浅谈高延性混凝土在砖混结构抗震加固中的应用

浅谈高延性混凝土在砖混结构抗震加固中的应用

张伟靖

中国华阴兵器试验中心 陕西 华阴  714200

摘要：高延性混凝土用于砖混结构抗震加固与传统加固方法相比，其具有施工方便，节约成本、缩短工期等优点，本文根据高延性混凝土抗震加固技术在砖混结构墙体抗震加固的应用，通过实践证明高延性混凝土抗震加固技术工艺简单、经济、安全、可靠。对类似工程有具有借鉴意义。

关键词：高延性混凝土面层   抗震加固   砖混结构 

0 引言 

砖混结构因其取材方便、施工简单、造价低、保温性能和耐久性能好等诸多优点在我国应用广泛，历史久远。但建设于上世纪已使用四、五十年的砖混结构随着使用年限的增加和国家对建筑结构抗震设防烈度要求的提高，建筑物已经不满足现有设计规范和使用要求，国家提倡老旧楼房改造，尽可能避免大拆大建，这种环境下砖混结构抗震加固技术在建筑行业得到了广泛的应用，同传统加固方法相比较，高延性混凝土加固施工工艺简单，缩短工期，所需费用较低，性价比高，有着巨大的市场需求、经济与社会效益好；因此，高延性混凝土对于老旧砖混结构房屋的抗震加固和修复，有着重要的推广应用价值。

1 工程概况   

某小区12栋家属楼均为为砖混结构，地上4层，建筑高度12.6m，建设于上世纪七、八十年代，经专业技术检测机构鉴定12栋建筑物抗震类别鉴定均为B类；设计单位根据鉴定结论以及甲方要求抗震加固后满足正常安全使用年限50年和当地抗震设防烈度应为8度，给出了对建筑物的抗震能力和构造方面的进行加固的方案是一层至四层的部分墙体采用高延性混凝土面层加固法，主要用以提高其在抗震设防烈度条件下结构抗震性能和整体性。

2 高延性混凝土砖墙抗震加固原理

高延性混凝土是基于微观力学的设计原理。以水泥，右英砂等为基体的纤维增强复合材料，与普通混凝土相比具有以下特点：1）拉伸或剪切作用下具有较强的延展性，拉伸性能可达普通混凝土的50-200倍，可弥补普通混凝土抗裂性差的缺陷：2）具有抗坍塌能力和高损伤容限，地震或震后损伤后残余裂缝宽度较小，降低震后加固费用；3）具有较高的耐久性，可有效延长构件使用寿命。

在砖混结构表面压抹高延性混凝土面层，通过与墙体结构表面形成优良的粘结性能，使高延性混凝土面层与墙体成为整体，共同受力，并利用其高延性、高粘性、高强度（抗拉）、高抗裂性能和高耐损伤能力来提高砖混结构的承载力、延性和抗裂性能，有效改善砖混结构房屋的整体性和抗震性能。

3 高延性混凝土砖墙抗震加固施工工序

3.1 基层处理

根据设计施工图，确定好需加固的砖墙位置后要采用保护性铲除墙面的原建筑装饰层，严禁破坏原有墙体结构；如果原墙面有开裂、严重碱蚀、局部松动、砂浆饱满度过差或墙体风化严重时，应采取措施修补处理后在进行后续工作。如果装饰层拆除后发现墙体结构存在裂缝且裂缝已经稳定，根据已稳定裂缝的宽度、数量确定裂缝处理方法，主要有填缝法和钢筋填充修补法，这两种方法均适用于裂缝较浅的部位：钢筋填充修补法是在墙体两侧每4-5皮砖剔凿出一道深度为30毫米，长度800毫米的缝隙，埋入一根水平直线段长度为60-80毫米的Φ6钢筋，端部90度弯钩应嵌入墙体竖缝内，然后用高延性混凝土填实；若原有砖墙存在损坏或者松动的砖块，应视其对结构的影响情况进行替换或者局部修补，即将裂缝两侧的砖拆除，用M7.5的砂浆补砌。最后用水浇透墙面，刷素水泥浆一道；加固部位砖砌体粘接面必须铲除残灰，平整、粗糙、清洁、无油污和浮灰。

3.2管线预埋

由于高延性混凝土施工完后严禁墙面开槽，因而，需提前确认水、电暗装管线走向、长度准确的定位、线盒的位置和数量布置准确，管线接口牢固，要在抗剪键施工前完成水、电管线和线盒的预埋工序。

3.3抗剪键设置

当高延性混凝土面层加固设计厚度超过15毫米，为使高延性混凝土与墙体粘结更牢固，应提前在墙体上剔凿抗剪键（抗剪键是凿除原墙面局部砌体结构并嵌入墙体不小于30*30*30毫米的方洞）；在墙面标记清楚需设置抗剪健的位置，抗剪键之间的最大距离不大于600毫米，呈现梅花型分布，在规范允许的范围内调整抗剪键之间的相对位置，使其嵌入部分均位于整块砖上，同时要满足设计对尺寸和数量要求。

3.4提前浇水湿润

砖墙体旧的装修层在清理干净后，应充分浇水湿润，浇水的同时应将抗剪键洞内的碎屑冲洗干净；根据天气情况确定浇水的次数，通常分两遍进行浇水，在冲筋或制作灰饼施工前12小时进行第一遍浇水，第二遍应在下道工序施工前2小时左右进行；提前浇水湿润砖墙体的洇水厚度不应小于25毫米，同时要保证在高延性混凝土施工前基层墙体的接触面是湿润且没有明水。

3.5冲筋或制作灰饼

冲筋和灰饼的作用是控制抹加固层厚度，因而在压抹高延性混凝土之前需做灰饼，以此来保证每层高延性混凝土的厚度和墙体表面的平整度和垂直度。灰饼需采用高延性混凝土制作，大小约为50*50毫米。首先用靠尺测量需加固墙体平整度、垂直度；其次确定每道墙体的灰饼厚度和高延性混凝土的厚度，最后需要注意的是墙体双面加固和单面加固混凝土的最小厚度均应大于等于设计值。

3.6拌制高延性混凝土

各种原材料对高延性混凝土抗弯性能的影响程度：纤维量掺入越大，其抗弯强度和弯曲性能越高，水胶比和砂胶比影响次之，工程中高延性混凝土配合比是根据现场实际原材料和结构加固设计需要试配设计确定的，拌合物应满足试配的强度和韧性的要求，具有良好的和易性、不得出现离析、泌水和纤维抱团等现象，稠度控制在28至33毫米之间。本工程用于砖砌体加固的配合比为：母料：水：专用纤维=40：8.8：5。

3.7 压抹高延性混凝土面层

高延性混凝土面层应多次分层刮涂，底层高延性混凝土抹面，涂层厚度不得大于15毫米。面层高延性混凝土应在底层高延性混凝士初凝时进行施工，涂抹时应从上至下依据灰饼厚度完成面层涂抹，涂抹时应消除压痕使墙面横平竖直；为使各层高延性混凝土之间以及高延性混凝土与基层之间必须粘接牢固，空鼓、无脱层、裂缝等缺陷，最后一层之前摸压的高延性混凝土表面不应收光。需要注意的是施工时应严格按照产品要求的用水量拌合，不得在施工过程中随意添加水。

3.8洒水养护

高延性混凝土面层施工完成后应在高延性混凝土终凝后及时进行保湿养护，环境温度不能小于5℃，养护时间不少于7天，否则将采取保温养护措施；前三天每隔2h洒水湿润养护，第四天开始每隔4h进行洒水湿润养护。

4结论

高延性纤维混凝土加固砖混结构的施工工艺方法简单，使于操作，对需要加固的砖混结构墙体破坏小；因为加固施工工序少，构造方法简单，容易保证工程质量，进而工期可压缩1／3；再就是加固材料重量轻和用量少，对于原建筑荷载有所减少或增加量不大，保证了建筑物的安全性，同时兼顾了工程加固造价的经济性。建筑物外墙室内单面加固，外墙维持外立面原始风貌，可保持加固建筑物于周围建筑群建筑风格的一致性和协调性；对同类型需加固的建筑物具有借鉴意义。

参考文献

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［3］杨培娜;吴晓东;马维纬;高延性纤维混凝土加固砌体施工技术 《中国住宅设施》- 2019-01-31

［4］ 薛玉芹;乔永胜;李清连，既有砌体结构房屋ECG高延性混凝土加固技术《山西建筑》 2019-03-20