[发明专利]一种水泥基复合材料加固混凝土柱结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种水泥基复合材料加固混凝土柱结构及施工方法，涉及建筑结构加固技术领域，其中，水泥基复合材料加固混凝土柱结构，包括固定在混凝土柱四个柱角的角位垫条；至少一层纤维网格布，所述纤维网格布绕混凝土柱缠绕，所述角位垫条将所述纤维网格布张紧，以形成位于所述纤维网格布和混凝土柱之间的粘结层浇筑空间；以及复合材料，浇筑于所述粘结层浇筑空间，以形成粘结层，并涂布于所述纤维网格布外周表面，以形成保护层。本发明加固结构的厚度小，加固后对原有结构的质量改变不大，对建筑空间影响小，且易于施工，可应用于多种工程场景，具有较好的推广价值。

技术领域

本发明涉及建筑结构加固技术领域，特别涉及一种水泥基复合材料加固混凝土柱结构，还涉及一种水泥基复合材料加固混凝土柱结构的施工方法。

背景技术

随着我国城市建设开发方式的转变，修缮改造将是未来城市更新的必然选择。当建筑结构经历了较长的服役时间，往往会出现一些老化。自身老化、自然灾害和人为损伤等原因使得建筑物不断产生各种结构安全隐患。为保证人民群众的生命财产安全，同时因设计规范修订和部分建筑功能改变的影响，大量的老旧建筑需要进行加固改造。

现有的混凝土加固方法分为直接加固法和间接加固法两大类。直接加固法包括采用建筑隔震技术和设置阻尼器等。间接加固法包括增大截面面积、置换混凝土和外加预应力等。这些方法或成本高昂，或加固能力有限，或施工复杂。为解决上述问题，在加固领域需要更多的创新。

随着纤维复合材料的迅猛发展，具有优秀延展性和适用性的不同种类纤维网格布产品被研发和生产。工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)因具有明显的应变硬化特性，在极限拉应变状态时仍然能够呈现多条细密裂缝被应用于多种工程领域。有着优秀的力学性能和耐久性的超高性能混凝土(Ultra-High PerformanceConcrete,UHPC)也得到了越来越广泛的关注。

将纤维网格布、ECC和UHPC等新型材料应用在加固领域，对相关设计和施工工艺不断改进是未来的趋势。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种水泥基复合材料加固混凝土柱结构，提高混凝土柱的承载力、延性和耐久性，赋予老旧建筑全新的生命力，满足人民群众的生产生活需要。

本发明实施例还提供一种水泥基复合材料加固混凝土柱结构的施工方法。

根据本发明第一方面的实施例，提供一种水泥基复合材料加固混凝土柱结构，包括固定在混凝土柱四个柱角的角位垫条；至少一层纤维网格布，所述纤维网格布绕混凝土柱缠绕，所述角位垫条将所述纤维网格布张紧，以形成位于所述纤维网格布和混凝土柱之间的粘结层浇筑空间；以及复合材料，浇筑于所述粘结层浇筑空间，以形成粘结层，并涂布于所述纤维网格布外周表面，以形成保护层。

上述水泥基复合材料加固混凝土柱结构，至少具有以下有益效果：通过在混凝土柱四个柱角设置的角位垫条，施工时可以将纤维网格布中的纤维束张紧，受力更加均匀，且角位垫条可以保持纤维网格布的位置，使其处于加固结构的中间，加固效果更好；设置的纤维网格布与复合材料通过粘结共同受力和变形，形成对既有的混凝土柱的双重保护和约束，显著提高了待加固柱的承载力、延性和耐久性。本发明加固结构的厚度小，加固后对原有结构的质量改变不大，对建筑空间影响小，且易于施工，可应用于多种工程场景，具有较好的推广价值。

根据本发明第一方面的实施例，所述角位垫条截面成Ω型，所述角位垫条包括弧形部以及连接在弧形部两侧的两个翼缘板，所述翼缘板粘附在混凝土柱的柱身，所述弧形部突出设置，以撑开所述纤维网格布。

根据本发明第一方面的实施例，所述粘结层的厚度为5～15mm，所述保护层的厚度为5～15mm。