詳解如何處理鋼筋混凝土保護(hù)層的病害|卡本混凝土裂縫修補(bǔ)方法
橋梁結(jié)構(gòu),隨著時(shí)間的延續(xù),使用條件變化、環(huán)境侵蝕的因素的影響,加之設(shè)計(jì)和施工不當(dāng),可能出現(xiàn)種種鋼筋保護(hù)層的病害。如果鋼筋保護(hù)層病害不予處理,會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕,使得鋼筋的有效截面減少,影響結(jié)構(gòu)受力,進(jìn)而危害結(jié)構(gòu)安全。保護(hù)層是什么混凝土構(gòu)件中,起到保護(hù)并避免鋼筋直接裸露的那一部分混凝土,從混凝土表面到最外層鋼筋(包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等)公稱(chēng)直徑外邊緣之間的最小距離。

鋼筋的保護(hù)層厚度一般為:
1)梁、柱的受拉鋼筋為一排布置時(shí):鋼筋的保護(hù)層厚度為40mm。
2)梁、柱的受拉鋼筋為兩排布置時(shí):鋼筋的保護(hù)層厚度為65mm。
3)一般板、墻的鋼筋的保護(hù)層厚度為20mm。(當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C25時(shí),應(yīng)再增加5mm)。
保護(hù)層的作用
混凝土保護(hù)層是指混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中,最外層鋼筋的外緣至混凝土表面之間的混凝土層,簡(jiǎn)稱(chēng)保護(hù)層。其作用主要有:
1)混凝土結(jié)構(gòu)中,鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種不同材料組成的復(fù)合材料,兩種材料具有良好的粘結(jié)性能是它們共同工作的基礎(chǔ),從鋼筋粘結(jié)錨固角度對(duì)混凝土保護(hù)層提出要求,是為了保證鋼筋與其周?chē)炷聊芄餐ぷ?,并使鋼筋充分發(fā)揮計(jì)算所需強(qiáng)度。

2)鋼筋裸露在大氣或者其他介質(zhì)中,容易受蝕生銹,使得鋼筋的有效截面減少,影響結(jié)構(gòu)受力,因此需要根據(jù)耐久性要求規(guī)定不同使用環(huán)境的混凝土保護(hù)層最小厚度,以保證構(gòu)件在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)鋼筋不發(fā)生降低結(jié)構(gòu)可靠度的銹蝕。

3)對(duì)有防火要求的鋼筋混凝土梁、板及預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,對(duì)混凝土保護(hù)層提出要求是,為了保證構(gòu)件在火災(zāi)中按建筑物的耐火等級(jí)確定的耐火限的這段時(shí)間里,構(gòu)件不會(huì)失去支持能力。應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
常規(guī)加固方案
針對(duì)鋼筋混凝土保護(hù)層病害,常規(guī)的處理方案有:
1)采用高強(qiáng)度聚合物砂漿/環(huán)氧砂漿進(jìn)行鋼筋保護(hù)層修補(bǔ)處理,其潛在風(fēng)險(xiǎn)為砂漿薄層修補(bǔ),后期砂漿易產(chǎn)生剝落,開(kāi)裂等問(wèn)題。

2)采用砂漿修補(bǔ)后,再粘貼碳纖維布或芳綸纖維布等進(jìn)行加固處理,其潛在風(fēng)險(xiǎn)為碳纖維布配套的結(jié)構(gòu)膠容易產(chǎn)生老化問(wèn)題,同時(shí),加固后結(jié)構(gòu)表面透氣性差,潮濕環(huán)境易產(chǎn)生碳布剝落等問(wèn)題。
3)采用鋼筋網(wǎng)片噴射混凝土/水泥砂漿面層加固工藝進(jìn)行加固處理,其加固總厚度至少為45~50mm(需保證新增鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層厚度),其潛在風(fēng)險(xiǎn)為對(duì)結(jié)構(gòu)自重增加較大,同時(shí)加固層后期也存在腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

新型加固方案
卡本碳纖維網(wǎng)格加固系統(tǒng)是指,先鋪設(shè)碳纖維網(wǎng)格,然后使用含有活性成分的高質(zhì)量噴射砂漿進(jìn)行施工的工藝。碳纖維的拉伸強(qiáng)度比鋼筋的拉伸強(qiáng)度高出七至八倍。另外,碳纖維束不具有任何表面紋理。碳纖維網(wǎng)格也不像鋼筋網(wǎng)那樣需要焊接。所以,碳纖維網(wǎng)格的錨固問(wèn)題要重要得多。
碳纖維網(wǎng)格加固,是將高強(qiáng)度的碳纖維原絲編織成網(wǎng)格的形式,用配套的碳纖維網(wǎng)格專(zhuān)用砂漿(CMSW)粘貼在混凝土上面。
相比傳統(tǒng)用結(jié)構(gòu)膠的碳纖維布加固工藝,其有如下特點(diǎn):
1)耐久性好,沒(méi)有結(jié)構(gòu)膠的老化問(wèn)題;
2)適合于潮濕的混凝土基層;
3)加固完之后,結(jié)構(gòu)透氣性好,適合于地下室等潮濕環(huán)境;
4)加固體系防火性能好;
5)碳纖維網(wǎng)格抗裂性能好。
砂漿-碳纖維網(wǎng)格-砂漿的“三明治”加固結(jié)構(gòu)體系有效的發(fā)揮了碳纖維網(wǎng)格輕質(zhì)高強(qiáng)耐腐蝕,聚合物砂漿優(yōu)異的防火透氣性和抗裂性的優(yōu)點(diǎn)。
