高性能水泥基材料维护加固

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1、高性能水泥基材料维护加固高性能水泥基材料维护加固高性能水泥基材料维护加固1.水泥基材料的发展方向水泥混凝土是建筑工程中最常用的工程材料之一。与其它建筑结构材料（如钢材、木材、砖等）相比，它具有其突出的优点，如能耗低、抗压强度高、维修费用少，便于在施工现场制成各种不同形状的构件等。随着建设事业的发展，砼材料在工程中获得了更加广泛的应用。许多专家预言，砼仍将是 21 世纪主要的建筑材料之一。但下世纪占主导地位的砼还是普通砼吗？回答是否定的。从现在发展趋势来看，下世纪占主导地位的砼将是正在飞速发展的高性能混凝土 HPC (High Performance Concrete)。 过去一般都认为砼为一种

2、经验配制的材料，从原材料的选择、配制工艺到施工应用都比较简单。但从 70 年代末期，特别是外加剂砼技术已有很大的进展，砼所达到的强度已远远超出了工程所要求的范围，砼技术已进入了高技术的领域。 一般情况下，钢筋砼结构的设计者往往只对砼的强度特别感兴趣。但是很多工程的钢筋砼结构，往往会发展过早破坏，其原因不是由于强度，而是由于耐久性不足，这使很多设计者意识到耐久性的重要。如 1980 年我国北海近海钻井平台的突然破坏、1986 年前苏联的切尔诺尔利核电站的泄漏等大型工程事故，都与砼的耐久性有关；而日本专家也曾明确指出，当前日本砼的主要问题是砼的耐久性。种种工程事故，使人们意识到，在结构设计时，对使

3、用材料的耐久性应象力学性质一样予以仔细考虑。 此外，当今及未来的几十年里，特种砼结构越来越多，如海底隧道、海上钻采平台、大型堤坝、污水管道、核反应堆外壳、有害化学物质的容器等等，这些结构对砼的使用寿命将为几百年，而不是普通砼要求的 4050 年，对砼性能的要求更高。对这些特种结构而言，砼的耐久性与长期性能显得更加重要，甚至比强度都重要。在此背景下，高性能砼 HPC 自然而然地提出来了。 目前，对高性能混凝土 HPC 的含义，各国学者认识都不一致，一般认为，高性能砼应是具有优异耐久性的砼，其主要特点是高的强度、高的抗渗性、高的工作性能与体积稳定性。 HPC 作为高科技的产物，有广阔的前景及应用潜

4、力，但同时也存在着风险，许多问题还需进一步研究。HPC 的强度一般都很高，对于大多数结构材料，随着强度提高，其塑性相对下降。HPC 与普通砼相比，存在脆性大的问题。另外，HPC 与普通砼相比，其最终变形也相应较大。因此脆性和变形是高性能砼应用时两个必须考虑的重要因素，在设计时应着重考虑。 2.固特邦高性能水泥基材料HPG 无收缩自流密实水泥基高强浇注料是一种无收缩、高强度、自密实高性能水泥基复合材料。HPG 可自流密实成型，且硬化过程无收缩，与钢筋握裹力强，与旧混凝土界面粘接及耐介质侵蚀性相当好。HPG 综合运用了当前水泥基复合材料高强技术、流态混凝土技术、膨胀混凝土技术、高性能混凝土技术、混

5、凝土界面改性技术和混凝土防沉降泌水技术，是本公司经过多年的研究及应用开发的一种多用途新型工程材料。 固特邦混凝土外加剂 GMA 是一种无收缩、高强度免振捣混凝土外加剂，是为降低工程造价而开发的 HPG 替代产品。掺 GMA 的混凝土性能与 HPG 基本一致，可自流密实成型，且硬化过程无收缩，与旧混凝土界面粘接好。 固特邦高性能水泥基材料具有高耐久性、高力学强度、高施工性、高体积稳定性、高抗渗性的特点，在其水化更化的不同阶段表现出不同特性。 3.在置换混凝土加固方法中的应用1 设计规定 1.1 本方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。 1.2 当采用本方法加固梁式构件时，

6、应对原构件加以有效的支顶。当采用本方法加固柱、墙等构件时应对原结构、构件在施工全过程中的承载状态进行验算、观测和控制，以确保置换界面处的混凝土不会出现拉应力；若控制有困难，应采取支顶等措施进行卸荷。 1.3 当采用本方法加固混凝土结构构件时，其非置换部分的原构件混凝土，按现场检测结果确定的混凝土强度等级，不应低于该混凝土结构建造时设计规范规定的等级。 1.4 当混凝土结构构件置换部分的界面处理及其施工质量符合本规范的要求时，其结合面可按整体工作计算。 2 加固计算 2.1 当采用置换法加固钢筋混凝土轴心受压构件时，其正截面承载力应符合下列规定： （2.1） 式中： 构件加固后的轴向压力设计值；

7、 受压构件稳定系数，按加大截面加固法中表 4.1 的规定值采用； 置换部分新混凝土的强度利用系数，当施工过程无支顶时，取 0.8 ；当施工过程采取有效支顶的措施时，取 1.0 ； 和 分别为原构件混凝土和置换部分新混凝土的抗压强度设计值；和 分别为原构件截面扣去置换部分后的剩余面积和置换部分的截面面积。 2.2 当采用置换法加固钢筋混凝土偏心受压构件时，其正截面承载力应按下列两种情况分别计算： 1 压区混凝土置换深度 ，按新混凝土强度等级和现行设计规范GB50010 的规定进行正截面承载力计算。 2 压区混凝土置换深度 ，其正截面承载力应符合下列规定： （2.2-1） （2.2-2） 式中：

8、构件加固后的轴向力设计值； 轴向压力作用点至受拉钢筋合力点的距离； 构件置换用混凝土抗压强度设计值； 原构件混凝土的抗压强度设计值； 加固后混凝土受压区高度； 受压区混凝土的置换深度； 纵向受拉钢筋合力中心至受压区边缘的距离； 纵向受拉钢筋合力中心至置换混凝土形心的距离； 受拉区纵向钢筋合力中心至原混凝土（ ）部分形心的距离； 、 受拉区、受压区纵向钢筋的截面面积； 矩形截面的宽度； 纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离； 纵向受压钢筋的抗压强度设计值； 纵向受拉钢筋的应力； 系数，按加大截面加固法中第 2.3 条的规定取值。 2.3 当采用置换法加固钢筋混凝土受弯构件时，其正截面承载力应按下

9、列两种情况分别计算： 1 压区混凝土置换深度 ，按新混凝土强度等级和现行设计规范GB50010 的规定进行正截面承载力计算。 2 压区混凝土置换深度 ，其正截面承载力应符合下列规定： (2.3-1) (2.3-2) 式中： 构件加固后的弯矩设计值； 纵向受拉钢筋的抗拉强度设计值； 3 构造规定 3.1 置换用混凝土的强度等级应比原构件混凝土提高一级，且不应低于 C25。 3.2 混凝土的置换深度，对板不应小于 40mm；对梁、柱，不应小于60mm；用喷射混凝土施工时，不应小于 50mm。置换长度应按缺陷检测及验算结果确定，但两端应分别延伸 100mm。 3.3 置换部分应位于构件截面受压区内，且应根据受力方向，将有缺陷混凝土剔除；剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或对称的两侧；不允许仅剔除截面的一隅。