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【摘要】随着经济建设越来越发达,我国的科学技术也越来越高,这就使得国家和居民对建筑的要求越来越高,可是,我国的建筑工程仍然存在着许多问题,加固技术的发展变得尤为重要。本文将介绍我国目前广泛应用的加固技术,并分析其发展趋势。
【关键词】纤维复合材料加固法;抗腐蚀性;发展趋势;发展前景
【中图分类号】TU312【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)20-0053-02
现如今,我国的经济建设越来越发达,为了适应经济的发展,现代化的建筑也在日益增多,但是,有些建筑工程完成的却十分的潦草,也就是所谓的“豆腐渣工程”,这使得我国的许多居民对建筑的安全越来越怀疑,这就要求,我国的建筑事业在蓬勃发展的过程中,也要确保每一座建筑的安全性,其中,确保建筑安全性的最有效途径,就是建筑结构的加固技术。目前,随着科学技术的发展,我国的建筑结构加固技术也得到了不小的发展,许多新兴的加固技术慢慢的开始被广泛应用。
1.建筑结构加固技术
1.1粘贴纤维复合材料加固法
何为粘贴纤维复合材料加固法,就是利用建筑工程中使用的结构胶将纤维粘贴到建筑结构的表面,形成复合材料,这种复合材料与纤维、结构同时工作,可以提高结构的承载力,从而使建筑结构的安全性得到保证。这种加固方法主要依靠的是纤维材料,纤维材料又分为好几种:玻璃纤维、碳纤维、阿拉米德材料,其中,在建筑工程中,碳纤维材料的应用最多,所以,其是比较有代表性的一种粘贴加固法。碳纤维材料之所以被广泛应用,是因为这种纤维的加固效果是最好的,这主要还是得益于碳纤维的主要特点。第一,与其他纤维材料相比,碳纤维具有更好的抗腐蚀性、抗磁性与持久性。建筑为什么需要加固,因为时间一长,建筑中原材料的性能发生了变化,当然,这也是因为原材料的性能原本也不够强大,因此,才需要用碳纤维进行加固;第二,碳纤维的物理性能也非常好,主要表现在其的抗拉程度上,据相关资料显示[1],碳纤维的抗拉强度是普通钢材的10倍多,弹性比较大,而且重量和厚度都比较小;第三,碳纤维的使用范围也比较广,可以对多种结构的建筑进行加固,与混凝土也能完全的接触;第四,使用碳纤维进行加固,施工相较于其他纤维比较方面,不需要大型的机械设备,过程也不复杂,既省时又省力。
1.2钢丝网复合砂浆加固法
钢丝网复合砂浆加固法,就是钢铁网与渗透性较强的砂浆混在一起,与混凝土完全混为一体,从而形成严密的加固层的一种方法。在这种加固技术中,钢丝网的功劳是非常大的,钢丝网可以使加固层更加的紧实与严密,既能提高加固层的耐力,还能使砂浆的抗震性、抗冲击性和持久性大大的增加,这种加固技术在建筑结构的加固中使用的也比较广泛,其有如下特点:一、耐火性、抗腐蚀性较好,可以减缓加固层的老化速度;二、钢丝网的抗压程度比较高,使加固层的抗压程度也有了显著的提高;三、施工的技术与方法比较简单,不耗费时间和人力;四、既抗弯,又抗剪,使建筑结构的安全得到了良好的保障;五、安全性比较持久,不会有突然间建筑结构不稳的情况发生。
1.3预应力纤维复合材料加固法
前文所提到的粘贴纤维复合材料加固法,是直接将纤维材料粘贴到建筑结构表面的一种方法,虽然这种方法使建筑结构的抗压性有了很大的提高,但是其应力却远远不如建筑施工一开始使用的原材料,这样使得粘贴纤维的特点和优势不能很好的在建筑结构加固中体现出来,于是,建筑师们又发明了另一种技术,来弥补粘贴纤维加固法的不足与缺陷,那就是预应力纤维复合材料加固法,这种加固方法对提高结构的抗压能力、抗弯能力、抗腐蚀性、刚度等方面都有很大的帮助。目前,我国使用这种技术对建筑结构进行加固的建筑工程队越来越多,这种加固方法使用的主要材料是复合板,也就是纤维板[2],其最大的优点就是可以对建筑结构进行主动的加固,在自动加固的同时还能有效的提高建筑结构的承载力,使建筑结构的安全性得到了进一步的保障。当然,这种加固方式也有最明显的一个缺点,那就是只适用于面积偏小、混凝土受弯、受压结构的加固,对那些截面较大的结构变化起不到什么大的作用。
1.4纤维复合材料嵌入式加固法
嵌入式加固方法在外国的应用比较多,我国是近几年才开始传入并研究这种技术的。所谓的纤维复合材料嵌入式加固法,就是先在结构表面挖出一个槽,将纤维材料放进槽中,再将粘贴后形成的复合材料注入槽中,使槽、纤维材料、复合材料在结构表面形成一个整体,这种方法主要是为了改变结构的性能,通过改变结构的性能,保证建筑的安全。这种加固方法也有其明显的优势:一是纤维复合材料与原材料的粘贴性比较好,可以与原结构材料很好的融合到一起;二是防火性能比较好,这是嵌入式加固法的最大优点,也是其区别与直接粘贴式技术的最主要特点,这主要是因为嵌入式不再是将纤维材料直接粘贴到结构表面,而是粘贴到结构的内部,可以有效的避免火灾的危害,使得建筑遇火时受到的侵蚀会比较小。
2.建筑结构加固技术的发展趋势
2.1钢丝网复合砂浆加固法的发展趋势
钢丝网复合砂浆加固法,在国外已经有将近20年的历史了,但是在我国这种加固法还处于刚刚起步的阶段,许多专家还在对这种方法进行更深一步的研究,在实际的应用中也比较少,但是,用钢丝网混合砂浆的方法,相比较其他的方法还是有一定优势的,这种优势不止来自于钢丝网的刚性,还来自于砂浆较好的融合性,这种融合性使得砂浆与材料更好的融合在了一起,互相协调、相互渗透,与其他的加固材料相比,砂浆与材料的融合会使材料更加的耐腐蚀、耐老化、耐火,也更加的有持久度,从这一方面来看,钢丝网复合砂浆加固法的发展前景还是比较好的,专家们只要好好对其进行研究,钢丝网复合砂浆加固法将成为建筑结构加固的最有效方法。
2.2粘贴纤维复合材料加固法的发展趋势
我们在这里将粘贴纤维复合材料加固法、预应力纤维复合材料加固法、纤维复合材料嵌入式加固法放在一起来进行发展趋势的研究。从某种意义上来说,这三种加固法都属于纤维复合材料加固法,只不过方式不同,一种是粘贴法,一种是预应力。另外一种是嵌入式。总的来说,纤维复合材料加固法引入我国的时间并不长,但是在这不长的时间中,粘贴纤维的应用时间比较长,应用的范围也比较广、比较成熟,相比较下来,预应力纤维加固法和嵌入式的加固方法应用的时间就比较短,而且范围也没有粘贴式的广。在这里,我们把这三种技术方法放在一起说,这主要是因为,目前,在我国的建筑结构技术应用中,这三种方式有共同的问题需要解决,这些问题如果不能得到良好的解决,那么其发展的前景久比较令人堪忧。
首先是纤维材料加固的结构构件的受力性能,其次是纤维材料的防火性和耐温性应当如何加强,最后是施工工艺的复杂性,预应力纤维复合材料加固法和纤维复合材料嵌入式加固法的施工过程都比较复杂,如何在简化施工过程的同时,保证施工的质量。以上三点,我国的专家还并没有研究出有效的解决方案,尤其是纤维复合材料嵌入式加固法,这种加固方法与前两种方法相比,引入我国的时间是最短的,需要解决的问题也是最多的[3],例如如何加大纤维的嵌入、新型的纤维材料是否适合嵌入、混凝土弯曲过大时的承受力如何提高等等问题,只有对以上研究有了好的结果与解答的办法,纤维复合材料加固法的前景才能如钢丝网复合砂浆加固法一样光明。
3.总结
综上所述,目前我国应用的建筑结构加工技术主要有以下四点:一是粘贴纤维复合材料加固法,二是钢丝网复合砂浆加固法,三是预应力纤维复合材料加固法,四是纤维复合材料嵌入式加固法。在这四种加固技术中,钢丝网复合砂浆加固法的前景一片大好,但是,纤维复合材料加固法,包括粘贴式、预应力和嵌入式,这种加固方法只有在专家们解决了相关的问题后才能继续发展。
参考文献
[1]李晓龙.浅谈建筑结构加固技术及发展趋势[J].科研.2015(10):00271-00271.
[2]文明才.建筑结构加固技术及发展趋势[J].湖南城市学院学报(自然科学版).2005,14(3):13-15.
[3]吴振南.浅谈我国建筑结构加固技术及发展趋势[J].建筑工程技术与设计.2014(31).
作者简介:王志强。出生年月:1976年4月。性别:男。籍贯:山东乐陵。名族:汉。学历:大学本科。职称:工程师。从事工作或者研究方向:工业与民用建筑结构设计、图纸审查。