文档介绍：第四章 HPFL 加固混凝土结构钢筋网 25mm 200-300mm 复合砂浆钢筋网薄层 HPFL 高性能复合砂浆,是在普通水泥砂浆中掺入聚丙烯纤维、膨胀剂、减水剂、以及硅灰、粉煤灰等超细掺合料制作而成。高性能复合砂浆不仅具有很高的抗拉( 3~5MPa )、抗压(40MPa 以上)强度,而且具有良好的黏结强度、韧性、延展性和较大的极限拉应变。相对于普通水泥砂浆,高性能水泥复合砂浆固化前具有良好的保水性、流动性和工作度,硬化过程中收缩量小,硬化后抗压强度及新老界面粘结强度较高。 HPFL High Performance Ferro-cement Laminate 高性能复合砂浆薄层 HPFL 加固混凝土构件界面强度设计与计算 .1 界面破坏的模式加固界面性能是保证 HPFL 加固层与原混凝土构件共同工作的关键, HPFL 加固混凝土构件可能发生界面破坏, 界面破坏表现为加固层的剥离,加固层剥离后便退出工作, 致使加固效果大大折减。界面剥离的机理为:荷载作用在加固试件上,加固层与原构件界面便产生粘结应力。当粘结应力较小时,加固层与原混凝土构件形成整体,共同受力;荷载增大,粘结应力便增大,大于界面粘结强度时, 界面出现裂缝,加固层与原构件开始滑移。产生剥离的加固层部分便退出工作,使加固层的承载贡献减小,最后由于剥离程度过大引起试件承载力不足而破坏。剪切销钉增强加固界面设计计算植有剪切销钉的水泥复合砂浆加固界面剪切承载力设计值 Fcb 可按下列公式计算: F cb = k1·k2·fc·Ac+n·F b ( 4-1 ) ( 4-2 ) Fb = f ·γ· Wx / Lb ( 4-3 ) 1 2 2 cm c c bV k k f A nF ? ??? ?? ??式中 F cb——植有剪切销钉的加固界面单侧剪切承载力设计值; f c——混凝土轴心抗压强度; Vcm ——加固后新增加的剪力; k 1——混凝土强度影响系数,取 k 1 = ; k 2——界面销钉分布影响系数,加固界面上销钉均匀对称分布, k 2= ;其余情况下, k 2= ;剪切销钉沿梁高方向1列不得少于 4根,沿梁长方向剪切销钉的间距不大于 150mm 。 Ac——加固层与混凝土单侧接触面积,对于梁、柱端加固界面抗剪复核时可取 A c=h 2 (h为梁、柱截面高度); n——单侧界面销钉根数; F b——单根销钉抗弯承载力; γ——截面塑性发展系数,取γ= ; W x——单根销钉净截面抗弯模量; f——钢材的抗弯强度设计值; L b——销钉的外露长度。被加固构件应采用剪切销钉以增强加固界面的抗剪强度,剪切销钉的直径和间距应按上述的式( 4-1 )~( 4-3 )计算确定。同时还对剪切销钉提出了如下的构造要求: ; 剪切销钉植筋可采用有机材料植筋或无机材料植筋,当有防火要求时宜优先采用无机材料植筋。 : (1)用有机结构胶植剪切销钉,植入深度不应小于 5d (d为销钉直径),且不应小于 40mm 。(2)用无机材料植剪切销钉,植入深度不应小于 8d ,且不应小于 60mm 。(3)钢筋混凝土板底加固时,剪切销钉植入深度应在上述规定的基础上增加 3d 。 ,销钉与试件边缘的距离不应小于 60mm 。 (不需按计算)设置剪切销钉时,其间距不应大于钢筋网同方向间距的 3倍,且不得大于 300mm ,销钉直径不应小于 6mm 。高温对加固界面强度的影响高温作用下, HPFL 加固构件一般都会发生剥离,甚至有可能发生加固层砂浆爆裂现象,如果发生爆裂现象, 则会致使加固层剥离更严重,从而使加固试件的高温、耐火性能大大削弱。现将高温爆裂和剥离的产生机理分析如下。高温爆裂机理:在高温作用下,砂浆层内部水分蒸发逸出,在内部产生相当大的蒸汽压力,当蒸汽压力超过砂浆的抗拉强度时,砂浆层瞬间裂成大小不一碎块四处飞散并伴随巨响。爆裂发生后,砂浆层截面减小,所以加固界面更容易产生剥离。试验中发现爆裂都发生在砂浆施工分层面,由于施工质量差,分层的砂浆之间不致密、粘结性能差,故易于发生爆裂。高温剥离机理:高温作用下,加固界面粘结强度恶化严重,当界面剪应力超过界面粘结强度时便发生剥离,如果界面质量不好或没有有效约束,剥离便迅速开展,致使加固效果大幅度降低,甚至是试件在高温下随即破坏。高温下剥离形态与常温下相同,一般从端部界面开始后向跨中