一种加固混凝土变电构架的方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种加固混凝土变电构架的方法，包括：在混凝土构架的表面铺设网格；在所述网格的表面浇筑预定厚度的晶须水泥层；在所述晶须水泥层的表面缠绕预应力FRP条带。除此之外，本发明还提供了一种加固混凝土变电构架的装置，包括铺设在混凝土构架表面的网格、浇筑在所述网格表面的晶须水泥层、缠绕在所述晶须水泥层的表面的预应力FRP条带。所述加固混凝土变电构架的方法及装置，通过在混凝土构架上铺设网格，然后浇筑预定厚度的晶须水泥层，缠绕预应力FRP条带，使得加固后的混凝土变电构架能够同时在承载力、防潮湿、防电、防磁综合性能得到提升，提高混凝土构架的耐久性能。
【专利说明】
一种加固混凝土变电构架的方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及混凝土加固领域，特别是涉及一种加固混凝土变电构架的方法及装置。【背景技术】
[0002]变电站中场区构架和电气设备支架统称为变电构支架，变电站中场区构架大多数采用钢筋混凝土构架，受到不可抗拒外力、自然环境等因素的影响，经常出现混凝土表面开裂、剥落导致钢筋暴露腐蚀，使其承载力和使用功能下降，无法满足正常使用要求，因此长时间使用后混凝土构架不可避免的要进行加固防腐处理，常用的加固方法主要有预应力钢丝绳加固法、增大截面加固法、表面粘钢加固法、外包FRP布加固法，但这些方法本身也存在一些不足，譬如对整体结构承载力提升有限，加固材料本身的性质导致防潮湿、耐久性能不好，不能起到防电、防磁的效果。
[0003]因此，亟需一种新的加固方法用于混凝土构架加固需同时考虑承载能力提升、防潮湿、防电、防磁等综合性能的领域，以解决这些领域混凝土老化、性能下降需要加固的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种加固混凝土变电构架的方法及装置，同时提升构架的承载力、防潮湿、防电、防磁综合性能。
[0005]为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种加固混凝土变电构架的方法，包括:
[0006]在混凝土构架的表面铺设网格；
[0007]在所述网格的表面浇筑预定厚度的晶须水泥层；
[0008]在所述晶须水泥层的表面缠绕预应力FRP条带。
[0009]其中，在所述在混凝土构架的表面铺设网格之前，还包括:
[0010]将混凝土构架表面的碳化、开裂、剥落的表层清除；
[0011]将露出因混凝土剥落而外漏的钢筋用水泥砂浆抹平；[0012 ]将所述混凝土构架的表面打磨出预定的粗糙度。
[0013]其中，在所述晶须水泥层的表面缠绕预应力FRP条带之后，还包括:[〇〇14]在所述预应力FRP条带表面涂抹预定厚度的防腐层。[0〇15] 其中，所述网格为BFRP网格、GFRP网格、AFRP网格、CFRP网格或混杂纤维聚合物网格。
[0016]其中，所述晶须水泥层可以为晶须水泥聚合物砂浆、晶须水泥细骨料混凝土。
[0017]其中，所述预应力FRP条带为预应力BFRP条带、预应力GFRP条带、预应力AFRP条带、 预应力CFRP条或预应力混杂纤维聚合物条带。
[0018]除此之外，本发明实施例还提供了一种加固混凝土变电构架装置，包括铺设在混凝土构架表面的网格、浇筑在所述网格表面的晶须水泥层、缠绕在所述晶须水泥层的表面的预应力FRP条带。[〇〇19]其中，还包括涂抹在所述预应力FRP条带表面的预定厚度的防腐层。[〇〇2〇] 其中，所述网格为BFRP网格、GFRP网格、AFRP网格、CFRP网格或混杂纤维聚合物网格。[〇〇21] 其中，所述预应力FRP条带为预应力BFRP条带、预应力GFRP条带、预应力AFRP条带、 预应力CFRP条或预应力混杂纤维聚合物条带。
[0022]本发明实施例所提供的加固混凝土变电构架的方法和装置，与现有技术相比，具有以下优点:[〇〇23]本发明实施例提供的加固混凝土变电构架的方法，包括:在混凝土构架的表面铺设网格;在所述网格的表面浇筑预定厚度的晶须水泥层;在所述晶须水泥层的表面缠绕预应力FRP条带。[〇〇24]除此之外，本发明还提供的加固混凝土变电构架装置，包括铺设在混凝土构架表面的网格、浇筑在所述网格表面的晶须水泥层、缠绕在所述晶须水泥层的表面的预应力FRP 条带。[〇〇25]所述加固混凝土变电构架的方法及装置，通过在混凝土构架上铺设网格，然后浇筑预定厚度的晶须水泥层，缠绕预应力FRP条带，使得加固后的混凝土变电构架能够同时在承载力、防潮湿、防电、防磁综合性能得到提升，且承载力的提升更加明显，同时混凝土构架的耐久性能也获得提升。【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
[0027]图1为本发明实施例提供的加固混凝土变电构架的方法的一种【具体实施方式】中的步骤流程示意图；
[0028]图2为本发明的一个实施例中加固混凝土变电构架梁的装置的结构示意图；
[0029]图3为本发明的一个实施例中加固混凝土变电构架柱的装置的结构示意图。【具体实施方式】
[0030]正如【背景技术】部分所述，现有技术常用的加固方法主要有预应力钢丝绳加固法、 增大截面加固法、表面粘钢加固法、外包FRP布加固法，但这些方法本身也存在一些不足，譬如对整体结构承载力提升有限，加固材料本身的性质导致防潮湿、耐久性能不好，不能起到防电、防磁的效果。
[0031]基于此，本发明实施例所提供了一种加固混凝土变电构架的方法，包括:在混凝土构架的表面铺设网格;在所述网格的表面浇筑预定厚度的晶须水泥层;在所述晶须水泥层的表面缠绕预应力FRP条带。[〇〇32]除此之外，本发明还提供了一种加固混凝土变电构架装置，包括铺设在混凝土构架表面的网格、浇筑在所述网格表面的晶须水泥层、缠绕在所述晶须水泥层的表面的预应力FRP条带。[〇〇33]综上所述，本发明实施例提供的加固混凝土变电构架的方法及装置，通过在混凝土构架上铺设网格，然后浇筑预定厚度的晶须水泥层，缠绕预应力FRP条带，使得加固后的混凝土变电构架能够同时在承载力、防潮湿、防电、防磁综合性能得到提升，且承载力的提升更加明显，同时混凝土构架的耐久性能也获得提升。[〇〇34]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0035]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。[〇〇36]请参考图1，图1为本发明实施例提供的加固混凝土变电构架的方法的一种【具体实施方式】中的步骤流程示意图。[〇〇37]在一种【具体实施方式】中，所述加固混凝土变电构架的方法，包括:[〇〇38]步骤20,在混凝土构架的表面铺设网格；[〇〇39]步骤30,在所述网格的表面浇筑预定厚度的晶须水泥层；[〇〇4〇]步骤40,在所述晶须水泥层的表面缠绕预应力FRP条带。[〇〇41]通过在混凝土构架上铺设网格，然后浇筑预定厚度的晶须水泥层，缠绕预应力FRP 条带，使得加固后的混凝土变电构架能够同时在承载力、防潮湿、防电、防磁综合性能得到提升，且承载力的提升更加明显，同时混凝土构架的耐久性能也获得提升。[〇〇42]为提高网格在混凝土构架上的固定的效果以及加固效果，在所述在混凝土构架的表面铺设网格之前，还包括步骤10，具体为:
[0043]步骤11，将混凝土构架表面的碳化、开裂、剥落的表层清除；
[0044]步骤12,将露出因混凝土剥落而外漏的钢筋用水泥砂浆抹平；
[0045]步骤13,将所述混凝土构架的表面打磨出预定的粗糙度。[〇〇46]通过将混凝土构架表面的已经碳化、开裂、剥落的表层清除，避免了在最后完成加固后，可能造成加固层与混凝土构架表面的碳化、开裂、剥落的表层结合整体脱落的情况， 进一步提升加固效果需要说明的是，本发明对清除的工具和方式不做具体限定。[〇〇47]通过将所述混凝土构架的表面打磨出预定的粗糙度，可保证晶须水泥砂浆与原混凝土结构的良好粘结。
[0048]由于直接将预应力条带暴露在空气中，容易被腐蚀，因此，在所述晶须水泥层的表面缠绕预应力FRP条带之后，还包括:[0〇49]步骤50,在所述预应力FRP条带表面涂抹预定厚度的防腐层。
[0050]需要说明的是，本发明对所述防腐层及其厚度不做具体限定。[0051 ] 所述网格为BFRP网格、GFRP网格、AFRP网格、CFRP网格或混杂纤维聚合物网格。 [0〇52] 需要说明的是，FRP为Fiber Reinforced Polymer的缩写，中文名称为纤维增强复合材料;BFRP为Basalt Fiber Reinforced Polymer的缩写，中文名称为玄武岩纤维增强复合材料;GFRP为Glass Fiber Reinforced Polymer的缩写，中文名称为玻璃纤维增强复合材料;AFRP为Aramid Fiber Reinforced Polymer的缩写，中文名称为芳纟仑纤维增强复合材料;CFRP为Carbon Fiber Reinforced Polymer的缩写，中文名称为为碳纤维增强复合材料。[〇〇53]使用FRP网格可以补强纵向受力筋，提高承载力。[〇〇54]所述晶须水泥层为晶须水泥聚合物，具有较强的韧性，能够有效防止表面裂开，所述晶须水泥层可以为晶须水泥聚合物砂浆、晶须水泥细骨料混凝土。[〇〇55]使用预应力FRP条带是为了约束整个结构、提高承载力并可以补强原结构箍筋，一般为预应力BFRP条带、预应力GFRP条带、预应力AFRP条带、预应力CFRP条或预应力混杂纤维聚合物条带。预应力条带一般分区域缠。[〇〇56]本发明中，一般混凝土构架是由混凝土梁和混凝土柱组成。[〇〇57]以下是两个具体的实施例:[〇〇58] 实施例一:[〇〇59] 施工时，先将混凝土梁表面碳化、开裂、剥落的表层清除，如出现因混凝土剥落导致钢筋外露的，需要先用水泥砂浆抹平，并将混凝土结构的表面打磨出预定的粗糙度，以保证晶须水泥砂浆与原混凝土结构的粘结，然后沿着梁底铺设BFRP网格，在表面浇筑预定厚度的晶须水泥聚合物砂浆，养护一段时间，最后，再将预应力BFRP条带缠绕在表面，加固后的混凝土梁如图2所示。
[0060] 实施例二:[〇〇61] 施工时，先将混凝土柱表面碳化、开裂、剥落的表层清除，出现因混凝土剥落导致钢筋外露的，需要先用水泥砂浆抹平，并将混凝土结构的表面打磨出预定的粗糙度，以保证晶须水泥砂浆与原混凝土结构的粘结，然后沿着柱两侧柱表面铺设BFRP网格，在表面浇筑一定厚度的晶须水泥聚合物砂浆，养护一段时间，分区域将预应力BFRP条带缠绕在表面，加固后的混凝土柱如图3所示。[〇〇62]与传统混凝土加固方法相比，本发明中的加固混凝土变电构架的方法优势:[〇〇63](l)BFRP网格可以补强纵向受力筋，预应力BFRP条带可以补强箍筋，因此提高原结构承载力方面更加明显；[〇〇64](2)使用晶须水泥聚合物韧性好，不易开裂的优点能有效保护内部结构；[〇〇65](3)所用加固材料均为不导电、不导磁材料，因此本发明能很好的适应混凝土构架加固需同时考虑承载能力提升、防潮湿、防电、防磁等综合性能的领域；
[0066](4)此加固方法能有效的防水、提高结构的耐久性能。[〇〇67]需要注意一点:在本发明中，网格和预应力FRP条带优先选用BFRP材料，即网格使用BFRP网格，预应力FRP条带使用BFRP条带。本发明中不局限使用上述的几种预应力FRP条带和网格，如有更高或更特殊的需要，可以使用其它材料制成的网格和条带。[〇〇68]如果有特殊防电防磁要求的，不要用CFRP，因为CFRP具有一定的导电性。[〇〇69]除此之外，本发明实施例还提供了一种加固混凝土变电构架的装置，如图2和3所示，包括铺设在混凝土构架4表面的网格3、浇筑在所述网格3表面的晶须水泥层2、缠绕在所述晶须水泥层2的表面的预应力FRP条带1。
[0070]在为混凝土构架4的表面铺设网格3之前，一般会对混凝土构架4进行处理，将混凝土加表面碳化、开裂或剥落的表层清除，如有出现因混凝土剥落导致钢筋外露的，需要用水泥砂浆抹平，将原混凝土结构的表面打磨出预定的粗糙度，以保证晶须水泥砂浆与原混凝土结构的粘结，沿着原结构表面铺设网格3。[〇〇71]由于直接将预应力FRP带1暴露在空气中，容易被腐蚀，因此，加固混凝土变电构架装置还包括涂抹在所述预应力FRP条带1表面的预定厚度的防腐层。需要说明的是，本发明对所述防腐层的材料及其厚度不做具体限定。[〇〇72] 其中，所述网格3为BFRP网格、GFRP网格、AFRP网格、CFRP网格或混杂纤维聚合物网格。[〇〇73]预应力FRP条带1可以补强箍筋，提高承载力，所述预应力FRP条带1 一般为预应力 BFRP条带、预应力GFRP条带、预应力AFRP条带、预应力CFRP条带或预应力混杂纤维聚合物条带。
[0074]所述晶须水泥层2为晶须水泥聚合物，具有较强的韧性，能够有效防止表面裂开， 所述晶须水泥层2可以为晶须水泥聚合物砂浆、晶须水泥细骨料混凝土。[〇〇75]施工时，先将混凝土梁表面碳化、开裂、剥落的表层清除，本发明中，混凝土构架4 一般为混凝土梁或混凝土柱。[〇〇76]以下是两个具体的实施例:[〇〇77] 实施例三:[〇〇78] 施工时，先将混凝土梁表面碳化、开裂、剥落的表层清除，如出现因混凝土剥落导致钢筋外露的，需要先用水泥砂浆抹平，并将混凝土结构的表面打磨出预定的粗糙度，以保证晶须水泥砂浆与原混凝土结构的粘结，然后将沿着梁底铺设BFRP网格，在BFRP网格表面浇筑预定厚度的晶须水泥聚合物砂浆，养护一段时间，最后，再将预应力BFRP条带缠绕在表面。
[0079]实例四:
[0080]施工时，先将混凝土柱表面碳化、开裂、剥落的表层清除，出现因混凝土剥落导致钢筋外露的，需要先用水泥砂浆抹平，并将混凝土结构的表面打磨出预定的粗糙度，以保证晶须水泥砂浆与原混凝土结构的粘结，然后沿着柱两侧柱表面铺设玄武岩纤维聚合物网格，在表面浇筑一定厚度的晶须水泥聚合物砂浆，养护一段时间，分区域将预应力BFRP条带缠绕在表面。
[0081]与传统混凝土加固装置相比，本发明中的加固混凝土变电构架的装置优势:
[0082](l)BFRP网格可以补强纵向受力筋，预应力BFRP条带可以补强箍筋，因此提高原结构承载力方面更加明显；[〇〇83](2)使用晶须水泥聚合物韧性好，不易开裂的优点能有效保护内部结构；[〇〇84](3)所用加固材料均为不导电、不导磁材料，因此本发明能很好的适应混凝土构架加固需同时考虑承载力提升、防潮湿、防电、防磁等综合性能的领域；
[0085](4)此加固方法能有效的防水、提高结构的耐久性能。[〇〇86]综上所述，本发明实施例提供的加固混凝土变电构架的方法及装置，通过在混凝土构架上铺设网格，然后浇筑预定厚度的晶须水泥层，缠绕预应力FRP条带，使得加固后的混凝土变电构架能够同时在承载力、防潮湿、防电、防磁综合性能得到提升，且承载力的提升更加明显，同时混凝土构架的耐久性能也获得提升。
[0087]以上对本发明所提供的加固混凝土变电构架的方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种加固混凝土变电构架的方法，其特征在于，包括:在混凝土构架的表面铺设网格；在所述网格的表面浇筑预定厚度的晶须水泥层；在所述晶须水泥层的表面缠绕预应力FRP条带。2.如权利要求1所述的加固混凝土变电构架的方法，其特征在于，在所述在混凝土构架 的表面铺设网格之前，还包括:将混凝土构架表面的碳化、开裂、剥落的表层清除；将露出因混凝土剥落而外漏的钢筋用水泥砂浆抹平；将所述混凝土构架的表面打磨出预定的粗糙度。3.如权利要求2所述的加固混凝土变电构架的方法，其特征在于，在所述晶须水泥层的 表面缠绕预应力FRP条带之后，还包括:在所述预应力FRP条带表面涂抹预定厚度的防腐层。4.如权利要求3所述的加固混凝土变电构架的方法，其特征在于，所述网格为BFRP网 格、GFRP网格、AFRP网格、CFRP网格或混杂纤维聚合物网格。5.如权利要求4所述的加固混凝土变电构架的方法，其特征在于，所述晶须水泥层可以 为晶须水泥聚合物砂衆、晶须水泥细骨料混凝土。6.如权利要求5所述的加固混凝土变电构架的方法，其特征在于，所述预应力FRP条带 为预应力BFRP条带、预应力GFRP条带、预应力AFRP条带、预应力CFRP条或预应力混杂纤维聚 合物条带。7.—种加固混凝土变电构架的装置，其特征在于，包括铺设在混凝土构架表面的网格、 浇筑在所述网格表面的晶须水泥层、缠绕在所述晶须水泥层的表面的预应力FRP条带。8.如权利要求7所述的加固混凝土变电构架的装置，其特征在于，还包括涂抹在所述预 应力FRP条带表面的预定厚度的防腐层。9.如权利要求8所述的加固混凝土变电构架装置，其特征在于，所述网格为BFRP网格、 GFRP网格、AFRP网格、CFRP网格或混杂纤维聚合物网格。10.如权利要求9所述的加固混凝土变电构架的装置，其特征在于，所述预应力FRP条带 为预应力BFRP条带、预应力GFRP条带、预应力AFRP条带、预应力CFRP条或预应力混杂纤维聚 合物条带。
【文档编号】E04G23/02GK106013838SQ201610583632
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月22日
【发明人】吴刚, 李文胜, 庞育阳, 聂铭
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院, 东南大学