混凝土结构体的加固方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种混凝土结构体的加固方法，属于混凝土加固补强技术领域。
【背景技术】
[0002] 磷酸镁水泥（简称MPC)是一种早强快硬的新型胶凝材料，具有低温凝结快、与混 凝土结构粘结强度高、干缩小、粘附性强、耐磨性和抗冻性良好等优点，可用于混凝土结构 的快速修补与加固。而加固层与老混凝土界面粘结性能是影响其有效传递应力和结构完整 性的重要因素，常规做法是老混凝土表面凿毛，开槽、植钉等措施。本发明针对老混凝土加 固面植钉方法进行创新性设计，开发"一种加筋MPC锚栓"，及其用以增强水泥加固层与老 混凝土界面粘结性能的工艺。
[0003] 刘涛等申请的专利《钢筋混凝土矩形柱加固方法》（200610026951. 1)采用FRP布 加固柱时在加固区钻小锚栓孔，植入涂有粘结树脂的筋材，筋材为变形钢筋、光圆钢筋、或 纤维增强复合材料筋材，筋材与FRP布之间设置拉结连接，从而限制FRP布的侧向膨胀变 形，增大对柱内混凝土的约束作用。邓燕华等申请的专利《一种侧面加固钢筋混凝土梁的 装置》（200920189237. 3)以并列或错列锚栓将钢板固定于梁体侧壁实现梁体的加固，锚栓 锚入深度不小于10倍的锚栓直径。徐世烺等申请的专利《一种用纤维编制网和精细混凝 土加固建筑结构的方法》(200910010259. 3)用U型抗剪销钉固定结构加固纤维编织网。赵 军等申请的专利《用纤维混凝土板加固钢筋混凝土梁的方法》（201110000442.2)在梁体 抗剪区开槽布入钢纤维混凝土板，再以钢筋或膨胀螺栓固定钢纤维混凝土板，以此加固梁 的抗剪能力。余志武等申请的专利《一种结构正弯矩区的钢板-混凝土组合结构加固方 法》（201210034337. 5)提出，钢板一混凝土组合加固时，通过在钢板上焊栓钉、在原混凝土 梁底部表面植筋、在原混凝土梁和加固钢板之间浇注混凝土等措施来使加固部分与原结 构形成整体。荀勇等申请的专利《一种预制TRC板加固钢筋混凝土装置及界面处理方法》 (201310310742. X)以不锈钢螺栓压紧TRC板加固层。由此可见，在老混凝土结构加固面钻 锚栓孔植筋或埋设锚栓，主要起临时固定加固层的筋材或板材、约束加固层与老混凝土界 面剥离和侧向膨胀变形、参与粘结界面的抗拉抗剪切等作用。
[0004] 常见加固层连接销栓做法是在老混凝土加固面钻锚栓孔、注入结构胶、再植入钢 筋或螺栓，也有钻锚栓孔打入膨胀螺栓或插入化学螺栓，这类是采用化学类固化胶结剂或 依靠机械性膨胀方式固定销钉，但绝大部分加固层剥离破坏时，这类销栓并未出现屈服破 坏或剪切断裂，存在材料浪费问题；此外，化学固化胶结剂价格较高，因与后续加固层材料 不同而需要专门备料。
【发明内容】
[0005] 本发明目的是：针对上述问题，提供一种混凝土结构体的加固方法，以有效增强修 补的水泥加固层与老混凝土结构体界面粘结和抗剥离性能，改善老混凝土结构体维修加固 后的破坏形态，提尚混凝土结构体的承载能力。
[0006] 本发明的技术方案是：所述的混凝土结构体的加固方法，包括以下步骤：
[0007] -、在待加固的老混凝土结构体的表面向内钻锚栓孔；
[0008] 二、在钻出的锚栓孔中插入卷制的钢丝卷，并使钢丝卷的一端露出锚栓孔外一定 长度；
[0009] 三、向所述锚栓孔内注入MPC胶凝材料；
[0010] 四、在锚栓孔外侧施工紧贴老混凝土结构体表面的新的水泥加固层，并使钢丝卷 的外露端收容在该水泥加固层内。
[0011] 本发明在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：
[0012] 为了增强新的水泥加固层的抗裂性能、有效提高老混凝土结构体加固后的承载能 力，最好在水泥加固层内增设加一定数量的加筋材料，如此一来，在上述步骤四中，可利用 钢丝卷的外露端固定挂设加筋材料，并让施工的所述水泥加固层将所述加筋材料也收容在 其内部。所述加筋材料通常为钢丝网或纤维网。
[0013] 如果不需要在水泥加固层中布设加筋材料，那么在所述步骤四中，应将钢丝卷的 外露端呈发散状展开，并使施工的所述水泥加固层将展开的钢丝卷外露端收容在其内部。
[0014] 在所述步骤一进行之前、或者所述步骤一完成之后且所述步骤二进行之前，凿毛 待加固的老混凝土结构体表面，除去浮浆和松动颗粒，尽可能露出老混凝土结构体中的表 层骨料。
[0015] 在所述步骤一完成之后以及所述步骤二进行之前，用水冲洗锚栓孔内的粉尘及碎 肩，使锚栓孔壁湿润但锚栓孔内无积水。
[0016] 在所述步骤一中，所钻锚栓孔的锚栓孔径为20mm~22mm。
[0017] 在所述步骤二中，所述钢丝卷的一端插至所述锚栓孔的孔底。
[0018] 所述MPC胶凝材料为MPC净浆、MPC砂浆或纤维MPC复合材料，其中，
[0019] 所述MPC净浆由死烧氧化镁粉、复合缓凝剂、工业级磷酸二氢钾和掺合料加水拌 合而成，所述掺和料选至粉煤灰、石灰石粉和硅灰中的一种或两种以上的混合物，（复合缓 凝剂的质量）八死烧氧化镁粉和掺合料的总质量=11%~14%，（掺和料的质量）八死烧 氧化镁粉和掺合料的总质量）=〇%~10%，（死烧氧化镁粉的质量V(工业级磷酸二氢 钾的质量）=1:2~1:3,（水的质量V(死烧氧化镁粉和工业级磷酸二氢钾的总质量）= 0· 12~0· 14,该MPC净浆的浆体稠度为30±2mm ;
[0020] 所述MPC砂浆由死烧氧化镁粉、复合缓凝剂、工业级磷酸二氢钾、掺合料和骨料加 水拌合而成，所述骨料为粒径小于2. 36_的级配中砂，其中，（复合缓凝剂的质量）八死烧 氧化镁粉和掺合料的总质量）=11%~14%，（死烧氧化镁粉的质量V (死烧氧化镁粉和 掺合料的总质量）=〇%~10%，（死烧氧化镁粉的质量V(工业级磷酸二氢钾的质量）= 1:1. 5~1:2. 5,（水的质量V(死烧氧化镁粉和工业级磷酸二氢钾的总质量）=0.16~ 0.18,（骨料的质量V(死烧氧化镁粉和工业级磷酸二氢钾的总质量）=1:1，该MPC砂浆 的浆体稠度为30 ± 2mm ;
[0021] 所述纤维MPC复合材料由上述MPC净浆或MPC砂浆中掺入0. 75 %~1 %体积掺量 的3mm~6mm长度的短切纤维均匀搅拌而成，且该纤维MPC复合材料中，（水的质量）八死 烧氧化镁粉和工业级磷酸二氢钾的总质量）在上述MPC净浆或MPC砂浆用水量的基础上增 大1%~4%〇
[0022] 在所述步骤一进行之前，以钢筋扫描仪确定老混凝土结构体内的钢筋分布，以便 在所述步骤一中钻锚栓孔时，避开老混凝土结构体内钢筋的位置，从而避免对老混凝土结 构体的固有结构强度造成破坏。
[0023] 本发明的优点是：
[0024] 1、本发明实施方便，以电锤钻锚栓孔、插入钢丝卷、注入具有触变性的MPC胶凝材 料，适用于梁板底面、墙柱侧面等各种作业面。
[0025] 2、锚栓基体材料为MPC水泥基材料--MPC胶凝材料，与老混凝土粘结力强，加筋 材料为钢丝网卷制而成，加筋MPC锚栓成本低于化学锚栓、膨胀螺栓和结构胶植筋。
[0026] 3、加筋MPC锚栓外露钢丝发散状展开，锚固于表面的维修水泥加固层内，有利于 增强修补加固层与老混凝土间的抗剥离性能，并且可以临时固定钢丝网、纤维织物网等维 修加固筋材，便于施工的顺利进行。
[0027] 4、加筋MPC锚栓的钢丝卷层数可根据修补加固层与老混凝土界面粘结抗剪抗拉 力的大小灵活设计。
【附图说明】
[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技 术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 图1为本发明实施例中加固方法完成后混凝土梁体的结构示意图；
[0030] 图2为本发明实施例中加固方法的施工工序演示图；
[0031] 图3为加筋MPC试件剪切拉伸性能曲线图；
[0032] 图4为加筋MPC试件拉伸荷载-位移曲线。
[0033] 其中：1-锚栓孔，2-钢丝卷，3-MPC胶凝材料，4-水泥加固层，5-老混凝土结构体， 6_修补层，7-钢丝网，8-第一层纤维MPC细骨料砂浆，9-第二层纤维MPC细骨料砂浆，10-亚 克力板，11-模板夹。
【具体实施方式】 [0034] ：对混凝土梁体的加固。
[0035] 以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应