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粘鋼空鼓,原因出在哪裡?

結構加固, 已漸漸被越來越多的病害結構所採用。 隨著時間的不斷推移, 越來越多的建築物由於環境改變、荷載增加導致耐久性下降、承載力降低, 影響結構使用安全而急需加固處理。 結構加固中, 粘貼鋼板、碳纖維複合材具有強度高、對原結構擾動小的特點, 已逐漸成為主流的加固方式。

在各種加固方法中, 粘鋼加固相對粘貼碳纖維複合材, 出現的更早且施工經驗豐富, 但在施工中仍易出現問題, 為結構安全留下隱患。

空鼓的危害

在粘鋼加固中, 評定品質好壞的重要因素之一, 就是空鼓是否存在。 粘鋼施工完畢需進行空鼓檢測, 空鼓檢測通過錘擊法或其他方法進行, 要求有效粘接面積不應小於總粘貼面積的95%。 當單個空鼓面積不大於10000平方毫米時, 可採用鑽孔注射法充膠修復, 而單個空鼓面積大於10000平方毫米時, 應揭去重貼並重新檢查驗收。

鋼板與基材間出現空鼓, 必然會導致二者間膠層的不連續。 鋼板與基材通過粘鋼膠的作用共同受力工作, 膠層的缺失會破壞膠層間的應力傳遞, 空鼓附近膠層會形成應力集中, 隨著荷載的增加易在應力集中附近發生剝離破壞。 雖然空鼓可用鑽孔注射法修復,

但鋼板鑽孔會進一步破壞鋼板整體性, 減小鋼板截面面積, 削弱鋼板承載力。

避免空鼓的措施

空鼓的出現會對粘鋼加固造成不利影響, 應在粘貼鋼板的過程中採取措施避免。 首先, 可以從施工角度保證粘鋼膠能夠形成均勻的膠層。 鋼板粘貼在梁底、板底等平面位置時, 應保證塗抹的膠層中間厚邊緣薄;在柱、牆等構件上採用豎向粘貼的形式時, 應保證膠層上厚下薄。 這兩種粘貼方式能夠保證鋼板在後期施加固化應力的過程中, 膠體能夠形成均勻的厚度, 減少空鼓出現的可能。

另一方面, 粘鋼加固中的用膠量不足也會導致空鼓的出現。 規範中要求粘鋼加固粘貼後的膠層平均厚度為2mm-3mm, 如果不考慮損耗, 理論上每平米鋼板用膠量為1×0.003=0.003立方米, 那麼是否意味著每平方米鋼板用0.003立方米的粘鋼膠就能滿足需求呢?

事實上並非如此, 在規範中提到的厚度, 是對鋼板施加固化壓力後的膠層厚度。 膠層在受到固化壓力的作用下, 會發生壓縮, 若未施加固化壓力,

僅靠人工塗抹, 膠層很容易出現薄厚不均的情況, 膠層過薄易導致空鼓產生。 因此實際施工時, 應在塗抹膠層的過程中適當增加膠層的厚度, 以保證在施加固化壓力時膠層厚度平均且連續, 避免空鼓的出現。

由此可見, 膠層的厚度, 對粘鋼加固的品質存在直接關聯。 然而,膠層厚度的增加,勢必會對成本有一定的影響,合理控制厚度、減少成本將成為新的考慮方向。我們可以從避免材料浪費與採用密度低、品質輕的粘鋼膠的角度來節約成本。例如卡本粘鋼膠每平米鋼板平均6-8公斤即可滿足要求,且具有較高的觸變性,施工不流墜,同時兼顧安全與成本。

然而,膠層厚度的增加,勢必會對成本有一定的影響,合理控制厚度、減少成本將成為新的考慮方向。我們可以從避免材料浪費與採用密度低、品質輕的粘鋼膠的角度來節約成本。例如卡本粘鋼膠每平米鋼板平均6-8公斤即可滿足要求,且具有較高的觸變性,施工不流墜,同時兼顧安全與成本。

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