粘鋼加固法流程及質(zhì)量檢測方法

粘鋼加固法流程及質(zhì)量檢測方法粘鋼加固施工嚴(yán)格按以下工藝流程進(jìn)行，并由專業(yè)化隊(duì)伍施工：防腐處理涂膠卸載檢驗(yàn)固化固定加壓粘貼膠粘劑配制加固構(gòu)件卸載被粘混凝土和鋼板表面處理防腐處理涂膠卸載檢驗(yàn)固化固定加壓粘貼膠粘劑配制加固構(gòu)件卸載被粘混凝土和鋼板表面處理圖—1粘鋼加固工藝流程一、被粘物的表面處理粘鋼加固混凝土結(jié)構(gòu)，其表面的處理包括混凝土和鋼板表面的處理。表面處理的目的在于：（1）除去妨礙膠結(jié)表面的疏松層和污物，制造有一定粗糙度的新鮮表面；（2）增加被粘物的表面積，提高膠結(jié)力；（3）改變被粘物表面化學(xué)結(jié)構(gòu)，提高表面能，以便于膠粘劑的浸潤。1、混凝土的表面處理粘鋼加固的混凝土，含水率控制在6%以下。如濕度過大，采用熱風(fēng)或紅外線加熱干燥。粘鋼加固混凝土構(gòu)件結(jié)合面應(yīng)根據(jù)構(gòu)件表面的新舊程度、堅(jiān)實(shí)程度、干濕程度，分別按以下四種情況處理：（1）對于很舊很臟的混凝土構(gòu)件結(jié)合面，其表面有舊涂層、植物生長、煙垢或其它污物時(shí)，則先應(yīng)用非金屬砂如河砂、硅砂、碳化硅或氧化鋁干法噴砂吹除，或硬毛刷沾高效洗滌劑刷除表面油垢污物；對于混凝土表面有較厚的松散層，則先應(yīng)用真空吹除或刮除塊狀物，并用清潔壓縮空氣吹除灰塵和顆粒。接著，對粘合面進(jìn)行打磨，除去2~3mm厚表層，直至完全露出新鮮表面，并用無油壓縮空氣吹除粉粒。然后用15%（質(zhì)量比）左右的鹽酸溶液涂于表面（12g/m2）,在常溫下放置1分鐘后，用壓力冷水沖洗，用試紙測定表面酸堿度，若呈酸性，用2%的氨水中和至中性，再用冷水沖洗，完全干燥后即可涂膠粘劑。（2）如果混凝土表面不是很臟很舊，則直接對粘合面進(jìn)行打磨，去除1~2mm厚表層，用壓縮空氣除去粉塵，并用清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂藥棉沾苯酮擦拭即可。（3）對于新混凝土粘合面，由于水泥水化時(shí)生成的游離Ca(OH)2堿性很強(qiáng)，對用酸來促進(jìn)固化的膠粘劑來說，如以環(huán)烷酸鈷作催干劑的聚酯類膠粘劑，由于環(huán)烷酸鈷被水泥水化物中和，而不能固化。因此，新混凝土粘合面的處理，需先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗滌劑洗刷表面，然后用5%稀鹽酸涂刷至表面起泡為止，20分鐘后洗凈。如呈酸性，用2%氨水中和。（4）對于濕度較大的混凝土構(gòu)件或齡期在三個(gè)月內(nèi)的構(gòu)件，因一般樹脂類膠粘劑在潮濕的基層上粘結(jié)強(qiáng)度會大幅降低，故除滿足上述要求外，尚需進(jìn)行人工干燥處理。2、粘鋼加固用鋼板的表面處理鋼板由于受大氣的氧化，在其表面生成氧化膜（即銹），其主要成分為Fe2O3和FeO（Fe3O4）。氧化膜凝聚力小，膠結(jié)性能差，在粘結(jié)前必須進(jìn)行表面處理。根據(jù)鋼板的銹蝕程度，鋼板粘合面有如下兩種處理方法：（1）如鋼板未生銹或輕微銹蝕，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤。打磨粗糙度越大越好，打磨的紋路盡量與鋼板受力方向垂直，其后用脫脂棉沾苯酮擦拭干凈。（2）如鋼板銹蝕嚴(yán)重，則須先用適度鹽酸浸泡20分鐘，使銹層完全脫落，再用石灰水沖洗，中和酸離子，最后用平砂輪打磨出紋路。當(dāng)打磨設(shè)備不適用時(shí)，也可采用化學(xué)方法進(jìn)行鋼板表面處理。即先用三氯乙烯擦拭鋼板表面，去除油脂等污染物；接著將鋼板放入鹽酸溶液（濃鹽酸：蒸餾水=1：1）中20℃下浸泡5~10分鐘，用硬質(zhì)鋼絲刷在流動的蒸餾水或去離子水中刷除金屬表面的黑色殘?jiān)?，并?20℃溫度下干燥1小時(shí)，即可在鋼板表面涂刷膠粘劑。二、加固構(gòu)件的卸載為了減輕和消除后粘鋼板的應(yīng)力和應(yīng)變滯后現(xiàn)象，粘鋼前宜對構(gòu)件適量進(jìn)行卸載。卸載分為直接卸載和間接卸載兩種。直接卸載是全部或部分地直接搬走作用于原結(jié)構(gòu)上的可卸荷載。直接卸載直觀、準(zhǔn)確，但可卸荷載量有限，一般只限于部分活荷載。間接卸載是借助一定設(shè)備，反向力施加于原結(jié)構(gòu)，以抵消或降低原有作用效應(yīng)。間接卸載量值無限，甚至可使作用效應(yīng)出現(xiàn)負(fù)值。間接卸載有楔升卸載和頂升卸載兩種。前者以變形控制，誤差較大；后者以力控制，較為準(zhǔn)確。一般而言，對于承受均布荷載的粘鋼加固構(gòu)件，應(yīng)采用多點(diǎn)（至少兩點(diǎn)）均布頂升；對于有次梁作用的主梁，每根次梁下要設(shè)一臺千斤頂，頂升噸位以不超過本身自重為準(zhǔn)。三、膠粘劑的配制粘鋼加固用結(jié)構(gòu)膠基本上為甲、乙兩組分，在使用現(xiàn)場臨時(shí)配制。配制按產(chǎn)品使用說明書的規(guī)定進(jìn)行，但由于膠的限時(shí)性較強(qiáng)，使用前應(yīng)作現(xiàn)場試配，根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)貧鉁貤l件及存放時(shí)間長短作適當(dāng)調(diào)整，選擇各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均為最優(yōu)的配比。配制時(shí)，按規(guī)定配比稱量，將甲、乙兩組分分別倒入容器中進(jìn)行攪拌。稱量相對誤差不宜超過2%~5%。攪拌容器不得有油污和水分，采用手工或機(jī)械沿同一方向攪拌，以免帶入空氣形成氣泡降低粘結(jié)性能，直到色澤完全均勻（10~15分鐘）為止。攪拌過程中嚴(yán)禁水滴濺入容器內(nèi)。四、鋼板的粘貼膠粘劑配制好以后，用刮刀同時(shí)涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板結(jié)合面上。為使膠能充分浸潤、滲透、擴(kuò)散和粘附于結(jié)合面，宜先用少量膠于結(jié)合面來回刮抹數(shù)遍，再抹至所需厚度，而且要中間厚邊緣薄，然后將鋼板粘貼于預(yù)定位置。若是立面粘貼，為防止流淌，應(yīng)加一層脫蠟玻璃絲布。鋼板粘貼后，用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如無空洞聲，表示已粘貼密實(shí)；否則應(yīng)剝下鋼板補(bǔ)膠，重新粘貼。五、固定和加壓鋼板粘貼好后立即用特制的U型夾具夾緊（圖—2（a））或用方木頂撐（圖—2（b、（c）、（d）），壓力保持為0.05~0.1MPa，以使膠液加固鋼板加固梁加固鋼板加固梁加固螺栓水平木頂桿水平支頂墊板U型夾具支柱木楔（a）（b）加固梁加固梁加固鋼板加固鋼板木支柱頂墊板支柱木支柱頂墊板支柱木楔墻或柱橫梁木楔（c）（d）圖—2粘鋼加固法常用固定和加壓方式（a）特制U型夾具固定；（b）水平木頂桿固定；（c）垂直支柱支頂固定；（d）橫梁支頂固定。剛從鋼板邊緣擠出為度。當(dāng)采用方木頂撐時(shí)，為使鋼板受力均勻，鋼板下應(yīng)放置表面平直的木方，木方下設(shè)木支柱，木支柱間距不大于1m，支柱下設(shè)木楔，以防支頂過程中鋼板產(chǎn)生移動。當(dāng)室內(nèi)凈空較高的結(jié)構(gòu)加固時(shí)，應(yīng)采用圖—2（d）的支頂方法進(jìn)行加壓固定，木橫梁擱置在墻或柱上。采用木支柱加壓方式，在固化期內(nèi)應(yīng)避免碰撞木支柱。若鋼板加壓后出現(xiàn)局部膠液未擠出現(xiàn)象，應(yīng)在此部位鋼板與方木之間加塞插片或薄木楔，直至膠液擠出為止。膨脹螺栓固定粘貼鋼板時(shí)，一般兼作鋼板的永久附加錨固措施，其埋設(shè)孔洞應(yīng)與鋼板一道于涂膠之前配鉆。六、養(yǎng)護(hù)、固化和防腐處理為確保膠結(jié)質(zhì)量，首先要將膠結(jié)面貼緊，然后按膠粘劑的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和固化，避免膠結(jié)面滑移、剝離、翹邊和起泡。一般環(huán)氧膠粘劑4℃以下就不反應(yīng)，故要最低的養(yǎng)護(hù)溫度以上進(jìn)行固化。國內(nèi)目前使用的幾種結(jié)構(gòu)膠粘劑都是在常溫（20℃左右）下固化，24小時(shí)即可拆除夾具或支撐，3天即可受力使用。若氣溫低于10℃時(shí)，固化期間應(yīng)采用紅外線燈進(jìn)行人工加溫。固化期間不得對粘貼鋼板有任何攪動。加固后，加固鋼板應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐處理。環(huán)境干燥無腐蝕氣體、酸堿溶液浸蝕鋼板時(shí)，可在鋼板表面涂刷一層除銹油漆即可。當(dāng)外抹砂漿保護(hù)防腐時(shí)，為了有利于砂漿的粘結(jié)，應(yīng)在鋼板表面粘結(jié)或外包一層鉛絲網(wǎng)或點(diǎn)粘一層豆石，并在抹灰時(shí)涂刷一道混凝土界面劑。七、粘鋼加固工藝的安全措施大多數(shù)膠粘劑中含有有機(jī)溶劑和有損于人體健康的化學(xué)物品，因此在整個(gè)粘結(jié)加固補(bǔ)強(qiáng)過程中，必須注意安全和勞動保護(hù)，主要防護(hù)措施如下：（1）配制膠粘劑用的原料應(yīng)密封儲存，遠(yuǎn)離火源，避免陽光直接照射；施工場所禁止進(jìn)食及吸煙，嚴(yán)禁明火以防爆炸。（2）配制、使用和膠粘劑固化的場所，必須保持通風(fēng)良好。（3）施工時(shí)操作人員應(yīng)穿工作服，戴防護(hù)口罩和手套；如有膠粘劑弄到皮膚上，應(yīng)立即用苯酮等溶液擦洗，再用清水洗凈。（4）工作場所應(yīng)配備各種必要的滅火器具，以便救護(hù)。八、粘鋼加固混凝土結(jié)構(gòu)膠結(jié)工藝的質(zhì)量檢驗(yàn)粘鋼加固混凝土結(jié)構(gòu)膠結(jié)工藝的質(zhì)量檢驗(yàn)主要包括膠結(jié)工藝的物理力學(xué)性能檢驗(yàn)和粘結(jié)成品的質(zhì)量檢驗(yàn)兩部分。1、膠結(jié)工藝的物理力學(xué)性能檢驗(yàn)主要包括鋼—鋼粘結(jié)抗剪強(qiáng)度的檢驗(yàn)、鋼—混凝土粘結(jié)抗剪強(qiáng)度和鋼—混凝土粘結(jié)抗拉強(qiáng)度的檢驗(yàn)。（1）鋼—鋼粘結(jié)抗剪強(qiáng)度的檢驗(yàn)制備鋼—鋼拉伸剪切試件5個(gè)，進(jìn)行粘結(jié)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)。所測的鋼—鋼粘結(jié)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)值不得低于該種膠的相應(yīng)規(guī)定（圖—3所示）。NN2×20×7015Aj=15×20圖—3鋼—鋼粘結(jié)抗剪強(qiáng)度試件（單位：mm）（2）鋼—混凝土粘結(jié)抗剪強(qiáng)度的檢驗(yàn)如圖—4所示，采用強(qiáng)度等級為C40或C40以上的高強(qiáng)混凝土試塊與鋼板粘結(jié)，作雙剪試驗(yàn)，鋼板與混凝土之間的粘結(jié)面積為2mm×30mm×40mm。只有當(dāng)破壞發(fā)生在混凝土上方屬合格。Q30×4030×40PPQ/2Q/2圖—4鋼—混凝土粘結(jié)圖—5鋼—混凝土粘結(jié)抗拉抗剪強(qiáng)度試件強(qiáng)度試件（單位：mm）（3）鋼—混凝土粘結(jié)抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)如圖—5所示，采用強(qiáng)度等級≥C40的高強(qiáng)混凝土試塊與鋼板對粘，進(jìn)行軸拉試驗(yàn)，鋼板與混凝土之間的粘結(jié)面積為2mm×30mm×40mm。其粘結(jié)抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于或等于混凝土的抗拉強(qiáng)度，即破壞發(fā)生在混凝土上方屬合格。此外，在條件允許的情況下，也可進(jìn)行膠本身的抗拉強(qiáng)度、彈性模量、線膨脹系數(shù)及抗壓強(qiáng)度的驗(yàn)證性試驗(yàn)，以及膠粘劑的剝離強(qiáng)度、不均勻扯離強(qiáng)度及鋼—鋼粘結(jié)抗拉強(qiáng)度的檢驗(yàn)。2、膠結(jié)成品的質(zhì)量檢查（1）外觀目視檢查目測沿膠縫溢出余膠的狀況，包括色澤和硬化程度等。在良好膠合的情況下，溢出的余膠色澤均勻，硬化良好，無缺膠現(xiàn)象。無膠液外溢時(shí)，說明壓力不夠或上膠量少，甚至個(gè)別地方有缺膠現(xiàn)象。（2）敲擊檢查用軟金屬棒或小榔頭，敲擊膠結(jié)處的表面，根據(jù)敲擊的聲響判斷未膠合的缺陷，憑經(jīng)驗(yàn)還可判斷出膠層的厚度。未膠合好的部分，如分層、缺膠、鼓包等，會發(fā)出沉悶的聲響。以敲擊檢查鋼