一种用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆 |
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| 申请号 | CN201510822894.7 | 申请日 | 2015-11-24 | 公开(公告)号 | CN105439514A | 公开(公告)日 | 2016-03-30 |
| 申请人 | 鲁东大学; 烟建集团有限公司; | 发明人 | 姜睿; 李美; 汪俊波; 黄爱国; 张敬忠; 孙立举; 孟磊; 沙建奇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性 砂浆 ，其特征在于其含有高弹模合成 纤维 、 水 泥、活性矿物掺合料、细 骨料 和水，活性矿物掺合料采用 粉 煤 灰 或粉煤灰和矿粉的混合物；活性矿物掺合料采用粉煤灰和矿粉的混合物时， 水泥 和粉煤灰和矿粉的 质量 百分比为：水泥：40%~80%；粉煤灰：20%~40%；矿粉：0~20%；细骨料、水的加入量分别为水泥和活性矿物掺合料的总质量的50%~80%、32%~45%；高弹模合成纤维的掺量为高韧性砂浆总体积的1.4%～2.2%；本发明砂浆具有高韧性，较高的抗压强度、劈拉强度和抗折强度，加固老旧砌体结构墙体时无需额外配筋，减少了操作工序，强度高，不开裂，缩短工期，且有效提高了砌体结构的整体性和抗震性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆,其特征在于其含有高弹模合成纤维、水泥、活性矿物掺合料、细骨料、水、减水剂和增稠剂； |
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| 说明书全文 | 一种用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆[0002] 背景技术：砌体结构因其构造简单、施工方便、造价较低等优点成为广泛应用的结构形式。但砌体结构也因其构件组成和连接方式等内在原因，其抗拉、抗弯、抗剪能力均很低，地震作用时极易造成脆性破坏。尤其是未经抗震设防设计的砌体结构，在强震中破坏更为严重。国内外历次震害数据表明：砌体结构房屋的毁坏和倒塌是造成人员伤亡的主要因素之一。如2008年汶川地震中小学砌体校舍毁坏严重，大量倒塌，中小学生伤亡惨重，给我们带来抹不去的 2 惨痛经历和回忆。据当时震后的不完全统计，四川灾区教学楼倒塌 93.7 万 m ，死亡学生 4664 人。而震区的学校建筑主要以砌体结构为主，加上建筑上的大开间、大门窗洞、外挑走廊，有时甚至无抗震构造措施，导致其抗震性能较差。因此，研究如何改善多层老旧砌体房屋的抗震加固就具有极为重要的实际意义。 [0003] 目前，老旧砌体结构墙体改造加固方法设计多为传统的水泥砂浆钢筋网整面加固。钢筋网水泥砂浆面层加固墙体，是指去掉老旧砌体结构砖墙的抹灰层，在墙体一侧或两侧表面设置钢筋网，再喷射或涂抹高标号水泥砂浆，以达到提高墙体承载力和延性的一种加固方法。双面加固时采用 S 形钻孔拉结筋对拉于墙面，单面加固时采用 L 型构造锚固钢筋锚固于墙面。综合国内外试验研究结果，采用钢筋网水泥砂浆面层加固砌体砖墙可以较大幅度地提高砖墙的抗剪承载力，增强结构的延性，从而改变砖墙的脆性性质。但是，上述砌体结构加固方法对结构重量增加较多，将会改变结构所固有的特性；同时该加固方法增加了结构构件尺寸，减少了建筑物的使用面积且施工繁琐、工期比较长，在一些特殊要求的建筑中，建筑物结构构件尺寸的增加可能对设备以及使用功能产生较大影响。 [0004] 发明内容：本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种具有高韧性（压折比较高），较高的抗压强度、劈拉强度、抗折强度及良好的耗能能力,用于砌体加固无需配筋，简化施工工序，缩短工期，可显著提高砌体结构墙体的承载力及抗震性能的用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆。 [0005] 本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆,其特征在于其含有高弹模合成纤维、水泥、活性矿物掺合料、细骨料、水、减水剂和增稠剂；其中水泥和活性矿物掺合料的质量百分比为：水泥：40%~80%；活性矿物掺合料：20%~ 60%； 活性矿物掺合料采用粉煤灰或粉煤灰和矿粉的混合物； 活性矿物掺合料采用粉煤灰和矿粉的混合物时，水泥和粉煤灰和矿粉的质量百分比为：水泥：40%~80%；粉煤灰：20%~40%；矿粉：0~20%； 细骨料的加入量为水泥和活性矿物掺合料的总质量的50%~80%； 细骨料采用石英砂，其规格为60～100目； 减水剂的掺量不大于水泥和活性矿物掺合料总质量的1%； 增稠剂的掺量不大于水泥和活性矿物掺合料总质量的0.05%； 水的加入量为水泥和活性矿物掺合料的总质量之比的32%~45%； 高弹模合成纤维的掺量为高韧性砂浆总体积的1.4%～2.2%； 高弹模合成纤维选用长度为5mm～15mm 及直径为0.015～0.055mm高弹模聚乙烯醇纤维，其各项指标分别为：弹性模量为30～45GPa、抗拉强度为1000～2500MPa、极限伸长率为 2%～10%； 减水剂的掺量不大于水泥和活性矿物掺合料总质量的1%； 增稠剂的掺量不大于水泥和活性矿物掺合料总质量的0.05%。 [0006] 为了进一步实现本发明的目的，所述的减水剂采用聚羧酸系减水剂。 [0007] 为了进一步实现本发明的目的，所述的增稠剂采用羟丙甲基纤维素。 [0008] 为了进一步实现本发明的目的，该高韧性砂浆用于砌体结构加固时，砌体墙应两侧涂抹该用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆，涂抹面层的厚度为20～40mm。 [0009] 本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明是用于老旧砌体结构墙体的加固砂浆，其具有高韧性（压折比较高），较高的抗压强度、劈拉强度和抗折强度，抗压强度为10～50MPa，劈拉强度为5～10MPa，抗折强度为10～22Mpa。 [0010] 本发明用于老旧砌体结构墙体加固时，墙体两侧应涂抹均匀，面层厚度控制在20～40mm。其与现有砌体结构墙体加固方式水泥砂浆钢筋网整面加固比较，采用高韧性砂浆进行加固突出的优点是：1.无需额外配筋，减少了钻孔、布筋等操作工序，缩短工期。 [0011] 2.强度高，不开裂，能够保证工程质量，可与抹灰合为一体、。 [0012] 3.能够大大提高墙体的竖向承载力，同时起到加强墙体整体性的作用，显著增强老旧砌体结构的抗震能力。 [0013] 具体实施方式：下面对本发明的具体实施方式作详细说明： 实施例1：一种用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆，其含有合成纤维（选用长度为12mm 及直径为0.039mm高弹模聚乙烯醇纤维，其各项指标分别为：弹性模量为42.8GPa、抗拉强度为1620MPa、极限伸长率为6%）、水泥（P.Ⅱ42.5）、粉煤灰（Ⅱ级）、石英砂（60~100目）、减水剂（液体聚羧酸减水剂）、增稠剂（羟丙甲基纤维素）和水。 [0014] 其配比如下：水泥和粉煤灰的质量百分比为：水泥（P.Ⅱ42.5）80%、粉煤灰（Ⅱ级）20%； 石英砂（60~100目）加入量占水泥和粉煤灰的总质量比为80%； 液体聚羧酸减水剂的掺量为水泥和活性矿物掺合料总质量的1%； 羟丙甲基纤维素的掺量为水泥和活性矿物掺合料总质量的0.05%； 水的加入量为水泥和活性矿物掺合料总质量的45%； 高弹模聚乙烯醇纤维掺量为高韧性砂浆总体积的1.8%。 [0015] 对该加固砂浆养护至28d龄期的力学性能测试如下：抗压强度为44.5MPa，劈拉强度为6.38MPa，抗折强度为17.1MPa，计算出反映韧性的指标拉压比为1/7，抗压强度与抗折强度之比（压折比）为2.6。而同强度等级的混凝土压折比为5.5，因此其韧性大大提高。 [0016] 实施例2：一种用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆，其含有合成纤维（选用长度为5mm 及直径为0.015mm高弹模聚乙烯醇纤维，其各项指标分别为：弹性模量为30GPa、抗拉强度为1000MPa、极限伸长率为2%）、水泥（P.Ⅱ42.5）、粉煤灰（Ⅱ级）、矿粉（S95）、石英砂（60~100目）、减水剂（液体聚羧酸减水剂）、增稠剂（羟丙甲基纤维素）和水；洁净水。 [0017] 其配比如下：水泥和粉煤灰的质量百分比为：水泥（P.Ⅱ42.5）40%、粉煤灰（Ⅱ级）40%、矿粉（S95） 20%； 石英砂（60~100目）加入量占水泥和粉煤灰的总质量比为50%； 液体聚羧酸减水剂的掺量为水泥和活性矿物掺合料总质量的0.32%。 [0018] 羟丙甲基纤维素的掺量为水泥和活性矿物掺合料总质量的0.05%；水的加入量为水泥和活性矿物掺合料总质量的32%； 高弹模聚乙烯醇纤维掺量为高韧性砂浆总体积的1.4%。 [0019] 对该加固砂浆养护至28d龄期的力学性能测试如下：抗压强度为44.6MPa，抗折强度为25.7MPa。计算出反映韧性的指标抗压强度与抗折强度之比（压折比）为1.7。而同强度等级的混凝土压折比为5.5，因此其韧性大大提高。 [0020] 实施例3：一种用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆，其含有合成纤维（选用长度为15mm 及直径为0.055mm高弹模聚乙烯醇纤维，其各项指标分别为：弹性模量为45GPa、抗拉强度为 2500MPa、极限伸长率为10%）、水泥（P.Ⅱ42.5）、粉煤灰（Ⅱ级）、矿粉（S95）、石英砂（60~100目）、减水剂（液体聚羧酸减水剂）、增稠剂（羟丙甲基纤维素）和水。 [0021] 其配比如下：水泥和粉煤灰的质量百分比为：水泥（P.Ⅱ42.5）70%、粉煤灰（Ⅱ级）30%、矿粉（S95） 10%； 石英砂（60~100目）加入量占水泥和粉煤灰的总质量比为65%； 液体聚羧酸减水剂的掺量为水泥和活性矿物掺合料总质量的0.3%。 [0022] 羟丙甲基纤维素的掺量为水泥和活性矿物掺合料总质量的0.03%；水的加入量为水泥和活性矿物掺合料总质量的38%； 高弹模聚乙烯醇纤维掺量为高韧性砂浆总体积的2.2%。 [0023] 对该加固砂浆养护至28d龄期的力学性能测试如下：抗压强度为25.8MPa，抗折强度为17.4MPa。计算出反映韧性的指标抗压强度与抗折强度之比（压折比）为1.5。而同强度等级的混凝土压折比为4，因而其韧性大大提高。 [0024] 实施例4：一种用于老旧砌体结构墙体加固的高韧性砂浆，其含有合成纤维（高弹模合成纤维选用长度为12mm 及直径为0.039mm高弹模聚乙烯醇纤维，其各项指标分别为：弹性模量为 42.8GPa、抗拉强度为1620MPa、极限伸长率为6%）、水泥（P.Ⅱ42.5）、粉煤灰（Ⅱ级）、矿粉（S95）、石英砂（60~100目）、减水剂（液体聚羧酸减水剂）、增稠剂（羟丙甲基纤维素）和水。 [0025] 其配比如下：水泥和粉煤灰的质量百分比为：水泥（P.Ⅱ42.5）40%、粉煤灰（Ⅱ级）40%、矿粉（S95） |
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