水利工程项目如何使用粘钢加固有点在哪

建于 50-60 年代的建筑物，至今已风烛残年，经济飞跃发展的步伐，使许多桥梁、水闸、船闸面临超负荷工作，危情不断发生，国力不允许把这些建筑物全部拆除重建，除险加固工程与日俱增。著名建筑家朱伯龙先生早在 95 年提出“21 世纪将是建筑改造加固的世纪”。技术，使加固技术的发展得到了升华，加强传统的方法已不能满足现代要求，新材料的发明的应用可实现无可匹敌的传统加固方法，本发明的20世纪80年代结构胶，工业和民用建筑加固进入粘钢的时代，20世纪90年代和引进碳纤维加固的成纤维时代。近年来，这些先进的方法，在加强水利交通，特别是坚持钢筋在水利工程应用，并得到了进一步发展。

使用粘钢法加固混凝土梁相对于其它加固方法来说，具有以下优点：

1、相对于增大截面加固法来说，粘钢法基本不会增加构件及结构的荷载，且不会改变原结构设计的结构体系和受力形式；

2、粘钢加固不仅补充了原构件钢筋的不足，有效提高原构件承载力，而且还通过大面积的钢板粘贴，有效的保护了原混凝土构件，限制了裂缝的开展，提高了原构件的刚度和抗裂能力；

3、采用结构胶粘剂将钢板与混凝土构件粘结成一个整体，并通过结构胶将上部荷载传递给钢板，是 钢板与原构件共同承担荷载，减少了施工工期，基本不会影响正常的生活与生产。

4、 粘钢技术还有良好的经济效益，与传统的钢筋混土加固方法相比一般可节约10%—20%的造价。

结构胶介绍

粘钢加固技术是通过结构胶使钢与其它结构构件成为整体，所以，粘钢加固的核心技术是建筑结构胶，其强度要求高，综合性能好，本文以同济大学研制的TJ结构胶（适用大于2~16mm厚钢板的粘贴）为例，阐述结构胶的组成，粘结机理，破坏机理及影响粘接强度的因素。

（一）结构胶的组成

建筑结构胶不同于原始的建筑胶粘剂，胶粘剂用于非结构间粘接，它们可以是天然胶粘物或一般单组份合成高分子材料，结构胶需要将多个组分及材料进行混合反应来制成一种多 元组合物，在使用过程中，经过一定的物理化学作用，达到结构中的使用要求，TJ结构胶由主体粘料及与其相匹配的固化剂，增韧剂，助剂和填料等材料组成。

粘性材料：所述主体的结构的优点的粘合性能通过粘合材料，粘合材料主要取决于国外结构粘合剂是热固性聚合物材料，诸如各种类型的环氧树脂，各种类型的丙烯酸树脂，不饱和脂肪族聚酯树脂，硅树脂和化合物，聚氨酯，和具有极性基团等弹性聚合物。TJ结构胶的主体粘料是以环氧树脂为主料，加入一些其它一般热固性复合树脂及高弹体经反应而得，胶体系统具有不同极性，它们在交联前，具有相对较高的流动度，能很好地润湿被粘物表面，确保粘接强度。它们进行交联后，具有一个坚实的体型结构和较高的机械设计强度及粘附性能。

2，固化剂：固化剂是一种重要的组分结构粘合剂，其直接参与树脂材料的化学反应，在一定的外部条件，以使从液体到固体的粘合材料的变化，性能和用量直接影响的属性的，TJ结构粘合剂的固化剂的固化产物的配制按照需要形成胶层的性能要求，以确保具有足够的硬度，强度和韧性的大小（目）结构。

3、增韧剂

为了提高热固性树脂固化物的结构的耐冲击性，TJ加入具有极性增韧剂和与活性主要树脂相容结构粘合剂 - 液体聚硫橡胶。

液态聚硫橡胶是一种低分子量的稠液体，分子量一般不高于3000，硫化后具有优异的耐水性，耐油性，耐化学介质性，耐老化性，在很宽的温度范围内能保持很好的弹性和粘附性，与环氧树脂混合后，未端的硫醇基（-SH）可以和环氧基发生化学作用，从而参加到固化后的环氧树脂结构中，赋于交联后的环氧树脂较好的柔韧性。同时聚硫橡胶又是作为一种不同极性材料，与水不溶，其憎水基团之间具有重要排水系统功能，与主树脂反应后生成物在水中对极性材料（钢板、混凝土结构都是一个极性材料）具有非常优异的粘附力和稳定性。所以，TJ结构胶又是一个水下粘接胶，可在水工设计建筑中发挥重要作用。

4，填料：填料不参与初级粘合剂材料的化学反应，但改变其性能，提高接合强度，胶体的机械性能，表面硬度，在固化时，热膨胀系数减小的体积收缩率，并能增加粘度的胶水，改进的耐磨性，耐热性和耐化学性。TJ胶结构上的20多种填料，碳酸钙，三氧化锑，硅酸锆等。

5、助剂TJ 结构胶中加入了 3偶联剂，从而提高了耐水性和耐潮湿性及耐热性，同时强度提高了 10。除偶联剂外,TJ结构胶中还加入了防老化剂(N-苯基-1-萘***)和促进剂DMP-30。

（二）粘钢加固的粘结处理

接合钢接合机构是非常复杂的，机械的理论，结构粘合剂必须穿透被粘物表面的间隙，以及空气吸附的其接口上的排斥。结构以及胶粘接经表面进行打磨的钢板及混凝土的效果具有比表面光滑的要好。打磨造成的人工粗糙形成机械镶嵌，增加表面积，达到粘接目的。弱边界层发展理论研究认为通过钢板、混凝土结构表面的灰尘、油污、氧化层、碳化层、浮浆层等的存在问题会使学生界面可以形成弱边界层，当破坏环境发生时，看起来发生在结构胶与钢板、混凝土进行界面，但实际上是弱边界层的破坏。吸附理论，粘合剂在两个分子之间的材料界面，并且界面的接触力，是密合性的分子间力，包括氢键力的主要来源，但是从范德华力的主要贡献。同时结构胶的表面进行张力控制必须具有小于钢板、混凝土的表面形成张力，只有通过这样才能使胶体润湿钢板、混凝土结构表面及表面上的凹陷与空隙中。良好的润湿性和被粘物和粘合在紧密接触，粘附力和内聚力的作用下，并实现了完美的键合。这是接合钢筋的接合机构。这也是粘钢加固的基本工作原理。因此粘钢加固必须满足以下条件：

由于钢与混凝土都是极性、刚性是资料，所以构造胶有必要具有强极性与强高韧性的特色。

2，钢和混凝土表面的油污，灰尘，氧化物层，碳化物层可以导致在弱边界层的存在。因此，键合界面必须抛光清洗过程。　　

3、结构胶对钢板、混凝土结构表面必须发展具有一个良好的润湿性。粘钢只有在同时可以满足我们这些条件下进行，才能获得一个良好的效果。

（三）粘钢加固的破坏机理

了解到了破坏作用机理主要是为了可以防止、阻止破坏的发生，破坏的形式有四种（如图）。

1、混凝土破坏，破坏发生在混凝土内。

2、内聚破坏，破坏发生结构胶。

3，接口故障，发生在结构粘合剂钢或混凝土界面的损伤。

如图4所示，是混合破坏内聚破坏，粘合破坏和混凝土混合物的破坏，期望的故障模式是100％的内聚破坏，损伤可以获得最大的强度。这些环境破坏的原因分析一方面企业由于结构胶滑有完全可以润湿基体的表面，另一重要方面进行粘结过程中存在结构胶固化时的收缩及结构胶与被粘物性质上的差异而导致的界面层之间产生内应力。这些问题原因形成了粘接面先天的缺陷，在内外力进行综合管理作用下，这些企业固有缺陷的周围会发生不同应力主要集中并造成微细裂缝，这种影响裂缝被称作为原始裂缝，裂缝发展不断提高扩展并增加到它临界长度时，即在裂缝端部造成的应力数据集中学生超过它的裂缝增长力时，裂缝即快速通过扩展。损坏键合界面。这是接合钢粘结破坏的机理。防止、阻止粘接破坏的要点主要在于（1）结构胶润性好，施工管理得当。（2）缩小结构胶与被粘胶物质文化差异，尽可能使建筑结构胶与被粘构物膨胀风险系数进行相近。（3）结构胶中添加活性弹性物质。

（四）影响粘接强度的因素

影响粘钢加固材料粘结作用强度的因素有物理的也有一些化学的，与选用的胶种、使用的环境和施工的质量管理有着非常密切的关系。

1、表面处理对粘接强度的影响

　　粘接前钢板、混凝土的表面进行处理是粘接成功的关键。由于在钢板表面的氧化层，本的混凝土残留的灰尘和风化，一个表面上的释放剂的存在下“弱边界层”。上粘表面处理，表面粗糙化可以创建机械镶嵌环境有利于结构粘合剂对被粘物的润湿材料，从而有利地提高了接合强度。

2、粘接面进行施压对粘接强度的影响

粘贴钢板时，应向钢板可以给予不同垂直管理压力，使结构胶进行充满粘接面上的坑、槽、洞，在压力的作用下，胶体环境甚至没有深入深孔和毛细管中形成具有根系。当粘度小胶，导致过度的压力流，导致缺胶，影响粘接强度。施工时适时地进行调整胶的粘度是十分缺乏必要的。

3、胶层厚度对粘接强度的影响

在一定程度上，用胶水的相关量的粘接强度，但不是粘接层的的粘接强度厚越高，粘接剂层过厚时，容易产生气泡缺陷时，热膨胀引起的热应力在界面区域是大的热，容易引起早期断裂。

4、内应力对粘接强度的影响

内应力包括经济收缩产生应力和热应力。当结构胶交联固化时，聚合物的内聚强度随交联网络密度的增加而增大，当交联反应过度时，聚合物变硬变脆，当收缩力超过其他粘附力时，表面工作强度可以显著水平降低，聚合物耐冲击性明显有所下降;当钢板受热膨胀时，粘接界面设计由于粘接的约束而产生不同应力，当应力已经超过细胞粘附力时，粘接强度影响显著有效降低。结构胶在高于60℃时，胶体知识分子有降解的可能、有继续进行交联的可能、有可迁移物逸出的可能、这些重要因素研究都将产生影响粘接强度。胶体中加入可以适量的填料能减小由于热膨胀影响系数差而引起的应力。

山东建业佳固建筑加固有限公司是山东省知名的建筑加固公司，公司主要运用碳纤维，植筋，混凝土，增大截面，粘钢，包钢等加固技术，主要从事建筑加固工程、防水工程、道路工程的施工、钢结构工程、市政工程、防腐保温工程、桥梁工程、隧道工程、地基与基础工程设计、建筑材料销售等业务，其次还为企业提供完善的加固技术服务。