[发明专利]一种加固木柱构件的方法

说明书

一种加固木柱构件的方法，通过在木柱(1)外侧设置填充材料(2)、隔离层(3)、竹材增强层(4)、外防护层(5)对木柱(1)进行加固，加固过程中通过充气气囊(6)实现竹材增强层(4)对木柱(1)的缠绕及填充材料(2)的注入，其包括木柱表面清理、缠绕充气气囊、气囊充气、缠绕隔离层、缠绕竹材增强层、拆除充气气囊、注入填充材料、涂刷外防护层等步骤。本发明解决了现有加固木柱构件加固技术的缺陷，在提高木柱构件的受力性能的同时，具有修旧如旧的特点，同时，此方法充分利用了我国竹子资源，资源可再生，技术低碳环保，可持续发展。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体涉及建筑的维修和加固，尤其是涉及一种加固木柱构件的方法。

背景技术

我国传统建筑多为木建筑。它承载着中华民族几千年的文化，传承着中华民族的优良传统，具有极高的历史，艺术和科学价值。木建筑易虫蛀和腐朽，在经历了几百年甚至几千年的风雨洗礼后，保存下来的木建筑很多都破损严重，严重影响结构的耐久性能，急待进行维修和加固。木建筑修复和改造中不可能大面积地替换新材，对于特大或稀有材种和文物古迹更是如此。而传统的维修加固通常采用化学方法对其构件进行处理或对破损严重的构件进行更换。这样的方法不仅费时、费力，而且经济成本较高，且不同程度地破坏了文物的原有风貌。如采用粘钢板加固固然能够很好地提高构件的强度和刚度，但是钢板重量大、易腐蚀和不易成型等缺点，不能广泛应用于木建筑的加固中。

针对以上结构，研究者也在不断开发新的结构形式，力求克服木建筑的缺点与不足。比如采用碳纤维布、玄武岩纤维布或者芳纶纤维布对受损木柱进行加固，此类纤维布由于具有几何可塑性大、轻薄、易剪裁成型等优点，非常适用于非规则断面的传统木建筑表面粘贴，且用玄武岩纤维布加固后，木建筑经油漆涂刷后不会影响外观，也几乎没有增加附加重量，是木建筑加固中的首选材料。该方法虽然克服了木建筑一些缺点，但该结构中所使用的纤维布为高能耗的纤维增强塑料，产品及废料不可回收，不环保，并且造价昂贵。且使用上述纤维产品，消耗了大量宝贵的石油资源，导致了环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种加固木柱构件的方法，以期解决现有加固木柱构件加固技术的缺陷，提高木柱构件的受力性能，并具有修旧如旧的特点，同时，此方法充分利用了我国竹子资源，资源可再生，低碳环保，推动可持续发展。

为此，本发明提供一种加固木柱构件的方法，通过在木柱外侧设置填充材料、隔离层、竹材增强层、外防护层对木柱进行加固，加固过程中通过充气气囊实现竹材增强层对木柱的缠绕及填充材料的注入，其特征在于包括以下步骤：

1) 木柱表面清理：对木柱表面进行清理打磨，露出色泽光亮的部分，采用高压空气及酒精、丙酮溶液清除表面灰尘；

2) 缠绕充气气囊：将未充气的充气气囊缠绕在木柱的外表面，缠绕方向垂直于木柱轴线方向；

3) 气囊充气：充气气囊缠绕完成后，根据设计厚度，对充气气囊进行充气，形成厚度为2mm～10mm的充气气囊；

4) 缠绕隔离层：在充气气囊表面缠绕采用竹纤维毡或竹纤维无纺布制作形成的具有防渗且光滑的隔离层，隔离层的厚度为0.2mm～1mm；

5) 缠绕竹材增强层：将成卷的竹蔑条带、竹材织物或竹皮浸渍树脂胶，连续均匀的缠绕于隔离层的外表面，经固化后形成竹材增强层，竹蔑条带、竹材织物或竹皮的竹纤维方向与木柱的轴线方向成任意角度，其单层厚度为0.1mm～1.0mm。

6) 拆除充气气囊：在竹材增强层固化成型后，释放充气气囊中的气体，抽出充气气囊；

7) 注入填充材料：调整并固定竹材增强层与木柱之间的位置关系与间隙大小，封堵上、下端口，埋设注浆管，在抽出充气气囊的缝隙中注入填充材料；

8) 涂刷外防护层：在竹材增强层的外表面涂覆外防护层，木柱、填充材料、隔离层、竹材增强层、外防护层相互之间粘结固化形成整体。