建筑結(jié)構(gòu)加固修復(fù)新技術(shù)

建筑結(jié)構(gòu)是由梁、板、柱、拱等基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件有機(jī)組合而成，分別發(fā)揮各種功能，滿足建筑使用要求，具有足夠強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性的受力體系 【lJ。建筑結(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)用料可劃分為：砌體結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)，包括歷史建筑古跡、低層住宅樓、工業(yè)廠房、高層建筑、橋梁、堤壩、隧道及城市基礎(chǔ)設(shè)施等建筑形式。這些建筑 物出現(xiàn)下列情況時(shí)要進(jìn)行加固修復(fù)：(1)建筑物處于老齡期，年久失修；(2)施工質(zhì)量低劣，如混凝土強(qiáng)度和配筋率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；(3)使用或改造不當(dāng)； (4)受到暴風(fēng)雨雪、火災(zāi)、地震、泥石流等災(zāi)害事件，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或者破壞；(5)使用環(huán)境惡

劣，如海洋環(huán)境、酸堿鹽腐蝕、泥沙沖蝕。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固修復(fù)，不僅要增加結(jié)構(gòu)的承載力，維持結(jié)構(gòu)的安全和功能的正常發(fā)揮，還要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的防護(hù)， 滿足惡劣的使用環(huán)境，防水防潮，保護(hù)鋼筋等內(nèi)部重要構(gòu)件。傳統(tǒng)的加固修復(fù)技術(shù)雖然能夠起到加固作用，但是存在明顯的缺點(diǎn)，如鋼筋混凝土外加層加固法和鋼筋 網(wǎng)水泥砂漿外加層加固法均為濕作業(yè)，增加了結(jié)構(gòu)白重；外包鋼加固法必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)采取防腐蝕及防火措施，增加了加固的成本；外貼碳纖維布加固法通過(guò)樹脂粘貼 或機(jī)械錨固將碳纖維布貼附在結(jié)構(gòu)上，基本不增加結(jié)構(gòu)自重，是最先進(jìn)、最有效的加固技術(shù)，但膠粘劑的耐久性得不到保證，機(jī)械錨固會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成破壞，防水性能 差，對(duì)混凝土內(nèi)部鋼筋起不到保護(hù)作用。純聚脲技術(shù)既能增強(qiáng)又兼具防護(hù)的功能，更有效地實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)。1．4 耐老化性能優(yōu)異，使用年限超長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)加固修復(fù)的目的是保證建筑物在使用時(shí)能夠達(dá)到安全要求，或延長(zhǎng)建筑物的使用年限，加固材料本身的耐老化性能顯得尤為 重要。純聚脲具有優(yōu)異的耐紫外線老化性能、防水抗?jié)B性能和耐雨水沖刷性能，對(duì)于特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，還具有優(yōu)異的耐鹽霧腐蝕性能、耐介質(zhì)腐蝕性能以及抗根莖穿 刺的能力。純聚脲的超長(zhǎng)使用年限是由其致密的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成決定。純聚脲的化學(xué)反應(yīng)活性極高，無(wú)需摻入任何催化劑，不會(huì)在陽(yáng)光、氧氣、水以及腐蝕介質(zhì)的侵 蝕等劣化因素的誘導(dǎo)下產(chǎn)生自由基而導(dǎo)致分子鏈斷裂、材料表層粉化、材料厚度逐漸減小，最終導(dǎo)致力學(xué)性能、耐老化性能降低。青島理工大學(xué)的呂平等p_5J采 用DSC和FTIR方法對(duì)聚脲結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系進(jìn)行了研究，通過(guò)人工加速氙弧燈老化、凍融循環(huán)和鹽霧老化前后聚脲的宏觀力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的對(duì)比，驗(yàn)證了 聚脲的

耐老化性能相當(dāng)優(yōu)異，總結(jié)出純聚脲材料的使用壽命可達(dá)100年以上。國(guó)外也有相關(guān)文獻(xiàn)證明，聚脲在美國(guó)CaliforniaSan Mateo Hayward大橋的使用，使大橋的壽命延長(zhǎng)到100年以上[61。

2 工程應(yīng)用

2．1 工程概況青島即墨市某新建樓宇，在施工過(guò)程中由于環(huán)境因素影響導(dǎo)致混凝土樓板開裂(如圖2)。根據(jù)分析可知：此建筑的強(qiáng)度設(shè)計(jì)已達(dá)到使用要求，加固的目的 是防止樓板出現(xiàn)嚴(yán)重的漏水現(xiàn)象，腐蝕介質(zhì)會(huì)入侵到樓板和承重梁的內(nèi)部，致使內(nèi)部鋼筋腐蝕，承載力降低，最終建筑物的使用性能和安全性得不到保障，威脅使用 者的財(cái)產(chǎn)和人身安全。因此，在選用聚脲材料時(shí)，強(qiáng)度高于步行強(qiáng)度即可，最主要的考慮是防水抗?jié)B能力、伸縮能力、聚脲與潮濕混凝土的附著力，同時(shí)考慮頂面施

工工序的便捷。