建筑物加固结构及建筑物加固方法
【专利摘要】本发明涉及建筑领域，具体公开了一种建筑物加固结构，其包括：建筑物基体；界面剂层，覆于建筑物基体的表面上；第一聚合物砂浆层，覆于界面剂层上；复合格栅，部分嵌入第一聚合物砂浆层中；以及第二聚合物砂浆层，覆于第一聚合物砂浆层及复合格栅上；复合格栅包括纤维格栅骨架及附于其上的胶层。该建筑物加固结构，采用两层聚合物砂浆层间夹纤维格栅的方式，修复层的厚度较小，提高了结构空间利用率；还可以显著增强加固强度。另外，采用了复合格栅，使纤维格栅与聚合物砂浆层产生较大的粘合力，形成良好的协同效应；提高纤维格栅与主体材料的结合力，进一步提高了建筑物加固结构的加固性能。本发明还公开了一种建筑物加固方法。
【专利说明】
建筑物加固结构及建筑物加固方法
技术领域
[0001] 本发明涉及土工建筑领域，特别是涉及一种建筑物加固结构及建筑物加固方法。
【背景技术】
[0002] 建筑物因环境腐蚀、负载、震动、冲击等诸多因素的影响，可能会出现开裂、剥落、 形变、渗水等病害，这将影响建筑物的局部、甚至整体的使用功能。
[0003] 为了消除建筑物的上述病害，需对建筑物进行加固。目前建筑物加固方法主要有 如下两种：
[0004] (1)钢筋/钢网-混凝土加固方法，该方法修复层厚度大，大幅地减小了原有结构的 空间，且存在不耐腐蚀、成本高等缺点；
[0005] (2)粘贴钢板加固方法，该方法虽然能够减小修复层的厚度，但是其存在耐久性差 等缺点。
【发明内容】
[0006] 基于此，有必要针对现有技术中加固方法修复层厚度大、耐久性差的问题，提供一 种厚度小、耐久性好的建筑物加固结构。
[0007] -种建筑物加固结构，包括：
[0008] 建筑物基体；
[0009] 界面剂层，覆于所述建筑物基体的表面上；
[0010] 第一聚合物砂浆层，覆于所述界面剂层上；
[0011] 复合格栅，部分嵌入所述第一聚合物砂浆层中；
[0012] 以及第二聚合物砂浆层，覆于所述第一聚合物砂浆层及所述复合格栅上；
[0013] 所述复合格栅包括骨架以及附于所述骨架的表面上的胶层；所述骨架为纤维格 栅，所述胶层由如下组分的纤维格栅改性组合物形成：
[0014] 胶黏剂 25~35重量份 滑石粉 8~12重量份 粉煤灰 7~12重量份
[0015] 砂粒 35~45重量份 偶联剂 0_5~L.5重量份 水泥 7~13重量份。
[0016] 上述建筑物加固结构，由于采用两层聚合物砂浆层间夹纤维格栅的方式，其修复 层的厚度较小，提高了结构空间利用率;还可以显著增强加固强度。同时还具有防腐蚀、抗 剥离、抗冲击和耐火性能，以及延长建筑物使用寿命等优点。此外还具有施工便捷、快速修 复、防腐蚀、抗剥离、抗冲击和耐火性能，同时延长结构使用寿命等优点。另外，采用了复合 格栅，使纤维格栅与第一聚合物砂浆层及第二聚合物砂浆层产生较大的粘合力，形成良好 的协同效应;继而提高纤维格栅与主体材料的结合力，进一步提高了建筑物加固结构的加 固性能。
[0017]在其中一个实施例中，所述第一聚合物砂衆层的厚度为1~2cm。
[0018]在其中一个实施例中，所述第二聚合物砂衆层的厚度为1~3cm。
[0019] 在其中一个实施例中，所述纤维格栅的厚度为0.1~〇.5cm。
[0020] 在其中一个实施例中，所述纤维格栅为碳纤维格栅、玻璃纤维格栅、芳纶纤维格 栅、或亚麻纤维格栅。
[0021 ]本发明还提供了一种建筑物加固方法。
[0022] -种建筑物加固方法，包括如下步骤：
[0023] 在建筑物基体的表面涂覆界面剂；
[0024] 在界面剂上涂覆第一聚合物砂浆，并将复合格栅部分嵌入到所述第一聚合物砂浆 中；
[0025] 在第一聚合物砂浆的表面及所述复合格栅上涂覆第二聚合物砂浆；
[0026] 其中，所述复合格栅包括骨架以及附于所述骨架的表面上的胶层;所述骨架为纤 维格栅，所述胶层由如下组分的纤维格栅改性组合物形成： 胶黏剂 25~35重量份
[0027] 滑石粉 8~丨2重量份 粉煤灰 7~1.2重量份 砂粒 35~45重量份
[0028] 偶联剂 0,5~丨,5重量份 水泥 7~13.重量份。
[0029] 上述建筑物加固方法，简单易行、施工便捷、可以快速对建筑物进行修复加固。形 成的建筑物加固结构，修复层的厚度较小，提高了结构空间利用率;提高了加固强度。同时 还具有防腐蚀、抗剥离、抗冲击和耐火性能，以及延长建筑物使用寿命等优点。
[0030] 在其中一个实施例中，还包括在涂覆界面剂之前对所述建筑物基体进行表面处 理。
[0031] 在其中一个实施例中，所述界面剂的涂覆方式为喷涂、滚涂或刷涂。
[0032] 在其中一个实施例中，所述第一聚合物砂浆的涂覆方式为喷涂或涂抹。
[0033] 在其中一个实施例中，所述复合格栅的嵌入方式为用抹刀抹压复合格栅。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明一实施例的建筑物加固结构的局部剖视不意图。
[0035] 图2为本发明一实施例的建筑物加固结构的截面示意图。
[0036] 图3为本发明一实施例的复合格栅的立体示意图。
[0037] 图4为本发明一实施例的复合格栅的栅条处的截面示意图。
【具体实施方式】
[0038]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文 所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更 加透彻全面。
[0039]需要说明的是，当元件被称为"设置于"另一个元件，它可以直接在另一个元件上 或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是"连接"另一个元件，它可以是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语"垂直的"、"水平的"、"左"、 "右"以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0040]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语"及/或"包括一个或多个 相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0041 ]参见图1-2，本发明一实施例的建筑物加固结构100，包括建筑物基体110、覆于建 筑物基体110表面上的界面剂层120、覆于界面剂层120上的第一聚合物砂浆层130、部分嵌 入第一聚合物砂浆层130中的复合格栅140、以及覆于第一聚合物砂浆层130及复合格栅140 上的第二聚合物砂浆层150。
[0042]其中，参见图3-4,复合格栅140包括骨架以及附于骨架的表面上的胶层9;骨架为 纤维格栅8。可以理解的是，胶层9只是附于骨架上，但不影响骨架的大体形貌。复合格栅140 的大致形貌与未附胶层的纤维格栅8基本一致。纤维格栅8为本领域常见的一种土工材料， 一般由纤维束采用一定的编织工艺制成的网状结构材料。在本实施例中，纤维格栅8为玻璃 纤维格栅，即玻纤格栅(简称EGA)。当然，可以理解的是，本发明的纤维格栅8还可以选自碳 纤维格栅、芳纶纤维格栅、或亚麻纤维格栅等。为了进一步提高修复层的性能，优选地，纤维 格栅8的厚度为0.1~0.5cm。纤维格栅8的横向间距为2~10cm;纤维格栅8的纵向间距为2~ l〇cm。当然，可以理解的是，本领域技术人员也可根据实际情况的不同，选用其它规格参数 的纤维格栅。
[0043] 其中，胶层由如下组分的纤维格栅改性组合物形成： 胶黏剂 25~3 S重量份 滑石粉 8~12重量份 粉煤灰 7~12重量份
[0044] 砂粒 3 5~45重量份 偶联剂 0.5~1.5重量份 水源> 7~13重量份。
[0045] 其中，胶黏剂在纤维格栅改性组合物中主要起粘结作用。优选地，胶黏剂选自低粘 度、低收缩率、耐湿热、耐老化和良好的力学性能的胶黏剂。更优选地，胶黏剂选自选自环氧 树脂、丙烯酸树脂、聚醋酸乙烯酯、酚醛树脂或聚氨酯。
[0046] 其中，滑石粉的主要作用是，改善润滑性能。滑石粉具有良好的润滑性能，同时还 可以降低材料成本。
[0047] 其中，粉煤灰在纤维格栅改性组合物中作为添加剂使用，粉煤灰可以改善纤维格 栅改性组合物的性能。粉煤灰可以选用市面上的各种类型的粉煤灰。
[0048] 其中，砂粒的主要作用是降低收缩率，增加粗糙程度。进一步优选，砂粒的目数为 10~100目。这样可以进一步提高纤维格栅改性组合物的性能。
[0049]其中，偶联剂的主要作用是提高界面粘接力，改善力学性能。优选地，偶联剂选自 硅烷偶联剂或钛酸钛酸酯偶联剂。
[0050]其中，水泥的主要作用是提高纤维格栅改性组合物与水泥、混凝土、砂浆等主体材 料间的协同作用。优选地，水泥选自硅酸盐水泥，这样可以有效降低材料成本。具体地，硅酸 盐水泥可以选用普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、或复合硅酸盐水泥等。当然，可以 理解的是，水泥也可以选自其它水泥。
[0051 ]优选地，纤维格栅改性组合物，包括如下组分： 肢黏剂 2 8~31重量份 滑石粉 9~11重量份 粉煤灰 8~11重量份
[0052] 砂粒 38~42重量份 偶联剂 0.9~1.1重量份 水泥 9~11重量份"
[0053]以下简单阐述复合格栅的制备方法。
[0054]按照组分比例将纤维格栅改性组合物中各原料混合均匀，形成胶液，然后将胶液 均匀涂刷到在纤维格栅的表面上，待胶液干燥后，即得到复合格栅。
[0055]上述纤维格栅改性组合物，可以进入纤维格栅的内部，也即纤维之间的间隙中，且 纤维格栅改性组合物能与聚合物砂浆等主体材料相容性好，从而使纤维格栅与聚合物砂浆 等主体材料产生较大的粘合力，形成良好的协同效应;继而提高纤维格栅与聚合物砂浆等 主体材料的结合力。进一步地，有利于纤维格栅性能的发挥。
[0056]优选地，每平米纤维格栅8上的胶层质量为100~300g。这样可使复合格栅140的性 能更佳。
[0057] 继续参见图1-2,建筑物基体110是指待修复或待加固的建筑物的部分或区域，可 以是建筑物的顶面、侧面、亦或底面。本发明的建筑物基体可以为隧道基体、道路基体、桥梁 基体、边坡基体或房屋基体。也就是说，本发明的建筑物加固结构可以适用于隧道、道路、桥 梁、边坡及房屋等。
[0058] 其中，界面剂层120的主要作用是，改善建筑物基体110表面的物理和/或化学性 能，从而改善建筑物基体110与修复层的之间结合力。具体地，界面剂层120由涂覆在建筑物 基体110上的界面剂干燥之后形成。其中，界面剂为本领域技术人员所公知的，可以选用干 粉型界面剂、亦或选择乳液型界面剂。优选地，界面剂层120的厚度为0.01~1mm。
[0059] 其中，第一聚合物砂浆层130由附于界面剂层120的外侧的第一聚合物砂浆凝固之 后形成。第一聚合物砂浆层130,其与复合格栅140及第二聚合物砂浆层150构成为修复层的 核心部分，为修复层提供机械强度。本发明对于第一聚合物砂浆层130的厚度没有特殊限 制，本领域技术人员可以根据实际情况不同选择合适的厚度。优选地，第一聚合物砂浆层 130的厚度为1~2cm。这样更容易在斜面或顶面等区域形成第一聚合物砂浆层130,而且可 以有效防止施工过程中第一聚合物砂浆的流延或剥落。
[0060] 在本发明中，复合格栅140部分嵌入第一聚合物砂浆层130中，也就是说，复合格栅 140夹在第一聚合物砂浆层130和第二聚合物砂浆层150之间，在复合格栅140的镂空区域位 置，第一聚合物砂浆层130与第二聚合物砂浆层150表面直接接触。
[0061] 其中，第二聚合物砂浆层150覆于第一聚合物砂浆层130及复合格栅140上。第二聚 合物砂浆层150由第二聚合物砂浆凝固后形成。第二聚合物砂浆层150的主要作用是，用于 保护复合格栅140,且可以进一步提高修复层中聚合物砂浆的厚度，进一步增强了修复层的 强度。本发明对于第二聚合物砂浆层150的厚度没有特殊限制，本领域技术人员可以根据实 际情况不同选择合适的厚度。优选地，第二聚合物砂浆层的厚度为1~3cm。这样更容易在斜 面或顶面等区域形成第二聚合物砂浆层130,而且可以有效防止施工过程中第二聚合物砂 衆的流延或剥落。
[0062] 在本实施例中，第一聚合物砂浆层130的厚度小于第二聚合物砂浆层150的厚度。 这样可以更有利于施工，有利于提高整个加固强度。当然，可以理解的是，第一聚合物砂浆 层130的厚度也可以等于亦或大于第二聚合物砂浆层150的厚度。本领域技术人员也可以根 据实际情况，独立选自第一聚合物砂浆层130及第二聚合物砂浆层150的厚度。
[0063] 在本实施例中，第一聚合物砂浆层130与第二聚合物砂浆层150由同一材料形成， 也即是说，第一聚合物砂浆层130中的第一聚合物砂浆与第二聚合物砂浆层150中的第二聚 合物砂浆为同一聚合物砂浆。当然，可以理解的是，第一聚合物砂浆层130与第二聚合物砂 浆层150由不同材料形成。
[0064] 上述建筑物加固结构，由于采用两层聚合物砂浆层间夹纤维格栅的方式，其修复 层的厚度较小，提高了结构空间利用率;在不影响结构空间利用的基础上，还有效控制裂缝 产生和扩张，防止修复层剥离，增强抗冲击性能，取得良好的修复加固效果，提高了建筑物 的使用寿命。同时还具有防腐蚀、抗冲击和耐火性能等优点。另外，采用了复合格栅，使纤维 格栅与第一聚合物砂浆层及第二聚合物砂浆层产生较大的粘合力，形成良好的协同效应； 继而提高纤维格栅与主体材料的结合力，进一步提高了建筑物加固结构的加固性能。
[0065] 本发明还提供了一种建筑物加固方法。
[0066] -种建筑物加固方法，包括如下步骤：
[0067] 在建筑物基体的表面涂覆界面剂；
[0068] 在界面剂上涂覆第一聚合物砂浆，并将复合格栅部分嵌入到所述第一聚合物砂浆 中；
[0069] 在第一聚合物砂浆的表面及复合格栅上涂覆第二聚合物砂浆。
[0070] 其中，在涂覆界面剂步骤之前，优选还包括对建筑物基体进行表面处理。通过表面 处理可以清除建筑物基体表面的泥浆、水生物、松散的混凝土及其他杂质等，可以增强建筑 物基体与修复层的结合力。本发明的表面处理包括但不限于打磨处理、或冲洗处理。优选 地，首先适当打磨建筑物基体，然后用高压水枪冲洗打磨后的表面。
[0071] 其中，涂覆界面剂的步骤具体为:在表面处理后的建筑物基体表面喷涂、滚涂或刷 涂界面剂。
[0072] 其中，第一聚合物砂浆的涂覆方式为喷涂或涂抹。当然，可以理解的是，涂覆方式 并不局限于此，还可以是其它涂覆方式。
[0073] 其中，复合格栅的嵌入方式优选为，用抹刀抹压复合格栅，以使复合格栅部分嵌入 第一聚合物砂浆中。
[0074] 为了进一步提高加固性能，优选地，还可以对修复层进行保养。具体地，可以根据 天气及环境情况，低压喷洒水于第二聚合物砂浆层上，保持其表面湿润一段时间。
[0075] 在一优选实施例中，建筑物加固方法具体如下：
[0076] 首先适当打磨建筑物基体，然后用高压水枪冲洗打磨后的表面。待建筑物基体表 面干燥后，将界面剂喷涂在建筑物基体的表面上。待界面剂即将干燥时，涂抹第一聚合物砂 浆在界面剂上;将合适尺寸的复合格栅铺设在湿的第一聚合物砂浆上，用抹刀抹压复合格 栅，使复合格栅的下面部分陷入到第一聚合物砂浆中。待第一聚合物砂浆表面干燥后，涂抹 第二道聚合物砂浆，然后待第二聚合物砂浆凝固。
[0077] 上述建筑物加固方法，简单易行、施工便捷、可以快速对建筑物进行修复加固。形 成的建筑物加固结构，修复层的厚度较小，提高了结构空间利用率;提高了加固强度。同时 还具有防腐蚀、抗剥离、抗冲击和耐火性能，以及延长建筑物使用寿命等优点。
[0078] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0079]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种建筑物加固结构，其特征在于，包括： 建筑物基体； 界面剂层，覆于所述建筑物基体的表面上； 第一聚合物砂浆层，覆于所述界面剂层上； 复合格栅，部分嵌入所述第一聚合物砂浆层中； W及第二聚合物砂浆层，覆于所述第一聚合物砂浆层及所述复合格栅上； 其中，所述复合格栅包括骨架W及附于所述骨架的表面上的胶层;所述骨架为纤维格 栅，所述胶层由如下组分的纤维格栅改性组合物形成： 胶I占剂 25~35重量份 滑石粉 8~12重量份 粉煤灰 7~12重量份 砂粒 35^-45重量份 偶联剂 0.5~1.5重量份 水泥 7~13重量份。2. 根据权利要求1所述的建筑物加固结构，其特征在于，所述第一聚合物砂浆层的厚度 为1~2畑1。3. 根据权利要求1所述的建筑物加固结构，其特征在于，所述第二聚合物砂浆层的厚度 为1~3畑1。4. 根据权利要求1所述的建筑物加固结构，其特征在于，所述纤维格栅的厚度为0.1~ 0.5cm。5. 根据权利要求1所述的建筑物加固结构，其特征在于，所述纤维格栅为碳纤维格栅、 玻璃纤维格栅、芳绝纤维格栅、或亚麻纤维格栅。6. -种建筑物加固方法，其特征在于，包括如下步骤： 在建筑物基体的表面涂覆界面剂； 在界面剂上涂覆第一聚合物砂浆，并将复合格栅部分嵌入到所述第一聚合物砂浆中； 在第一聚合物砂浆的表面及所述复合格栅上涂覆第二聚合物砂浆. 其中，所述复合格栅包括骨架W及附于所述骨架的表面上的胶层;所述骨架为纤维格 栅，所述胶层由如下组分的纤维格栅改性组合物形成： 胶黏剂 25~35重量份 滑石粉 8~12重量份 粉煤灰 7~12重量份 妙拉 35~45重量输 偶联剂 0.5~1.5重量份 水化 7~13重量徐。7. 根据权利要求6所述的建筑物加固方法，其特征在于，还包括在涂覆界面剂之前对所 述建筑物基体进行表面处理。8. 根据权利要求6所述的建筑物加固方法，其特征在于，所述界面剂的涂覆方式为喷 涂、辕涂或刷涂。9. 根据权利要求6所述的建筑物加固方法，其特征在于，所述第一聚合物砂浆的涂覆方 式为喷涂或涂抹。10. 根据权利要求6所述的建筑物加固方法，其特征在于，所述复合格栅的嵌入方式为 用抹刀抹压复合格栅。
【文档编号】E04G23/02GK105839938SQ201610235110
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】魏从杰, 张芹, 赵秋红, 李键
【申请人】张家港英华材料科技有限公司