详解粘钢加固技术:原理、工艺与施工要点
发布时间:2025-03-29

    粘钢加固技术作为一种高效、经济的结构加固方法,近年来在加固改造工程中得到了广泛应用。使用粘钢胶将钢板粘贴于混凝土构件表面,使其共同受力,从而提高结构强度。粘钢加固不仅施工简便,工期短,还能避免传统加固方法造成的停工停产。本文将详细介绍粘钢加固的原理、施工工艺、适用范围以及施工中应注意的关键问题,帮助大家更好地理解和掌握这一技术。

粘钢加固简介

    粘钢加固技术,顾名思义,是通过将钢板粘贴于混凝土构件表面来提升其结构强度与刚度。这一方法利用高性能环氧树脂类胶粘剂将钢板与混凝土牢固粘接,形成一个共同受力的复合截面,利用钢板的高抗拉强度有效增强了构件的承载能力。

    随着建筑物使用年限的增加,一些结构往往不能满足安全性、适用性与耐久性的要求,这时就需要通过加固手段进行补强。传统的加固方法如增大截面、预应力加固和增设支点法等,通常需要占用大量空间、较长的施工周期,甚至会导致周围管线、设备的迁移或停产。

    粘钢加固具备空间占用小、技术难度低、材料消耗少等优势,不仅能够在不改变原有构件尺寸的情况下有效提高结构性能,还能大幅度缩短施工时间,减少对生产和使用的影响。尽管我国对这一技术的研究和应用起步较晚,但随着行业的发展,粘钢加固已逐渐成为工程建设领域的重要技术,应用前景广阔。

工艺特点

    粘钢加固工艺简单且高效,加固后的钢板厚度为 2~6mm,粘钢胶厚度为1~3mm,基本不增加原有构件的截面尺寸和重量。通过环氧树脂粘钢胶将钢板与混凝土紧密粘合,使其共同受力、 变形协调,从而提高结构整体强度。粘钢胶固化时间较短,常温下24小时后拆除夹具或支撑,72小时即可正常受力。加固后不影响室内原有的使用空间。

    与传统的加固方法相比,粘钢加固有许多独特的优点和先进性。粘钢胶的粘接强度高固化后的强度远超原有构件的混凝土强度,且具有优良的耐水性、耐介质性和物理力学性能。相比于焊接、铆接的构件在连接受力更均匀,避免了应力集中现象,也具有更强的耐疲劳性和抗裂性能。此外,粘钢加固的工艺简单,施工快速,能够大大提高施工效率,缩短工期并降低成本。

适用范围

① 粘钢加固法广泛应用于钢筋混凝土受弯构件的正截面和斜截面加固,以及受拉或大偏心受压的构件加固。

② 使用环境温度不应超过60℃,相对湿度不应大于70%。在有化学腐蚀、高温或放射性等特殊环境中使用时,应采取有效的保护措施,以确保加固效果。

③ 原构件的纵向受力钢筋一侧配筋率不应小于0.2%,现场实测的混凝土强度不得低于C15,且混凝土表面粘结受拉强度不得低于1.5N/mm²。

施工措施

  构件表面处理  

在进行粘钢加固前,首先需要对混凝土构件的表面进行处理。通过打磨去除表层约3mm的混凝土,露出坚实的混凝土骨料新面,用压缩空气彻底清除表面粉尘,也可采用清水冲洗,确保没有杂质残留。待表面完全干燥后,使用丙酮擦拭钢板粘贴区域。

若混凝土表面有劣化和病害,应予以凿除,并采用环氧树脂进行修补找平。

  钢板表面处理  

钢板应根据设计要求的化学锚栓位置进行打孔,在使用前还需要进行除锈处理。如果钢板表面没有锈蚀或只有轻微锈蚀,可使用砂布或磨光机打磨,直到露出金属光泽。处理后的钢板要用丙酮擦拭干净,确保表面无油污、杂质。

  卸除荷载  

为了降低钢板的滞后应变,减轻二次受力影响,需要尽量卸除加固构件的活荷载,以提高加固效果。常见的卸荷措施包括:

① 对老建筑拆除原有装饰、抹灰层等。

② 移走办公用具、设备等。

③ 使用千斤顶、垫板和顶杆等工具进行支撑固定。这些措施不仅能够产生足够的压力固定钢板,还能在加压过程中卸去部分荷载,进一步提高加固效果。

  种植化学锚栓  

根据设计要求的锚栓孔位对构件进行钻孔,钻孔时要避免伤及混凝土和钢筋。钻孔完成后用吹风机和毛刷将孔内灰尘清理干净。

将玻璃管插入锚孔,用电锤以小于750r/min的速度将锚栓旋入至锚固深度,目测以有少量胶粘剂外溢为合格。

  配制粘钢胶  

粘钢胶使用前需进行质检,合格后才能使用。粘钢胶应严格按照产品说明要求的A、B组分配比进行混合,配制时应尽量避免污水、油污、粉尘等杂质进入容器,采用低速搅拌机充分搅拌直至色泽均匀。使用粘钢胶时必须遵守以下规定:

① 配制粘钢胶的原料应密封储存,并远离火源与阳光直射。

② 粘钢胶的配制和使用场所,必须保持良好通风。

③ 施工人员应穿工作服,戴防护口罩和手套。

④ 施工场地内配备灭火器等安全设备。

  粘贴钢板  

配制好的粘钢胶需要用抹刀均匀涂抹在处理好的混凝土和钢板表面,涂层厚度一般为1~3mm,中间厚两边薄,竖贴施工时胶层上厚下薄。涂胶后,将钢板粘贴在混凝土表面,并沿粘贴面轻轻敲击钢板,如果听到空洞声,表明粘贴不实,需要立即拆下钢板,补胶后重新粘贴。钢板粘贴好后,应使用化学锚栓进行锚固,并及时用夹具或顶撑适当加压,加压力度保持在0.1MPa左右,以粘钢胶从钢板边缝挤出为度。

  固化养护 

20℃时24小时左右即可拆除夹具或顶撑,3天可受力使用。固化期间严禁扰动。若气温较低应采取人工加温,一般用红外线灯加热。

  切除锚栓头  

加固验收合格后,切除锚固螺栓头,锚栓头的切除必须采用冷切工艺,不得采用氧割或气割,避免高温对粘钢胶产生负面影响。

  表面防护  

为防止钢板在使用过程中发生锈蚀,一般采用20mm厚的M15水泥砂浆抹面保护,也可以涂刷专用的防锈剂,确保钢板长期稳定耐用。


    在未来,我们将继续致力于建筑结构加固与维护的创新研究,不断提升我们的材料品质。每一个工程项目都是对我们承诺的延续,也是对行业标准的践行。我们深信,通过努力和创新,结构加固将迎来更加可靠和持久的明天。


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详解粘钢加固技术:原理、工艺与施工要点

    粘钢加固技术作为一种高效、经济的结构加固方法,近年来在加固改造工程中得到了广泛应用。使用粘钢胶将钢板粘贴于混凝土构件表面,使其共同受力,从而提高结构强度。粘钢加固不仅施工简便,工期短,还能避免传统加固方法造成的停工停产。本文将详细介绍粘钢加固的原理、施工工艺、适用范围以及施工中应注意的关键问题,帮助大家更好地理解和掌握这一技术。

粘钢加固简介

    粘钢加固技术,顾名思义,是通过将钢板粘贴于混凝土构件表面来提升其结构强度与刚度。这一方法利用高性能环氧树脂类胶粘剂将钢板与混凝土牢固粘接,形成一个共同受力的复合截面,利用钢板的高抗拉强度有效增强了构件的承载能力。

    随着建筑物使用年限的增加,一些结构往往不能满足安全性、适用性与耐久性的要求,这时就需要通过加固手段进行补强。传统的加固方法如增大截面、预应力加固和增设支点法等,通常需要占用大量空间、较长的施工周期,甚至会导致周围管线、设备的迁移或停产。

    粘钢加固具备空间占用小、技术难度低、材料消耗少等优势,不仅能够在不改变原有构件尺寸的情况下有效提高结构性能,还能大幅度缩短施工时间,减少对生产和使用的影响。尽管我国对这一技术的研究和应用起步较晚,但随着行业的发展,粘钢加固已逐渐成为工程建设领域的重要技术,应用前景广阔。

工艺特点

    粘钢加固工艺简单且高效,加固后的钢板厚度为 2~6mm,粘钢胶厚度为1~3mm,基本不增加原有构件的截面尺寸和重量。通过环氧树脂粘钢胶将钢板与混凝土紧密粘合,使其共同受力、 变形协调,从而提高结构整体强度。粘钢胶固化时间较短,常温下24小时后拆除夹具或支撑,72小时即可正常受力。加固后不影响室内原有的使用空间。

    与传统的加固方法相比,粘钢加固有许多独特的优点和先进性。粘钢胶的粘接强度高固化后的强度远超原有构件的混凝土强度,且具有优良的耐水性、耐介质性和物理力学性能。相比于焊接、铆接的构件在连接受力更均匀,避免了应力集中现象,也具有更强的耐疲劳性和抗裂性能。此外,粘钢加固的工艺简单,施工快速,能够大大提高施工效率,缩短工期并降低成本。

适用范围

① 粘钢加固法广泛应用于钢筋混凝土受弯构件的正截面和斜截面加固,以及受拉或大偏心受压的构件加固。

② 使用环境温度不应超过60℃,相对湿度不应大于70%。在有化学腐蚀、高温或放射性等特殊环境中使用时,应采取有效的保护措施,以确保加固效果。

③ 原构件的纵向受力钢筋一侧配筋率不应小于0.2%,现场实测的混凝土强度不得低于C15,且混凝土表面粘结受拉强度不得低于1.5N/mm²。

施工措施

  构件表面处理  

在进行粘钢加固前,首先需要对混凝土构件的表面进行处理。通过打磨去除表层约3mm的混凝土,露出坚实的混凝土骨料新面,用压缩空气彻底清除表面粉尘,也可采用清水冲洗,确保没有杂质残留。待表面完全干燥后,使用丙酮擦拭钢板粘贴区域。

若混凝土表面有劣化和病害,应予以凿除,并采用环氧树脂进行修补找平。

  钢板表面处理  

钢板应根据设计要求的化学锚栓位置进行打孔,在使用前还需要进行除锈处理。如果钢板表面没有锈蚀或只有轻微锈蚀,可使用砂布或磨光机打磨,直到露出金属光泽。处理后的钢板要用丙酮擦拭干净,确保表面无油污、杂质。

  卸除荷载  

为了降低钢板的滞后应变,减轻二次受力影响,需要尽量卸除加固构件的活荷载,以提高加固效果。常见的卸荷措施包括:

① 对老建筑拆除原有装饰、抹灰层等。

② 移走办公用具、设备等。

③ 使用千斤顶、垫板和顶杆等工具进行支撑固定。这些措施不仅能够产生足够的压力固定钢板,还能在加压过程中卸去部分荷载,进一步提高加固效果。

  种植化学锚栓  

根据设计要求的锚栓孔位对构件进行钻孔,钻孔时要避免伤及混凝土和钢筋。钻孔完成后用吹风机和毛刷将孔内灰尘清理干净。

将玻璃管插入锚孔,用电锤以小于750r/min的速度将锚栓旋入至锚固深度,目测以有少量胶粘剂外溢为合格。

  配制粘钢胶  

粘钢胶使用前需进行质检,合格后才能使用。粘钢胶应严格按照产品说明要求的A、B组分配比进行混合,配制时应尽量避免污水、油污、粉尘等杂质进入容器,采用低速搅拌机充分搅拌直至色泽均匀。使用粘钢胶时必须遵守以下规定:

① 配制粘钢胶的原料应密封储存,并远离火源与阳光直射。

② 粘钢胶的配制和使用场所,必须保持良好通风。

③ 施工人员应穿工作服,戴防护口罩和手套。

④ 施工场地内配备灭火器等安全设备。

  粘贴钢板  

配制好的粘钢胶需要用抹刀均匀涂抹在处理好的混凝土和钢板表面,涂层厚度一般为1~3mm,中间厚两边薄,竖贴施工时胶层上厚下薄。涂胶后,将钢板粘贴在混凝土表面,并沿粘贴面轻轻敲击钢板,如果听到空洞声,表明粘贴不实,需要立即拆下钢板,补胶后重新粘贴。钢板粘贴好后,应使用化学锚栓进行锚固,并及时用夹具或顶撑适当加压,加压力度保持在0.1MPa左右,以粘钢胶从钢板边缝挤出为度。

  固化养护 

20℃时24小时左右即可拆除夹具或顶撑,3天可受力使用。固化期间严禁扰动。若气温较低应采取人工加温,一般用红外线灯加热。

  切除锚栓头  

加固验收合格后,切除锚固螺栓头,锚栓头的切除必须采用冷切工艺,不得采用氧割或气割,避免高温对粘钢胶产生负面影响。

  表面防护  

为防止钢板在使用过程中发生锈蚀,一般采用20mm厚的M15水泥砂浆抹面保护,也可以涂刷专用的防锈剂,确保钢板长期稳定耐用。


    在未来,我们将继续致力于建筑结构加固与维护的创新研究,不断提升我们的材料品质。每一个工程项目都是对我们承诺的延续,也是对行业标准的践行。我们深信,通过努力和创新,结构加固将迎来更加可靠和持久的明天。


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