[发明专利]建筑加固用活性粉末混凝土及其制备和施工方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种建筑加固用的活性粉末混凝土其制备和施工方法。

背景技术

混凝土建筑结构作为20世纪建筑领域中技术发展最迅速、应用最广泛的一种结构体系，由于各种原因需要在其使用寿命周期中进行加固修复，以维持结构的安全和功能的正常发挥。在欧美发达国家中，目前用于建筑加固改造的投资已占国家建筑业总投资的1/2以上。美国劳工部门曾经在20世纪末的一项产业预测报告中预言：建筑维修加固行业将是21世纪最热门的行业之一。

我国自建国以来，特别是上世纪70年代末实行改革开放以后，各种房屋建筑、桥梁、堤坝、隧道以及城市技术设施数量急剧增加。据相关部门统计，目前我国现存的各种建筑物的总面积超过100亿m²，其中绝大多数是混凝土结构，而且至少有50%的建筑物已使用20年以上。在使用过程中，由于自身老化、各种灾害和人为损坏等原因，使建筑物不断产生各种结构安全隐患。此外，在我国现有建筑中，旧的结构设计在功能上不能满足目前使用的需求，特别是随着我国经济发展和人民生活水平的不断提高，近年来旧城改造几乎成为各大、中城市的共同课题，有相当数量的旧建筑需要通过加固改造来满足新功能的需要。为此，国家每年要投入大量资金用于各种建筑结构加固改造，这些都刺激了建筑加固改造行业的迅速发展，也为行业提供了广阔的发展平台。

作为建筑加固改造的主要措施，目前最常用的有粘钢技术、粘贴碳纤维布、碳纤维板及加大构件截面等方法。加大构件截面会导致结构的有效使用空间降低和有效使用面积减少。粘钢和粘贴碳纤维，不仅成本高，造价不易控制，还难以与加固对象有机融合，而且粘贴过程中使用的结构胶存在老化现象，再加上钢板、碳纤维与混凝土结构热学性能不一致，在长期使用过程中始终存在脱粘的风险。

活性粉末混凝土主要应用于预应力结构、预制产品构件、抗震结构和钢管混凝土等领域。然而，现有活性粉末混凝土配方所使用的原材料繁多，其虽然具有极高的强度，但所需的养护条件较为苛刻，总的成本较高，不适用于建筑加固。

综上，如何开发出一种能够专用于结构加固，加固效果好，能与既有建筑有机融为一体，又能便于施工，经济实用的材料是加固行业发展的必然趋势。

发明内容

本发明提供一种建筑加固用活性粉末混凝土及其制备和施工方法，要解决现有建筑加固改造技术成本高，加固材料难以与加固对象有机融合，使用过程中易脱落的技术问题。

    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种建筑加固用活性粉末混凝土，它的原料组成按重量份配比如下：

水泥            50～80份；

粉煤灰微珠      15～40份；

硅灰             5～13份；

河砂            35～80份；

石英砂          20～65份；

水              10～20份；

钢纤维          10～30份；

化学添加剂       1～2份。

所述水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5级。

所述粉煤灰微珠为白色或浅灰色的粉煤灰微珠，烧失量低于1%，比表面积≥10000 cm²/g。

所述硅灰的SiO₂含量大于90%，比表面积≥18000 cm²/g。

所述的河砂为常规混凝土拌合用河砂，其粒径为0.15mm~2.36mm。

所述石英砂为市售普通石英砂，其SiO₂含量≥98%，平均粒径为0.1mm~0.3mm。

所述钢纤维为市售镀铜或镀镍钢纤维，长度10mm~15mm，长径比1:120~1:60。

所述化学添加剂为聚羧酸高效减水剂，其减水率不低于25%，或者是聚羧酸高效减水剂与其他添加剂的混合物，其他添加剂为保塑剂、引气剂和消泡剂中的一种或一种以上的混合物。

这种建筑加固用活性粉末混凝土的制备方法，先将粉状原料水泥、粉煤灰微珠、硅灰加入混料机中优先搅拌均匀，然后加入河砂、石英砂、钢纤维搅拌均匀，再加入水及化学添加剂搅拌均匀，经成型、振捣及常规养护，即可得到成品。

这种建筑加固用活性粉末混凝土的施工方法，施工步骤如下：

步骤一：将混凝土建筑结构待加固部位表面凿毛，凿毛过程中控制剔除混凝土的厚度，以减小对原有结构的破坏；