干净;
③ 用毛刷蘸丙酮清洗坑内表面数次,用碘钨灯烤干;
④ 按下述配方配制环氧树脂胶(质量分,下同):
E-44环氧树脂   100     丙酮   10
邻苯二甲酸二丁酷 15 南大-42偶联刘   少许
T-31固化剂    35     DMP-30   少许
在配制好的环氧树脂胶中加入一定比例的水泥、黄砂及白石子,配成快干环氧砂浆,为防止暴聚,环氧砂浆应分批配制,每批配制量控制在8kg左右为宜;
⑤ 用配好的环氧砂浆浇注基础直至填平为止。
4.修复效果
采用上述工艺,仅用2个多小时就完成了基础浇注与找平工作,为抢修的提前完成争取了宝贵的时间,该风机修复后至今已工作4年多时间,基础仍完好无损。
[239] 用化学灌浆技术补强建筑横梁
1.工程概况
某海港的杂货码头年通过能力为140万吨,是国家重点工程之一,其前沿码头和后方平台均系高桩梁板式结构,码头及平台横梁的高度均在2m以上,在码头施工中,发现先行施工的1#平台共有26根横梁因受打桩影响而产生严重裂缝,裂缝总计49条,均是从上横梁顶开裂,向下横梁延伸。裂缝部位均在横梁两侧和纵、横梁交接处,长度一般为1-2m,宽度0.5-4mm,绝大多数裂缝均贯通于横梁两侧(串通缝)。由于平台横梁的底标高较低,故几乎每一条裂缝在高潮时均浸泡在海水之中。
2.补强加固工艺及胶粘剂的选择
经专家论证,证明化学灌浆补强是可行的。补强采用交通部三航科研所(上海市)生产的“潮湿环氧胶粘剂”封闭,采用“丙烯酸材料”灌浆的综合补强方案。潮湿环氧胶粘剂主要成分为E型环氧树脂、潜伏性固化剂(酮亚胺A,B),灌浆材料是以丙烯酸树脂为主的“甲凝”材料,力学性能为:压缩强度>117.6MPa,本体拉伸强度>68.6MPa,与湿面混凝土粘接的剪切强度>2.06MPa,浆液对微细裂纹(<0.15mm)的可灌性好,对混凝土内钢筋元锈蚀作用,另外它弹性好,可承受混凝土因热胀冷缩引起的变形应力。
3.补强工艺
(1) 埋设灌浆嘴及“封闭”裂缝
① 裂缝清理用钢丝刷和压缩空气将要修补的裂缝表面及两侧15cm范围内的污物清除掉,然后用丙酮将其清洗干净;
② 粘贴灌浆嘴待清洗裂缝的丙酮挥发后,沿裂缝方向在横梁两侧分别粘贴自制钢制的灌浆阴或木质灌浆座,湾浆呢的间距一般为630-50cm,用北京市天山新材料技术公司生产的TS626湿面修补剂快速固定灌浆嘴底座,为在两墙交接处的裂缝专门设计90°角和不同形6状的木质底座,其上部留有钢制灌浆嘴座的孔洞,粘贴灌浆嘴时,在其中放入2-3才圆钉,对准裂缝并保护啪口,待胶液固化后,进行“封闭”工序;
③ “封闭”裂缝用TS626进行裂缝封闭,其目的是防止灌浆时浆液外流,保证加阂构件的强度,工艺为:先清浆汀底,即将胶液涂在裂缝两侧5cm左右,待胶液初凝后,再配制胶液并在其中加入适量填料(如滑石粉)制成胶泥,用胶泥将裂缝堵住;
④ 压气试验待“封闭”裂缝涂层固化后,即可进行“压气”试验,以检查灌浆嘴内部的畅通情况及“封闭”裂缝质量,记下灌浆嘴出气及漏气部位的情况,压气前,先将灌浆嘴套上长约20cm的聚乙烯软管,并用卡箍(或铁丝)扎紧,然后逐条裂缝和啪子试气,试气可用空气压缩机,试气压力0.3-0.5MPa,先小后大并维持压力15-30mm,漏气部位用TS626快速粘接堵漏,2天后进行下道灌浆工序。
(2) 灌浆
主要设备有灌浆捅、氮气瓶、聚乙烯输浆管等。为防止配制时浆液“暴聚”,每次灌浆液的配制量应控制在500m1左右为宜,参考配方(质量分):甲基丙烯酸甲酯100;过氧化苯甲酰1-1.5;二甲基苯胺O.5-1.5;对甲苯亚磺酸0.5-1.0;丙烯酸10。
① 安装好灌浆设备,检查各部位是否漏气,并使其处于良好的工作状态;
② 将配好的浆液立即淄入已经安装好的灌浆桶中,关闭加料口,打开出料阀,并开始氮气加压,起始压力为49-98kPa(0.049-0.099MPa),此时应订开各进浆开关,让浆液注入裂缝之中,待浆液灌满裂缝时,浆液会通过预留出浆口溢出,此时应立即扎紧管口,持压力上升至0.2-0.3MPa时,维持5-15min,然后扎紧进浆口的管子,关闭进浆开关,结束对该条裂缝的灌浆,按照此方法对其他裂缝灌浆,在灌注裂缝的同时,灌注预制的混凝土试件裂缝,以备检查质量则使用;
③ 封口处理:灌浆2天后,因浆液固化,可用小锤将裂缝上的溜浆嘴敲下,回收处理后还可再次使用,另外,用TS626修补缺口使之平整美观。
4.质量检查及补强效果
为检验施工时凝浆液的强度及与混凝土之间的粘接力,模拟施工现场制作了15cm3的混凝土试件,其强度与横梁标号相同,小心用压力机将其劈开,然后将劈开的两部分按原位置合成一体,中间留下最大不超过2mm的裂缝,用现场的隙浆料罐浆,纤过1个月后,清理、除去罐浆层及封闭胶泥,再用劈裂法进行测定,平均拉伸强度2.15MPa,完全达到了横梁的300#标号的设计要求。实践证明,码头采用上述工艺补强后,经4年多的使用,没有裂缝再现。
[240] 建筑大梁的补强加固
1.概况
某学校—幢三层教学楼,每层为—通长4开间大教室,中有3根现浇混凝土大梁,大梁形式为花篮梁,梁长6500mm,高550mm,梁底宽250mm,混凝土设计标号为200级。该楼的二、三楼6根花篮梁跨中附近普遍开裂,最大缝宽达1mm,裂缝从梁底贯穿花篮牛腿。经过原设计进行复核,发现大梁配筋较少,计算安全系数仅0.7左右,强度验算和裂缝宽度检验,大粱在未加活载的恒载作用下已经破坏。
2.补强加固工艺及胶粘剂的选择
经反复比较,认为可用粘接技术对大梁进行补强加固,即采用高强度胶粘剂将钢板粘贴在大梁上,以增加梁休弯曲承裁能力,胶粘剂选用中国科学院大连化学物理研究所研制的JGN建筑纳构胶料剂,该胶为双组分环氧树脂型胶粘剂,剪切强度、拉伸强度、剥离强度(均为钢-钢)分别为17.64MPa、29.4MPa、19.6kN·m-1。
3.补强设计
粘贴钢板长度以原大梁配筋安全系数A=1.4为临界点,在A<1.4区段实施粘贴。实际计算的钢板粘贴长度为4800mm,考虑到美观,统一按5800mm计(比净空少100mm),粘贴A3钢板宽280mm,比梁底略宽,以免胶粘剂在紧固后向外流淌,板厚6mm。粘贴后,钢板参与大梁受力,计算安全系数k=2.71,另外,在板端设计4根φ16钢筋穿过花篮牛腿,上面锚固,孔内填塞JGN胶,下端同钢板焊接,用来将板端剪应力传递到梁顶,在班底布4个M12膨胀螺栓,在胶液固化前,将钢板同梁底锚固,给钢板施加一预压应力,并在使用期起保护作用。
4. 补强加固工艺
(1) 准备
① 在处理楼上大梁时,应对下面楼层加木柱支托,以免千斤顶卸荷时对下面大梁产生过大集中荷载,木柱直径20cm,支撑点间距1.5cm,加木锲使顶撑紧固;
② 铲除梁体抹灰粉刷层,露出混凝土构件本体,按设计位置,用冲击钻在梁上钻孔,以安装赔帐螺栓和插焊剪刀保护筋,对梁底混凝土表面用平砂轮打毛打平,用铁刷将浮灰除掉,然后用丙酮(或酒精)侵抹布擦净尘埃,保证混凝土表面清洁无油、干燥;
③ 将粘贴钢板按设计尺寸在工厂剪裁好后,用平砂轮打磨港件,除去锈并打出纹路来以增加粘接面积,同时在安装螺栓位置钻孔,港件运到施工现场后,应在较平的地面上整形找平;
④ 准备好卸荷用千斤顶,支撑支柱、顶托不板及脚手梯等施工用具,千斤顶为5吨油压千斤顶,最好带压力表;
⑤ 按5-7kg.m-2标准,准确计算用胶量,按每次粘贴用胶量配胶,以免浪费,按要求将JGN胶甲、乙两组分混合搅拌均匀(可在一容器中,用简单的锚式浆,以100-300转/min的速度进行搅拌混合),调胶后应在胶液使用期内将胶用完,JGN胶的古话对环境温度要求较为严格,在相对湿度>90%的阴雨天不宜施工。
(2) 涂胶粘贴
因教学楼二、三楼3个断面共6根大梁需处理,为避免在梁部产生应力集中,节省卸力支撑,宜按自上而下一个断面一个断面的顺序进行施工。
① 将待粘贴的钢板、混凝土表面涂刷厚度2mm左右的JGN胶液,胶应涂刷均匀,胶层中内稍厚,周边梢薄;
② 在实施粘贴钢板的同时,采用木柱和卸力千斤顶对粘贴钢板紧固加压和卸荷,紧固的目的是使钢板与混凝土紧密R占合;卸荷的目的是解除梁部所受部分恒载,使梁处于半自由状态,当JGN胶固化并解除支撑后,钢板即处于工作状态,承受梁底拉应力,卸荷支撑点6个间距850mm,顶升吨位控制在每点20吨左右。
胶粘剂在25℃条件下24h基本固化,72h完全闹化,此时可拆除支撑,安装梁底膨胀螺栓及板端剪力保护筋,并可进行下根大梁的处理。
(3) 梁体表而装修和交付使用
整个粘钢补强加固结束后,应对大梁表面进行装修,钢件刷两遍樟丹底漆,再刷一遍白色防锈漆。混凝上面用砂浆找平抹面后用大白粉刷,整个装修应与原室内格调一致,尽量不露加固痕迹。
5.粘接补强加固效果
为检验粘贴钢板的补强加固效果,任选补强后的2根大梁做静载试验,每根梁布置5个观测面,每个断面在钢板上贴一个3×5箔式应变片进行应力测试。安装一个灵敏度为200μΣ/mm的YHD-100型电测位移计进行挠度测试,并在原裂缝处采用精度为1/100mm的刻度放大仪进行裂缝开度变化测试。
钢板强度检验:1#梁在超设计标准20%荷载作用下,钢板应力σmax=34.5MPa;2#梁在超设计标准5%荷载作用下,钢板应力σmax=21.0MPa,均远小于钢板允许应力[σ](235.2MPa),可以认为补强加固非常安全。
梁的钢度检验:1#梁在超载20%的情况下挠度 fmax=0.94mm,2#梁在超载5%情况下挠度fmax=0.1mm,均远小于理论计算值,而该梁从严格要求考虑,其挠度允许值[f]=24.8mm(L/250),可认为补强加固后刚度非常可靠。
裂缝宽度检测:2#梁在补强前裂缝δmax=1.0mm,补强后为0.56mm,在超载5%情况下开度增量仅0.04mm,因此,可以认为梁体裂缝已得到有效控制。
梁外地样路载试验销果表明,粘贴钢板补强加固大梁效果十分理想,远超出原结构设计安全系数。
[241] 大梁的粘钢加固
1.工程概况
某而府为2层砖阴结构,楼层5根大梁,跨度L=6200mm,断面为200mm×500mm,闽改造为超级市场,楼面荷载加大,该梁承载力不足。
2.补强加固工艺及胶粘剂的选择
经反复对比,最后决定采用粘钢加固,梁底加贴3条4×50的钢条,靠近梁端侧而贴5条4×50的钢条,间距为200。胶粘剂采用辽宁省建筑科学研究院生产的JGN双组分环氧型结构胶。
3.补强加固工艺
① 对梁待粘接面进行打磨,去掉1-2mm厚表层,使之平整,用压缩空气除去粉尘,再用脱脂棉花蘸丙酮擦拭表面即可,将钢板用砂布或平砂轮打磨,直至出现金属光泽,打磨粗糙度越大越好,打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直,然后用脱脂棉花蘸丙酮擦拭干净;
② 为了减少和消除粘贴钢板的应力、应力滞后现象,用千斤顶解除大梁的部分载荷;
③ 将JGN胶甲、乙两组分按要求混合,用转速为100-300转/min的轴式搅拌器搅拌,至色泽均匀为止,容器内不得有油污,搅拌时应避免水进入容器并按同一方向进行搅拌,以免带入空气形成气泡;
④ 用抹刀将已配好的胶粘剂同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板上,厚度l-3mm,中间厚边缘薄为宜,然后将钢板贴了预定位置,为防止胶液流淌,梁端侧面可加一层脱蜡玻璃布,粘好钢板后,用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板,如无空洞声,表示已粘贴密实,否则应剥下钢板,补胶,重新粘贴;
⑤ 钢板粘贴好后,立即用特制U型夹具夹紧,压力保持为0.05-0.1MPa,以使胶液从钢板边缝挤出为度,
⑥ 常温下(20℃以上)保持24h,即可拆除夹具相交撑,3天后可受力使用,在胶液固化过程中,不得对钢板有任何扰动;
⑦ 撤除临时固定设备后,应用小锤轻轻敲击粘接钢板,从音响声中判断粘接效果或用超声波法探测密实度,如锚固区粘接面积小于90%,非锚固区粘接面积小于70%,则此次粘接失败,应剥下重新粘接;
⑧ 为延长使用寿命,应对钢板表面粉刷二层水泥砂浆,或进行其他必要的防腐处理。
4.补强加固效果
大梁补强加固后,进行荷载试验,当加裁达到设计载荷的1.1倍时,检查梁的挠度为1/3000,末发现异常情况,该商店经一年多使用情况正常。
[242] 用环氧树脂混凝土
1.工程概况
某厂铸造车间工程采用18m非预应力钢筋混凝上预制衍架,一次吊装事故造成衍架一端部下弦、斜腹杆和竖杆山现严重裂缝,其中斜腹杆和端部竖杆裂缝相当严重,裂缝宽度为20-30mm,且属贯通裂缝,局部混凝土脱落,露出钢筋,下弦上部有7处出现裂缝(下部未出现裂缝),间距为70-480mm,裂缝宽度0.3mm。
2.补强加固工艺的选择
为保证工期,拟定了2种加固方案:
a.传统的铁夹板螺栓连接加固;
b.采用环氧树脂混凝土加固补强方案。
a法简单,但因该车间为铸造车间,铸造过程中要排出大量蒸汽,对夹板有严重锈蚀作用,另外,厂房高达12m,维修闲难。经反复对比,最后选择了b方案。胶粘剂选用自配的环氧树脂胶粘剂。
3.加固工艺
① 剔凿槽及裁肢 根据绗架各杆件破损裂缝大小,采取了两种措施:
a.对下弦飞杆件裂缝采取剔凿梯形槽,其上、下底和深各为40、25、50-100mm(也可用空气机灌环氧树脂胶粘剂的方法);
b.对于斜腹杆件和端部竖杆件,采用“截肢手术法”即把破损处混凝土用人工全部凿掉(注意损伤钢筋),宽度80-100mm。
② 表面处理 人工剔槽及截肢后,用钢刷刷掉碎宵、浮粒等,冲水洗净并用喷灯烤干,再用钢刷刷—遍,并用皮老虎吹净粉尘等杂物;
③ 胶粘剂的填充料的配制 按下述参考配方配制胶粘剂及填充料(质量分,下同):
环氧胶粘剂配方
E-44环氧树脂    100   T-31固化剂  20
聚硫         15      丙酮   适量
填充料配方
425#普通水泥    100   石子(粒径15mm) 80
河砂(粒径0.5mm)   80
注:1.胶与填充料混合质员比为:1:25;
2.河砂、石子均应冲洗干净,烘干后使用。
④ 刷底胶 首先在结构件表面用棕刷均匀刷一层环氧树脂胶液,这是非常重要的一道工序;
⑤ 支模板 将表面刨光平整的模板支好,准备灌注环氧砂浆和树脂混凝土;
⑥ 灌注环氧树脂砂浆和环氧树脂混凝土 待底胶初固后,按环氧树脂:聚硫:T-31:425#水泥:砂子:石子=1:0.15:0.20:1:0.8::0.8的比例配制环氧树脂混凝土,如配制环氧砂浆,需将石于去掉,配制好的环氧树脂砂浆或混凝土的粘度应以棒能挑起成团为宜,将配好的树脂砂浆和树脂混凝土灌注进模板中;
⑦ 拆模 根据环氧树脂砂浆和树脂混凝土的固化情况,一般3h左右即可拆模。
4.补强加固效果
采用上述粘接补强加固工艺,衍架加固后,经10年考验证明,结构具有足够的强度,补强加固十分理想。
[243] 大型工字梁裂纹的粘接补强
1.工程概况
某工厂厂房朽架下弦大型工字梁下翼板,因长期受力疲劳出现横间裂纹。裂纹位于大梁中部,长130mm。国内某权威检测机构通过大梁疲劳与断裂分析后指出,钢梁在正常工作情况下随时都有断裂的危险,应尽快采取临时加固措施。大梁材质为16Mn。
2.粘接补强方案及胶粘剂的选择
因大梁无法卸载,所以不宜因采用焊接或铆接,采用粘接与机械加固相结合的方法是最适宜的补强加固方案,即选用12mm厚的钢板制域适当尺寸的补强板,首先用结构胶粘剂将补强板粘接到破损处,再用U型卡将二者紧固,补强加固。
因工字梁需长期承受高负荷,故应选择高强度结构胶,其剪切强度应大于16MPa,且应有一定韧性。许多国产双组分环氧树脂型结构胶可供选用,如:中国科学院大连化学物理研究所生产的JGN-HT建筑结构胶、中国兵器工业第五三研究所生产的J-628胶粘剂等。
根据纤强钢板所能承受的拉力,计算粘接总拉力,从而计算出粘接面积,即补强板面积。详细计算附后。
3.粘接补强工艺
(1)备料
① 补强板的制作 按800mm×240mm×12mm的尺寸加工钢补强板一块备用;
② 用φ25的圆钢和4块300mm×100mm×16mm的钢板作垫板制作4个U型卡备用。
(2)粘接补强工艺
① 为防止裂纹进一步扩大,在裂纹两端各打一个φ15mm的止裂孔;
② 将被粘表面用角磨机、钢挫或砂布除去锈迹及附着物,使之显出金属光泽;用棉纱或脱脂棉蘸丙酮等有机溶剂彻底擦拭表面,吹干或晾干表面;
③ 在一厂口容器中,加入规定量的胶粘剂甲、乙组分,用小刮刀或调胶棒将胶调匀;
④ 在两被粘表面分别均匀地徐一薄层胶,立即叠合;
⑤将4个U型卡均匀分布在补强处,拧动紧固螺帽,擦净溢胶,待胶完全固化即可,如有条件,待胶液常温初固后,再加温至60-80℃后固化2-4h,使胶液完全固化,效果会更好。
注意:
a.冬季施工时,胶粘剂会变稠,应对胶粘剂进行预热(30-50℃),使之易于流动方能调配均匀;
b.冬季施工时,田工件温度太低(特别是北方地区)会影响胶液在被粘表面的涂刷性,不利于在表面上浸润,最好将被粘表面预热,胶液固化也最好采取加温措施。
4.粘接补强效果
采用上述工艺粘接补强后的大梁,在使用1个月后进行了现场观察和应力测试,结果表明粘接补强达到了预期的效果。在大梁更换前,对大梁粘接补强的检查结果为胶层无开胶、错位等现象。从粘接面的背面观察,原裂纹无扩展。
附:补强衬板尺寸的确定
根据受力分析及试验结果,决定采用在工字梁底面粘接衬板,用U型卡加固的方法对大梁裂纹处进行补强,因裂纹长度只有板宽的一半,且补板太厚不利于粘接面的贴合,故补板厚度选用12mm,胶粘剂剪切强度值按15.6MPa计算。
补板所能承受的许用应力下的总拉力严为:
F=[σ]·S=17.30×9.8×240×12=488275.2N
其中[σ]为补板的许用应力,取17.30kg·mm-2。
为使补板的总拉力能够传递到大梁,则粘按的总拉力应不小于补板总拉力F即:
L×b×≥F
其中L为补板长度;b为补板宽度;σ胶为胶粘剂的剪切强度,取15.6MPa,所以,在满足许用应力状态下的最小粘接长度为:
L=F/b/σ胶=488275.2/240/15.6=130.4mm
考虑到实际粘接面积比试验粘接面积大,剪切强度值要降低,所以将实际粘接长度提高到400mm,即裂纹两侧共长800nlm,最后确定补板尺寸为800mm×240mm×12mm
[244] 钢筋混凝土梁桥的粘接加固
1.工程概况
某省境内两座跨径25m、30m,全长各100m的钢筋混凝土悬臂梁桥因原设计荷载标准较低,长期处于超营运状态,造成梁桥多处出现严重开裂,影响桥梁的安全使用。
2.粘接加固工艺及胶粘剂的选择
经专家论证,最后决定:
① 对主梁正弯矩区段的大梁底面粘贴玻璃钢,以提高主梁(主要受力构件)的抗弯刚度;
② 对全桥混凝土裂缝灌注环氧胶浆,改善整体性,提高刚度;
③ 对桥梁有关部位用环氧砂浆粘贴钢板加固;
④ 边跨主梁底部凿除原混凝土,增焊主筋加固后,用环氧小石子混凝土浇筑新保护层。
粘贴玻璃钢可用双组分环氧树脂结构胶,如上海康达化工实验生产的WD3003建筑结构胶、北京市天山新材料技术公司生产的TS811高强度结构胶;裂缝灌注用冶金部建筑研究总院生产的AB型灌浆树脂,粘贴钢板可用中国科学院大连化学物理研究所生产的JGN-HT建筑结构胶;保护层可用环氧结构胶添加水泥、砂、石子制成的环氧砂浆制作。
3.加固工艺
(1)主梁正弯矩区段的大梁底面粘贴玻璃钢
按要求将WD-3003建筑结构胶甲、乙两组分混合均匀,以此为胶料、用手核糊10层玻璃纤维希,形成总厚0.8cm的玻璃钢,为提高钢6度,在玻璃钢层中部,增设一层捆扎成帘状的高强钢丝,钢丝间隙用环氧砂浆填平。
(2)全桥混凝土裂缝灌注环氧胶浆
用冶金部建筑研究总院生产的自动压力灌浆器和AB型树脂进行裂缝压力灌注。
(3)主梁腹板粘贴钢板及吊梁牛腿侧面粘贴钢板
在腹板上,用JGN-HT建筑结构胶粘贴与主拉力方向垂直(一般跨越裂缝)的斜向钢板,斜钢板两端设一定长度的水平钢板,以便加固;用螺栓加压固定,以分组斜截面应力,以此增加抗剪强度,提高主梁承裁能力。
用JGN-HT建筑结构胶粘贴三向条形钢板十凿毛后的混凝土表面,并用螺栓加压固定,以此增强牛腿刚度,分招原纵横及斜向钢筋应力,修补压裂部分混凝土,加强整体性。
(4)边跨主梁底部浇注新保护层
凿除边跨主梁底部原混凝土,增焊主筋加固后,用活动模板以千斤顶挤压,分段浇注环氧小石子混凝土,形成新的保护层,防止钢筋锈蚀以及梁底承载能力,环氧小石子混凝土由环氧结构胶添加适量水泥砂、石子配制而成。
4.加固效果
加固前后,以相同汽车排列荷载进行试验,证实加固效果十分理想,应力和挠度的观测数据表明:粘接加固材料受力正常,新旧材料共同分担门勺力,各部位刚度比加固前增加了20%-30%。梁桥的载荷标准比原设计提高了两级,采用上述加固工艺还缩短了施工工期,节省了一笔可观的新建经费。
[245] 钢筋混凝土槽板屋面裂纪的修补
1、工程概况
北京化工二厂机加工车间和铆焊车间屋面槽板在吊装安置过程中因受力不均而产生裂缝,屋面槽板厚50mm,裂缝宽度0.3-1.0mm,每条裂缝长度在1-2m之间,机加工车间裂缝总长约60m,铆焊车间裂缝总长约100mm。
2.修补工艺及胶粘剂的选择
用冶金部建筑研究总院生产的自动压力灌浆器和AB-1、AB-2型灌浆树脂对裂缝进行化学灌浆修补。封缝胶用该院生产的YJ-封缝胶(普通则、快干型均可)。
3.修补工艺
① 清扫槽板表面浮灰,清除裂缝周围的水泥砂、浆;
② 每隔20-30cm预留一注浆口(由于混凝土板较薄,注浆口距离可大些),粘接注浆底座并将其他缝隙封闭、封缝胶用YJ-封缝胶,待封缝胶固化后,即可进行灌浆;
③ 对于0.5mm以上的裂缝,用AB-2型溜浆树脂,小于0.5mm的裂经用AB-1型灌浆树脂进行灌浆,因槽板基本未裂穿,注浆时,待相邻注浆口出料并且灌浆树脂不再进入裂缝方可停止注浆;
④ 灌浆树脂初凝后,即可拆掉底座,由于槽板上还需做防水保温层,封缝胶不必清除,可在上面直接进行后续施工。
4.修补效果
北京化工二厂槽板屋面裂缝分布在30多块槽板面上,每块槽板造价2万多元,全部更换直接经济损失约60多万元,采用上述工艺修氮费用不超过3万元,再加上局部钢板加固,总计在6万元以下,工时仅1个多星期,效果十分理想,取得了较好的经济效益。
[246] 高炉上科系统卸科车轨道基础的加固
1.工程概况
某钢厂高炉卸料车轨道的基础为钢板,由于料坑底部常有积水,使轨道基础受到严重腐蚀,料车在松动的轨道上行驶,曾引发脱轨翻车事故。
2.基础加固工艺及胶粘剂的选择
在混凝土基础上,每间隔1000mm加一根φ18×250螺栓,螺栓埋入200mm深,采用高强度胶粘剂将螺栓与混凝土粘接成为一体,利用夹板与焊接方式使混凝土与钢板紧密结合。胶粘剂应具有较高的粘接强度,具有良好的耐水性和抗冲击性能,为此,选择了双组分环氧树脂胶粘剂。
3.基础加固工艺
① 先清除混凝土基础上的残渣及污物,在混凝土基础上用冲击钻按要求打若干个φ22×200孔,用浸有丙酮的棉花团擦拭洞内及洞口周围;
② 按胶粘剂的要求,将甲、乙两组分按比例混合均匀,立即将配好的胶液装入气压注胶器(为使胶粘剂充分注入洞内,可以自己根据情况设计气压注胶器),在混凝土孔中注入1/3量的胶液;
③ 将螺栓边旋转边推入孔中,使胶液均匀地分布在螺栓上;
④ 约15min后,胶粘剂初步固化,将洞门处再施胶一次;
⑤ 24h后,强度已达到理想值,安装夹板与螺帽,并将夹板焊接在钢板上。
4.基础加固效果
料车经过4年多的运行考验证明,上述方法安全可靠,基础加固效果十分理想。
[247] 溢洪道间室大梁裂缝的修补
1.工程概况
某溢洪道为5孔,每孔均为宽12m,高10m无底槛陡槽式,闸室上游侧为启闭台,下游侧为双车道公路桥。经检查,发现闸室启闭台、公路桥大梁混凝土有裂缝,裂缝总数达1700多条,其中缝宽小于O.05mm,非常密集而又短小的横向裂缝约占60%以上,缝宽0.05-O.8mm的横向贯穿性或半贯穿性裂缝是少量的(个别最大缝宽达1.5mm,缝深5-30cm);纵向水平裂缝有8条,最大缝宽达15mm,最长缝长7.5m,最大缝深45cm,比较严重的有3根大梁,其中一根梁的φ32钢筋锈蚀剥落后的有效直径只有φ16-20,梁体钢筋保护层成了疏松层,超声波检测其强度只有10MPa(设计强度为20MPa),梁体内部混凝土的质量仍然均匀良好,强度平均值为19.6MPa。
2.修复工艺及胶粘剂的选择
根据裂缝性质,提出对细缝用高分子材料做防碳化处理,对横向贯穿性与半贯穿性裂缝进行化学灌浆补强,对纵向裂缝补筋整形加固的处理方案。
对横向贯穿与半贯穿性裂缝的灌浆采用丙乳砂浆灌注。它是丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆的简称,它具有优异的粘接性能,抗裂、防水、防氯离子渗透、抗冻、耐磨、耐老化,是一种新型的护面修补材料。
3.施工工艺
① 混凝土基底处理 用钢丝刷刷去表面浮层污物(有污漆等油脂污染部位用丙酮洗刷),特殊部位用钢钎打毛,然后用清水冲洗,润湿,使混凝土基底处于面干饱和状态;
② 丙乳砂浆的配制 丙乳砂浆参考配合比:
灰砂比为1:1~1:1.5;
灰乳比为1:0.5~1:0.275;
丙乳净浆(涂层用)的灰乳比为2:1
其中:水泥为425#矿渣硅酸盐水泥;砂用河砂,细度模数为1.6(砂子最大粒径为2.5mm)。
按照配合比称料,分别堆放,先将水和丙乳混合均匀,水泥和砂混合均匀后倒入拌和盘中,然后将混合液慢慢倒入水泥砂浆混合物中,人工拌和均匀,一次拌和量以水泥控制在10kg为宜,水灰比的控制矿准是在满足易和性要求的前提下尽量选用小水灰比;
③ 人工抹压 为保证质量,先用丙乳净浆打底,然后抹压砂浆(采用倒退法,加压方向与刚建砂浆层前进方向相反),厚度控制在5mm左右,要求砂浆层密实,表面平整光滑;
④ 养护 丙乳砂浆抹压后4h便产生终凝,此时用农用喷雾器进行喷雾养护,养护一天后,再用毛刷在丙乳砂浆面层上刷一道丙乳净浆,要求涂匀、密封,待净浆终凝结硬后,再继续喷雾养护,养护标准为砂浆面层始终保持潮湿状态,养护时间为7天。
4.修补效果
施工过程中的抽样试验结果表明:现场拌制丙乳砂浆的强度较高7天压缩强度为36.3MPa,7天拉伸强度为4.22MPa,丙乳砂浆与老砂浆粘接牢固,粘接强度较高,一般在7.00MPa左右,超过老砂浆的拉伸强度。
[248] 水电站泄洪洞湿度土破坏的修补
1.工程概况
某水电站泄洪洞是由施工导流洞改进而成的。从1971年通水,由于施工质量欠佳,在混凝土砌块之间由于水流的长期卯刷,许多部位出现空蚀,洞身底板表面砂浆被磨掉,大骨料外露,洞身还有10-20cm的深沟。
2.维修方案及粘接料选择
根据损坏情况反复论证决定:边墙作简单处理,空蚀严重地段用环氧砂浆抹面,其余部分用高强预缩水泥砂浆修补。环氧树脂基液配比为:
环氧树脂  100  丙酮  10-20
聚酰胺  40-100  轻油  10-20
环氧砂浆配方为:m(环氧):m(水泥):m(细砂)=1:(1.5-2.0):(4.5-6.0)。其中细砂应全部通过1.2mm孔筛。
3.修补工艺
① 洞身底板修补用高强度预缩水泥砂浆修补,素浆用525#硅酸盐人尼配制,水灰比为0.4,砂浆水灰比为0.35,灰砂比1:1.71,外加泅石酸钠0.5%,28天抗压强度76.0MPa。修补步骤为:清理→凿毛→冲洗→抹素浆→砂浆→养护;
② 严重空蚀段用环氧砂浆抹面,步骤为清理→凿毛→冲洗→表面干燥→刷环氧基液→环氧砂浆抹面→养护,表面干燥用咳灯烘烤,然后抹一层环氧基液,并在1h之内完成环氧砂浆抹面,抹面时用力压紧,直到表面泛浆为止,每次抹面厚度不大于1cm,超过1cm时应分层抹面。养护时要搭暖棚设电炉使温度达20-26℃,养护4h,即可。
4.效果
用此法修补后通水14年,最大泄洪流量达1800m2良好。
[249] 钢筋混凝土桥墩冻融破坏的修复
1.破坏概况
该桥已有20年历史,由于多年来反复冻融使桥墩出现网状开裂进而逐渐利落。
2,维修方案
必须把已破坏的混凝土全部凿掉,重新浇注新混凝土,而在新旧混凝土界面上为了增加结合力需涂一层防水涂料——聚氨配涂料。
3.维修工艺
① 表面处理 首先凿掉松散的混凝土层,使露出新鲜混凝土表面,扫净残渣、俘尘;
② 在修补表面均匀涂刷PU防水涂料,待涂料初固后浇注新混凝土,使桥墩恢复原状,再按技术规范养护混凝土;
③ 待新浇混凝土凝固后把新修补部分及桥墩整体均涂一层PU涂料。
4.效果
因该桥尚有足够强度和刚度,经修补,防止了桥墩进一步被破坏延长了桥的使用寿命。
[250] 喷刷涂料提高混凝土构件寿念
1.工程概况
某建筑所处大气环境较差,为减缓钢筋锈蚀和混凝土碳化速度,延长建筑寿命,决定在外表面喷刷涂料。
2.涂料品种选择
目前建筑涂料品种较多,如无机涂料聚醋酸、乙烯乳液涂料、苯丙乳液涂料、醇酸树脂涂料、环氧水泥砂浆等。环氧水泥砂浆价格虽贵,但质量可靠、寿命长,故选用之。
3.施工工艺
① 表面处理 首先用水泥砂浆补平建筑物表面上的孔洞,使之大致平整,小孔洞则用水泥乳胶腻子填平,整个建筑物表面要用水冲净浮灰、松散层,并彻底干燥表面;
② 分2次刷涂环氧水泥砂浆,待第一道固化干燥后再涂第二道。
4.效果
环氧水泥砂浆能有效保护混凝土,实验证明,经30年老化,砂浆层碳化深度不足5mm。
[251] 防爆墙裂缝的修补
1.工程概况
北京燕化公司化工一厂高压聚合厂房始建于1973年,主体厂房是一座四跨形体复杂的多层工业厂房。
该厂房长66m,宽26m,高17.43m,③到⑤列是用防爆墙隔成单间的防爆结构,高墙顶部设有45吨检修吊车一台,防爆墙厚400mm,墙内两侧各配以φ14×200的钢筋网片,200#混凝土。1993年10月22日,高压聚乙烯厂房发生乙烯气体强烈爆炸,造成③-⑤列防爆结构的两个S室楼盖梁板上供破坏或严重开裂,相应墙体也出现了程度不同的开裂,⑤列实体防爆墙因强烈冲击波形成大量裂缝,最大裂缝宽度在0.15-0.6mm之间,多数裂缝从墙下部泄爆孔的左右上角向上延伸至5.00梁的下皮且内外贯穿,该墙裂缝总体分布以中部(;轴附近为中心向A、M两端呈基本对称分布,且中间严重,两端较轻,此次爆炸力主要作用在①-③列首层管道廊和③-⑤列C-E轴间的S室,G-I轴的S室也发生了爆炸,③-④列防爆墙受爆炸和结构反力的作用,呈拉弯严重开裂的局部破坏,其损伤大于⑤列防爆墙,裂缝大部分在1-3mm,个别达,5-7mm;柱子呈拉弯破坏或开裂,裂缝在0.1-0.5mm。
2.修补方案及胶粘剂的选择
国家工业建筑诊断与改造技术研究中心的专家经研究、分析,提出对下述由于爆炸或其他原因造成的墙体开裂即:室外墙休(包括室内可遭受雨淋的部位)裂缝大于O.1mm且长度大于600mm的通缝和室内墙体裂缝宽度大于0.2mm且长度大于600mm的通缝或接近通缝进行灌浆处理,灌浆采用冶金部建筑研究总院YJ-自动压力灌浆器和AB系列灌浆树脂,封缝、粘接灌浆嘴底座用YJ-快干型封缝胶。
YJ-自动压力灌浆器是一种可对混凝土微细裂缝进行灌浆的新型机具,其体积小(长度仅26cm)、质量轻(60g),不需要电,操作简便。
灌浆器利用低压注入原理将灌浆树脂注入到微细裂缝中,弹簧压力为60kPa,一次装入树脂量为50g,一次有效注入量40g,注入不足时可继续补充。 1
3.修补工艺
① 用10倍放大镜观察,测量裂缝宽度,并将宽度值标注态裂缝上方,如为贯穿裂缝也应注明;
② 根据裂缝情况,依据表5-l和表5-2选择灌浆树脂,本次修补选用了AB-1、AB-2和AB-3等3种型号的灌浆树脂;
③ 用硬棕刷扫掉表面灰尘,然后用棉丝蘸乙醇沿裂缝方向擦净表面,对于有损伤的混凝土如蜂窝麻面,露筋等部位可用YJ-快干型封缝胶修补好;
④ 考虑到混凝土较厚(400mm),故按每15-20mm距离设一个注浆孔,注浆孔应选在容易进胶的部位并尽量等距离设置,在每个注孔处贴上胶带预留,贯穿裂缝正反两面均要设注浆孔;
⑤ 按要求将YJ-快干型封缝胶甲、乙两组分混合均匀,用刮刀裂缝方向涂刮3-4cm宽,将裂缝封严封死,贯穿裂缝两边均要封闭;
⑥ 揭去注浆孔胶带,用封缝胶将注浆嘴底座粘接在注浆孔上,会封缝胶固化后(1h左右)即可进行灌浆;
⑦ 将AB树脂的甲、乙两组分按比例混合均匀,倒入灌浆器的软管之中,每次配料量以不超过500g为宜,随配随用;
⑧ 将灌浆器安设在底座上,放开弹簧,胶液即被挤出灌浆器,可用肉眼确认注入状态,浆料是否进入裂缝,是否需要更换新灌浆器以补充浆料,都可一目了然,对于贯穿裂缝需两面同时注浆;
⑨ 当灌浆器的进浆速度明显减慢,出浆口溢浆时,用墙头将出浆口堵死,继续加压,直至浆液不再注入为止,此时裂缝已被充满,可卸下灌浆器,安上堵头,以免裂缝中的浆液倒流;
⑩ 待溜浆树脂初固,将基层表面的底座及墙头敲掉即可。
4.裂缝修补效果
本次裂缝修补数量总计387m,共用灌浆树脂约160kg,仅用7天时间就完成了分布于近干平方米墙、混凝土柱上的近400m的裂缝修补工作。保证了修补工程的质量,当高压聚乙烯早日恢复正常生产盈得了宝贵时间。据估算,年产高压聚乙烯18万吨的燕化高压车间,每停产一天的经济损失就高达1000万元,由此可见,采用上述修补工艺为厂家带来的经济效益是巨大的。
[252] 大梁裂给的修复
1.工程概况
沈阳新北站1988年夏季开始施工,1991年竣工,同年11月验收时,发现候车室大梁出现裂缝。候车室大梁纵向72m长,横向26m长,高1.3m,宽0.4m。裂缝大量出现在纵向梁上,多数为垂直、斜向裂缝,横向梁上裂缝较少。裂缝约有3000多条,长约3500m,其中0.2m以上的裂缝占1/2。梁体混凝土采用矿渣425#水泥,原设计要求300#,实测回弹34MPa,取芯23MPa,后以250#又设计一遍,符合规范要求。发现裂缝后,于1991年12月在裂缝上贴石膏饼,半年后观察石膏饼耘裂,说明裂缝已停止扩展。
2.修复工艺及胶粘剂的选择
根据裂缝现状及建筑施工情况,有关专家分析后认为:裂缝产生的原因主要是收缩应力造成的,施工时正值夏季,加之拆模早、现场保护较差,致使大梁开裂。另外,温度应力以及荷载作用也是导致大梁开裂的原因。据此,制定的修复方案为:对于大于0.2mm的裂缝进行化学灌浆,小于0.2mnl的裂缝进行表面封闭,用冶金部建筑研究总完生产的AB-1型灌浆树脂及YJ-自动压力灌浆器进行灌浆修复。
3.修复工艺
① 扫去大梁表面灰尘,除掉裂缝周围易脱落的漆皮、尘土,根据良缝宽度及分布情况,每隔20-30cm在裂缝较宽处预留一进浆口;
② 在灌浆树脂中加适量水泥拌制成胶泥作为封缝胶,第1道用AB-1型树脂加适员水泥进行封缝,在进浆口位置用AB-3型树脂填加水泥粘接底座,然后用AB-3型树脂胶泥进行第2、第3道封闭,对于小于0.2mm的裂缝不留注浆口,全部用树脂胶泥进行封闭;
③ 将AB-l型树脂甲、乙组分按比例混合均匀,装入灌浆器软管化将灌浆器安装在底座上即可灌浆。注浆时根据裂缝走向,由下而上进行,直至相刽5底座出浆或注浆位置背面裂缝的预留出浆口开始流出浆液,此时表明该段裂缝已基本充满灌浆树脂,然后,将出料口堵住,继续灌浆直至树脂不再进入为止;
④ 灌浆树脂初凝后,即可将底座及封缝胶清除,按装修要求处理封缝胶。
4.修复效果
由于大梁开裂严重,作业面高,操作范围狭窄,裂缝又很细,传统的灌浆设备很难处理,采用YJ-自动压力灌浆器进行树脂灌浆,在不影响候车大厅正常使用的前提下,取得了较好的灌浆效果,在随后沈阳铁路局主持召开的专家评审会上,该工程受到专家的一致好评。


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