现有受损建筑物的翻新技术

(特别强调FRP)

加强技术

常用的加固技术

强化结构的主要目的是在其先前的条件下增加其承载能力。这里只讨论了与柔性相关的方面。已成功使用多年的建立技术确认如下：

1. 在坡边
2. 用额外的加强喷涂混凝土
3. 钢板粘合
4. 外部预应力

衬板:

在该技术中，普通或钢筋混凝土板覆盖在现有板坯或梁的顶部，以增加截面尺寸以增加弯曲强度。为了确保两个，销钉或剪切螺柱之间的复合动作。当需要加强强化具有近或等于平衡钢的构件时，该方法特别是有利的。然而，随着钢筋混凝土构件的弯曲强度通常受加强能力而不是通过混凝土的容量限制，因此过度坡度可以没有显着的值。任何强度增加都可能被死载的增加所抵消。

“DRITSOS ET AL”得出的结论是，当现有梁过强且覆盖层深度过深时，界面失效的几率会增加。这进一步限制了它的使用范围。除了破坏结构的使用外，还需要进行广泛的表面准备。

用额外的加强喷涂混凝土

喷射混凝土是水泥、骨料和水的混合物，从喷嘴以高速喷射到位。许多名称都与喷射混凝土有关，包括喷射混凝土、喷射混凝土和喷浆。在美国，“美国混凝土研究所”将喷射混凝土描述为“通过软管输送的砂浆或混凝土，并以气动方式高速投射到表面上”。在英国，Gunite被称为“骨料粒径小于10mm的喷射混凝土，骨料粒径超过10mm的称为喷射混凝土”。

对挠曲不足的梁进行加固时，要在受拉区增加钢筋。因此，这种方法有时被称为拉伸叠加法。这种方法本质上需要拆除混凝土覆盖层，在必要时切割凹槽以容纳额外的钢筋，要么通过在混凝土中提供足够的锚固长度，要么通过带有锚固轭的钢板和螺栓。一旦整个系统就位，混凝土喷射到所需的厚度。现有混凝土和新混凝土之间必须有一个满意的粘结，因为新混凝土截面的评估是基于与普通钢筋混凝土相同的原则。除了接缝在没有相对运动的情况下传递剪应力的能力外，新老混凝土的徐变和收缩特性的差异也需要仔细评估。据报道，大多数喷射混凝土耐久性破坏不涉及材料本身的破坏，但通常有剥离良好的喷射混凝土，因为粘结失效。交通部建议在钢筋不太拥挤的地方使用喷射混凝土。

该方法涉及广泛的表面制备，并且使用该技术不可避免地使用该结构的破坏。只有在横截面具有足够的容量以结合额外的加强件而不成为过增强部分，才能采取额外的加强件的充分优势。

钢板粘合

这种随着环氧树脂的发展而实现的加固方法已有大约39年的历史，现在几乎在世界各地都在使用。在这种提高抗弯能力的方法中，用环氧粘合剂将低碳钢板粘接在梁的底面上。实际上，构件的深度或自重没有增加。该方法具有通用性、灵活性、经济性和权宜之计。由此产生的复合体系的性能很大程度上取决于混凝土和板之间的层间粘结。板的厚度需要特别注意，相对较厚的板会引起水平开裂和板分离。

随着宽度的增加，粘合剂存在缺陷的风险，粘合剂的厚度增加;加强元件和混凝土之间的滑动变大。需要锚板，其中板的宽度厚度比由于板的端部靠近末端的高应力导致过早破坏，因此板的宽度厚度比为50：1。该技术不能使用该技术在该构件显示任何加固腐蚀的迹象的地方。

外部预应力

外部预应力被定义为由电缆产生的预应力，该电缆在其外部放置在结构之外，除了偏差器和锚固区之外，除了偏离器和锚固区之外没有关系的形状。

相对于板粘接技术的优点包括:

1. 在修理期间对天气状况的易感性较少
2. 消除表面准备
3. 安装方便
4. 适用于任何结构材料
5. 用于受氯化物污染的建筑物。
6. 体外无边界预应力筋加固是目前广泛使用的方法;然而，由于它的复杂性、所需的技能以及缺乏设计、处理和应用方面的经验，它在发展中国家的使用受到了限制。

加强技术

有时通过现有的技术导出更新的技术，有时在较新材料铺平道路的不同方面的进步铺设了较新技术的方法。两个这样的技术显示了他们未来发展的一些承诺是：

外部粘合的FRP复合材料

ferrocement.

纤维复合板和筋

塑料和复合材料领域的最新发展导致了高强度纤维增强塑料（FRP）的制造，其强度和疲劳性能高于钢材。纤维可以是玻璃纤维，芳族聚酰胺纤维或碳纤维。

如果两种不同的材料必须使用复合动作结构,设计师有必要彻底理解的机械和服务组件的材料属性,加入的方法,复合行为和破坏机理和这些系统的整体结构分析。

玻璃、芳纶和碳纤维复合材料可考虑用于加强应用，特别是在板连接方面。“表6.1”显示了由这些纤维类型制成的玻璃钢的重要特性的比较，其中纤维分数体积通常在65%左右，纤维是单向排列的。

方法

两种主要的方法是将FRP复合材料附着在混凝土结构上(以及砌体、木材甚至金属结构上)。改造”的目的。

一种方法是使用每个制造的硬质玻璃钢条(大约4英寸。(100毫米)宽和英寸。(1.6 mm)厚)，粘接在构件表面。

另一种方法，称为“手铺”，包括在结构构件表面使用柔性干纤维织物或宽度约为6至60英寸的板材进行FRP复合材料的原位成型。(150至1500mm)和液体聚合物。

近年来，一种名为近表面安装(NSM)的预制造带材方法的新变种已经开发出来(参见图6.1)。在这种方法中，在混凝土构件表面的机加工槽中插入薄而窄的玻璃钢条(3x18mm)或小直径圆形玻璃钢条(6mm)，然后粘接在一起。(参考图6.2)玻璃钢改造已被用于桥梁和建筑结构加强静态和准静态载荷(如增加死亡或活载在桥梁或建筑结构),和动态负载(如加强改善桥梁的地震或爆炸反应或建筑结构)。FRP复合材料已成功应用于混凝土梁、板的抗弯加固、混凝土梁的抗剪加固以及混凝土柱的轴向加固和延性增强。

优点

所有的结构问题都有不止一种技术解决方案，最终的选择将最终取决于对备选方案的经济评估。开明的客户将确保该评估包括在最低初始成本期间将发生的总成本。FRP复合材料板粘接的潜在优势如下:

板块的力量:玻璃钢复合材料板可采用满足特定用途的构件，并可由不同比例的不同纤维组成。板的极限强度可以变化，但对于加固方案，板的极限强度可能至少是相同横截面积下钢的极限强度的三倍。

板材的重量:玻璃钢复合板的密度仅为钢材密度的20%。因此，在相同的极限强度下，复合材料板的重量可能小于钢的10%。除了运输成本，最大的节省是在安装期间。复合板不需要广泛的顶升和支撑系统来移动和固定。只有胶粘剂才能支撑板直到固化完成。相比之下，钢板的固定占了工程成本的很大一部分。

系统的多功能设计:复合板材长度不限，可分层固定，以适应两个方向，可通过改变胶粘剂厚度来调节。

减少机械修理:复合板比同等容量的钢板薄得多。这减少了钢板末端的剥离效果，从而减少了需要末端固定的可能性。减少了加固方案的整体深度，增加了头部空间，改善了外观。

加固系统耐久性:钢板粘接面有腐蚀的可能，特别是当固定钢板的混凝土开裂或受氯污染时。这可能会减少长期债券。复合材料板就不会发生这种变质。

改善防火:与钢相比，复合板的导热性较低，因此减少了火灾对底层粘合剂的影响。该系统本身的焦化而不是燃烧，因此保持有效的时间比钢板粘接更长的时间。

维护加强系统：钢板需要维护和绘画和获得费用以及工程成本。复合材料不需要这种维护，降低了该系统的整个寿命成本。

预压力能力:预应力复合材料的能力为板粘接开辟了一个全新的应用领域。可以用板粘接代替损失的预应力，纵向应力可以提高截面的抗剪能力。抑制裂缝的形成，提高了结构的使用性能。铸铁等材料的强化也变得更加可行。

缺点

板材的成本:纤维增强复合材料板比同等承载能力的钢板更贵。

机械损伤：FRP复合板比钢板更容易受到损坏，并且可能因确定的攻击而损坏，例如用斧头。幸运的是，如果应发生损坏以暴露FRP复合板，例如通过高负荷，可以更容易地进行维修然后用钢板进行。钢板可以脱落，或粘合在大面积上破碎，这将损坏螺栓固定并需要完全拆卸和更换。然而，对于FRP复合板粘合，损坏更可能是局部化的，因为板更薄，更柔韧。使用FRP复合材料，可以用适当的圈子将板切割顶部。

钢丝网水泥

铁水泥据说是钢筋混凝土的第一种形式。铁水泥是一种钢筋混凝土，它使用钢丝网而不是沉重的钢筋和钢筋作为其金属加固的主要部分，并使用砂和水泥砂浆而不是水泥、砂和砾石的混合物作为其混凝土混合物的主要部分。水泥和沙浆的比例为1:2，通过手工或喷射混凝土浸渍在网筋中，以产生一种几乎是用砂浆填充和涂覆的钢织物。

尽管在更大程度上利用延展性存在许多障碍，但这正吸引着研究人员去开发它的潜力。铁水泥与其他类型的钢筋混凝土相比，无论是在直接受拉还是受弯方面都没有明显的优势，但由于钢丝加固网的紧密间距和比表面积，它对裂缝有很高的控制水平。

Waliuddin和Rafeeqi通过试验研究表明了用铁胶约束混凝土的可能性，以提高柱的能力和加强其他混凝土结构。Remualdi表明，fercement能够通过相对较大的应变保持其结构完整性，具有良好的裂缝控制和显著的延性，使其成为一种用作加固材料的选择。这些研究表明，加固梁具有良好的裂缝控制能力，抗弯强度和延性均有提高。

特征	碳	芳纶	e-玻璃
抗拉强度	很好	很好	很好
抗压强度	很好	不充分的	好
刚性	很好	好	足够的
长期的行为	很好	好	足够的
疲劳行为	优秀	好	足够的
散装密度	好	优秀	足够的
耐碱性	很好	好	不充分的
成本	足够的	足够的	很好