浅谈对建筑物进行减震和加固的措施 建筑物哪种加固最牢靠

来源:职业教育 发布时间:2019-05-08 05:54:22 点击:

  摘要: 要减少地震造成的灾害,最重要的是建造耐震建筑,并加强对现有建筑物的加固。本文从这两个方面的要求出发,阐述了采用新技术对建筑物进行减震、加固处理的措施。   关键词: 建筑物;减震;加固
  
  至今世界上发生了无数次的大小地震,据资料介绍,只有海城与墨西哥两次地震的临震预报稍准,由于中长期预报不准,海城与墨西哥城的建筑物损坏与震灾还是严重的。因此,在西班牙召开的国际地震会议上有关专家指出,目前地震是不可预报的,各国应将重点放在建造耐震的建筑及对建筑物的加固上。针对这一建议,我国建筑界提高了对建筑物的抗震设计要求并改进了加固措施。
  
  1 建造滑移减震的耐震建筑
  
  地震是最严重的自然灾害。震灾是通过房屋的倒塌产生。房屋结构抗震性能较差,往往造成损害较大,但能过建筑工作者的潜心研究,发现只要用滑移减震技术改造房屋结构,房屋亦能在特大地震中不倒塌。
  研究发现:石墨是较理想的助滑剂材料,它耐久、构造简单,最大错动位移是54mm,残存错动位移小于20mm,高宽比控制为2,能保证只滑不摇摆,能起到保险丝作用,滑移减震房7度强时起滑, 10度时上部建筑只滑不破坏倒塌。
  
  2 建筑物加固措施
  
  2.1除利用滑移减震技术抗震外,常用的建筑物加固措施还有:
  2.1.1钢筋混凝土外加层加固法
  该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
  2.1.2钢筋水泥砂浆外加层加固法
  该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。
  2.1.3无粘结外包型钢加固法
  该法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。
  2.2采用新技术对混凝土表面进行加固
  对建筑物加固也是增强抗震能力的有效措施,目前最有效的加固方法是采用TK聚合物砂浆在混凝土表面进行修补加固。此砂浆是一种新型的混凝土表面修补加固材料,具有粘结强度高、干缩变形小、抗压模量低,抗氯离子和硫酸盐离子侵蚀能力强的特点,而且可显著提高护筋阻锈能力,还具有一定的补偿收缩性能,同时价格比同类产品低。
  目前大多数建筑物存在耐久性不良的弊端,主要表现在:①混凝土碳化和裂缝问题普遍存在;②沿海地区钢筋混凝土结构受氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀严重;③临水混凝土表面冻融松散剥落破坏;④混凝土表面冲磨破坏、机械磨损、磨蚀破坏以及化学侵蚀;⑤碱骨料反应破坏等。这些问题严重影响混凝土建筑物寿命和外观,甚至危及混凝土建筑物的正常运行和安全。
  2.2.1聚合物砂浆的主要性能及适用范围
  a.活性作用。聚合物乳液中有表面活性剂,能够起减水作用。同时对水泥颗粒有分散作用,改善砂浆和易性,降低用水量,从而减少水泥的毛细孔等有害孔,提高砂浆的密实性和抗渗透能力。
  b.桥键作用。聚合物分子中的活性基因与水泥水化中游离的Ca2+、Al3+、Fe2+等离子进行交换,形成特殊的桥键,在水泥颗料周围发生物理、化学吸附,成连续相,具有高度均一性,降低了整体的弹性模量,改善了水泥浆物理的组织结构及内部应力状态,使得承受变形能力增加,产生微隙的可能性大大减少。即使产生微裂隙,由于聚合物的桥键作用,也可限制裂缝的发展。
  c.充填作用。聚合物乳液迅速凝结,形成坚韧、致密的薄膜,填充于水泥颗粒之间,与水泥水化产物形成连续相填充空隙,隔断了与外界联系的通道。
  总之,TK聚合物的活性作用、桥键作用、充填作用改善了硬化水泥浆体的物理结构及内应力,降低了整体的弹性模量、减少用水量、改善了硬化水泥浆体内部毛细孔等有害孔,从而大大提高了砂浆的粘结、抗裂、抗渗及抗腐蚀等性能。
  此砂浆适用于混凝土建筑物因碳化、空蚀、冻融破坏及化学侵蚀而引起的混凝土表层开裂、剥蚀等混凝土表面薄层修补,可直接用于防渗、防腐、防碳化工程,也可用于建筑瓷砖粘贴和卫生间防渗。
  2.2.2施工及质量控制
  采用此砂浆进行修补加固处理时,应根据当地的气候条件、工程特点及施工进度合理组织施工。
  2.2.2.1砂浆的配制
  根据选用的原材料、设计技术及施工和易性要求事先进行试拌。现场可用砂浆搅拌机拌和或人工拌和,其各组分的配比用量必须严格控制。
  先将称好的水泥、砂搅拌均匀,再将称好的TK改性乳液、活性剂及其他外加剂和水混合后加入,充分搅拌均匀即可。各组分配比必须严格控制。若人工拌和,宜在铁皮板上进行,以防止拌和水流失,造成因砂浆水灰比改变而影响砂浆的和易性,拌和水应采用饮用水。
  每次拌和砂浆的方法应根据砂浆施工的进度确定。拌和成的砂浆存放的时间不宜超过45min。若拌成砂浆未及时使用而出现干硬现象,不能再加水重新拌和,应舍弃不用。
  2.2.2.2基底处理
  a.凿毛。为确保TK聚合物砂浆与基底混凝土具有良好的粘结,一般用钢丝刷或喷砂方法清除表面浮层污物(有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷)。如基面松动严重,应采用人工凿毛方法,凿掉破损的混凝土,使基底露出坚硬、牢固的混凝土面,凿毛必须彻底全面,但也不宜深度过大,以免破坏了未碳化和损破的混凝土。如果钢筋锈蚀外露,还应对钢筋表面进行除锈,并涂刷钢筋防锈剂。
  b.饱和。对凿除的混凝土表面,采用高压水枪(采用饮用水)将碎屑、灰尘冲洗干净,并连续、均匀地喷洒,使表层混凝土达到饱和状态,且表面无明水。
  2.2.2.3施工
  a.TK界面剂的涂刷。抹砂浆之前,在工作基面上涂刷聚合物界面改性剂,涂刷时应均匀,不得有漏涂、流淌。
  b.TK砂浆抹面施工。待TK界面剂用手摸感到似粘非粘时,应立即抹砂浆,可采用机械喷涂或人工压抹,操作速度要快,且朝一个方向,一次用力抹平,避免反复抹。
  c.如修补厚度超过3cm时,应分层施工。层与层之间应间隔4h;对于破坏较深的部位(大于5cm),可先采用TK聚合物混凝土进行修补,养护3~5d后,再抹TK砂浆。
  2.2.2.4施工控制
  a.为保证TK砂浆的施工质量,必须建立、健全质量保证体系。施工人员应严格按操作程序,对各道工序进行检查验收。
  b.TK砂浆层外观平整,层面与基底结合牢靠。
  c.在施工过程中按设计要求进行现场抽样检验,必要时可现场进行钻孔取芯试验,以检查其效果。
  2.2.2.5养护
  用TK砂浆抹面后,应及时采用人工洒水并用塑料布或湿麻袋覆盖养护,避免砂浆产生干缩裂缝,潮湿养护48h后,再涂刷TK防碳化剂,自然潮湿养护5d。
  2.2.3施工注意事项
  2.2.3.1修补砂浆养护48h后再涂混凝土防碳化剂。
  2.2.3.2人工修补时,无论采用机械喷涂还是人工抹砂浆,应朝一个方向使用抹刀,并且尽量一次抹完,避免来回抹。如修补厚度超过3cm时,应分层抹,层与层之间应间隔3~4h,每层厚度不超过2cm。
  2.2.3.3抹砂浆前2h,用饮用水冲洗待修补部位,使混凝土表面处于饱和状态,但表面不能有明水。
  2.2.3.4清理基面,凿除破损、松动的混凝土,喷砂(或用钢刷)除锈和油污,使外露钢筋表面无锈蚀,且混凝土表面粗糙。
  相信通过采用以上技术,建筑物的抗震能力会大大增强。
  
  参考文献:
  [1]张文渊.混凝土建筑物耐久性不良的原因及其对策.
  [2]楼永林.滑移减震建筑文集.
  [3]杨天生等.TK聚合物砂浆的研究和应用[J].水利水电工程设计,2000.
  [4]张文渊.TK聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用.

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