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    CGM高强无收缩灌浆料在建筑物改造方面的应用
    发布者:yongtaoliu  发布时间:2012-03-19 19:20:58  访问次数:171

    CGM高强无收缩灌浆料从1991年研制成功至今已有近十年的应用时间了,CGM高强无收缩灌浆料从最初的主要用于设备基础灌浆,已发展成为可用于建筑物基础加固、建筑物植筋、建筑物梁、板、柱改造等多种用途的系列化产品。本文将重点介绍CGM高强无收缩灌浆料在建筑物改造方面的应用。

    1 建筑物植筋方面的应用
      在实际工程中经常遇到钢筋如何生根的问题。如有的建筑物由于其用途的改变,需要增加梁 、柱、墙;有的建筑物为墙面挂石板,需要埋设龙骨;有的旧建筑物加固需要在墙面铺设钢筋网,以前解决钢筋生根问题是使用环氧树脂胶。
    1.1 使用CGM高强无收缩灌浆料和环氧树脂胶植筋的比较
      环氧树脂胶用于植筋已有很长的历史了,但它还是存在许多缺点(见表1)。
    表1        CGM高强无收缩灌浆料与环氧树脂性能比较

    性能
    CGM高强无收缩灌浆料
    环氧树脂
    施工温度(℃)
    ≥-10
    ≥10
    使用温度(℃)
    -100~600
    -40~70
    基层要求
    湿润
    表面平整,含水率≤6%
    负荷时间
    1天
    7天
    环境指标
    无污染
    有污染
    钢筋粘结力
    施工性能
    简便
    复杂

      从表1可知,CGM高强无收缩灌浆料在植筋施工时对基层处理的要求较环氧树脂宽松,施工及使用温度较环氧树脂范围广泛,钢筋粘结力及其他性能与环氧树脂一致,施工性能和环境指标远远好于环氧树脂。特别要指出的是在植筋后钢筋的焊接连接方面,由于CGM高强无收缩灌浆料为无机材料,从其耐热性考虑比环氧树脂有极大的优势。另外,CGM高强无收缩灌浆料在价格方面比环氧树脂便宜许多。
    1.2 使用注意事项
      ①对植筋孔的要求
      使用CGM高强无收缩灌浆料植筋时,钻孔的深度及直径应符合表2的要求,钻孔后应清除孔中杂物,用清水湿润孔洞,植筋前除去孔洞中明水,但应保证孔壁的湿润。
    表2    不同直径钢筋对植筋孔直径的要求

    钢筋直径(mm)
    钢筋表面至孔壁的距离(mm)
    12~14
    ≥8
    16~22
    ≥15
    24~42
    ≥20
    48~64
    ≥30
    76~100
    ≥40

    不同钢筋类型对埋设深度的要求:
      圆钢    ≥15D
      螺纹钢   ≥12D
      其他类型  ≥10D
     ②对钢筋的要求
     使用CGM高强无收缩灌浆料植筋时,推荐使用Ⅱ级以上的钢筋,使用Ⅰ级钢筋时,钢筋形状应为L或倒T形。
     ③对CGM高强无收缩灌浆料拌和稠度的要求
     对于垂直植筋在拌和CGM高强无收缩灌浆料时,可按合格证上的推荐用水量直接加入,拌和后即可使用;对于水平植筋和倒垂直植筋,在拌和CGM高强无收缩灌浆料时应减少0.5~1.0%拌和用水。
    1.3 CGM高强无收缩灌浆料植筋工程案例
    ①人民大会堂、历史博物馆外墙挂石板
      为迎接国庆50周年,对人民大会堂和历史博物馆进行了全面装饰,在外墙挂花岗岩板。预埋的龙骨大部分用CGM高强无收缩浆料进行植筋。
    ②天津《今晚报》办公楼安装观光电梯时,发现混凝土结构中未安装预埋铁板,后采用CGM 高强无收缩灌浆料进行植筋,解决了电梯安装问题。
    ③某民用建筑增加阳台植筋,建筑施工完成后,甲方要求增加后阳台,采用CGM高强无收缩灌浆料植筋,然后连接钢筋浇注混凝土完成了增加该建筑后阳台的任务。
    2 筑物梁、板、柱改造
      许多建筑物由于其功能的改变,在建筑物内需要增加梁、板、柱或对其进行加固,使用混凝土虽也能完成这些任务,但由于竣工时间的要求,不能等到28天。近年来,我们研制发展了可满足3天30MPa,7天为40MPa的灌浆料基本上可满足抢时间的要求。
    2.1 施工注意事项
    ①对原建筑物梁、板、柱混凝土基层的处理
      原建筑物梁、板、柱混凝土基层要去掉疏松部分,去掉老混凝土表面面层至露出混凝土新碴 ,用水将表面冲洗干净后,采用界面处理剂进行拉毛处理。
    ②用CGM高强无收缩灌浆料加固梁、板、柱的厚度要求
      考虑到钢筋保护层和CGM高强无收缩灌浆料骨料的颗粒径,使用CGM高强无收缩灌浆料加固梁、板、柱时,其厚度应不小于50mm。
    ③CGM高强无收缩灌浆料施工要求
      施工前应进一步用水浆梁、板、柱湿润,CGM高强无收缩灌浆料应采用机器搅拌,加水量应严格按合格证的推荐用水量,必要时可采用振捣棒振捣。

    2.2 CGM高强无收缩灌浆料工程案例

    ①首钢二炼钢结构柱加固

      以往对于结构的加固多采用“粘钢补强”的方法于需要加固的梁枝等结构上。但这样的方法存在许多无法克服的缺陷。如①耐高温问题。一般的结构胶,只能在低于120℃的环境中使用 ,加之所粘的钢板导热性好,所以热量极易传给粘接剂部分造成碳化;②耐老化问题。一般 的结构胶均为有机材料或高分子材料,这类材料的老化问题目前是无法解决的,所以加固的结构若干年后就需要进行再次加固。而使用CGM料进行结构的加固,则避免了上述问题的发生, 首钢二炼钢的结构柱由于长期使用,且距炼钢炉较近,环境恶劣。经鉴定已属危险结构,急需加固。采用“粘钢补强”的方法不行,温度过高。而采用耐高温材料,与原有结构连成一体。因此,决定采用CGM进行加固,由于CGM具有良好的耐热性和较高的强度和较好的耐久性不易老化。所以加固后的结构整体性好,使用正常且加固所需时间短,便于施工,得到了建设单位,施工单位的好评。

    ②柳钢炼钢厂托梁拔柱

      柳州炼钢厂15t转炉改造为30t转炉,原有建筑物结构影响设备安装,经多方论证,决定采用托梁拔柱方案,将原截面800×600的梁变成2500×1200截面,梁长由6m延长至9m。对各层平台梁全部加固,由于CGM高强无收缩浆料较好的流动性及较高的早期强度,使此项工作得以在较短的时间内顺利完成,满足了钢厂抢修时间短的要求,较好地完成了任务。

    ③北京深圳大厦地面加固

      北京深圳大厦原设计为住宅工程,在主体结构已完成,进入装修阶段,因为种种原因变更为三星级酒店,但原有的结构已无法适应其要求,急需对其进行加固,特别是楼板,经过设计对于结构的计算最终决定采用CGM高强无收缩灌浆料进行加固是最合理的。根据设计单位的要求,在每层楼板增设钢筋以满足承截力的要求。

      为了保证交工日期,经甲方同意,一、二层楼板全部采用CGM高强无收缩灌浆料进行加固。由于CGM高强无收缩灌浆料具有较好的施工性,仅用3天时间就完成近2800m3的浇注任务。 经现场留样检测,施工后7天就达到了40MPa的强度,已满足了安装的条件,保证了该楼的按期竣工,施工后的楼板可装饰性好,无论上部的装饰采用什么材料均可适应,到目前使用情况良好,取得了良好的技术经济效果。

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