损伤混凝土结构加固性能及加固后耐久性研究

柯鹏

河南博维建筑规划设计有限公司 河南郑州 450000

1 CFRP等混凝土构件加固技术分析

选用混凝土梁柱等结构作为受力构件类型，在研究中得到相应的参数验证损伤钢筋混凝土结构的加固性能以及获得耐久性提升的策略。由于环境侵蚀、自然灾害、人为因素等影响，导致混凝土结构在正常使用中出现损伤，已经成为世界性课题。我国在进行混凝土结构加固处理上起步较晚，经过相关的工程实践和加固理论的验证，已经获得了很好的进步。经过长期的探索，对于混凝土结构的加固方法，结合具体的施工条件、结构、特点、功能等方面，得到了诸多效果可靠、施工简单、经济合理的加固方法[1]。

（1）CFRP加固技术，具有对不同初始损伤的混凝土进行加固优势。当前对于加固混凝土受弯构件进行研究，主要针对其破坏模式，在诸多研究成果上认为跨中弯曲裂缝端部开始剥离向着梁的支座端扩展。这一破坏模式实在长期持续荷载下形成的。还有一种是跨中弯曲裂缝，端部剥离向梁的支座端扩展，形成最终的破坏。对加固梁抗弯性能进行研究之后，进行了破坏形式又被加以恢复，CFRP方法采用加固耐久性试验中，将碳纤维布黏贴层数，可提高梁的承载能力已经得到验证。在极限荷载情况下，加固梁的复合截面能够很好的加固，对平截面假定进行满足，使得加固梁上的纤维布板存在综合强度的问题得到解决。事实证明结构在加固之前，承受的活载具有不同程度的损伤。

（2）增大截面法加固混凝土结构。在同种材料被加固构件的承载力一进行加固，通过增加结构构件的截面面积，提升结构使用性能，在某种程度上能改变结构的自振频率，这种加工方法目前作为增大截面法，被使用在混凝土结构的梁、板、柱构件加固中，加工效果证明结构的加固、适应力水平、施工工艺、材料性能等工艺简单，适用性广。通过实验的方法，对大截面法加固混凝土结构在一次受力情况下的应力水平指标进行了验证，探讨了应力水平指标与加固柱极限承载力之间的关系，得到偏心受压正截面承载力，得到简化计算公式。计算应变分布强度和应变特性的影响值，得出结论：钢筋混凝土结构遭受腐蚀等引起构件性能劣化，引起钢筋混凝土柱承载力发生损失，力学性能退化[2]。

（3）电化学法加速加固混凝土柱的技术，对锈蚀后的事件采用CFPR片材料进行加固，通过进行轴心压力承载力的实验得到相应的理论。针对结构性能随时间退化的情况，在耐久性退化机理和规律研究的基础上，采用粘贴CFPR加固针对不同损伤的混凝土梁抗弯性能加固后，可以提升加固性能，针对不同损伤类型进行影响因素的去除，在各类环境中都能将混凝土构件的耐久性加以提高耐。

（4）FPR加固混凝土受弯构件。小于60-70%极限荷载的情况下，加固梁的复合截面，能够很好的满足平截面，假定在没有可靠锚固措施的情况下，发生玻璃破坏，加固梁的极限承载能力低于未加固的参考量。黏贴等量纤维布加固梁的鸡宰成宰，能力不受黏贴加固特载程度的影响，解决了粘贴炭纤维布加固钢筋混凝土梁的基本受力性能等问题。

2 损伤混凝土结构加固后耐久性研究

事实上损伤混凝土结构加固前的损伤情况对加固效果的影响不容忽视，针对完整量和少数量加固所进行的研究，均表明目前在受力性能要解决结构使用功能、提高荷载等级、原结构承载能力不足的问题，采用加固的技术嫩巩固提升混凝土结构的耐久性。

（1）针对受力构件钢筋锈蚀，对于带裂缝工作的钢筋混凝土量进行荷载的卸除后，针对残余的裂缝进行加固，完整梁的受力性能的提升。经过研究表明不同预裂程度和开裂程度的加固梁，在机械承载能力不受影响的情况下，明显提升了加固梁钢筋应变和截面刚度。受拉区钢筋应变和挠度的降低幅度影响，在正常使用荷载水平下，抗弯刚度和受拉钢筋应变的改善程度明显低于卸载一下估量。FPR加固环境下即便是受到侵蚀作用，引起混凝土结构中的钢筋锈蚀，发生了氯离子的渗透和碳化，作为一种不可避免的自然现象，加固后的耐久性依然表明采用结构性加固技术性能优劣非常显着[3]。

（2）随着截面积的减小，钢筋锈蚀后，屈服强度和极性下极限强度下降，引起保护层开裂，甚至脱落。秀是中生成的氧化物，一方面体积膨胀，一方面也破坏了混凝土和钢筋之间的年粘贴。采用黏贴纤维复合材料加固的方法应对锈蚀钢筋锈胀损伤混凝土，采用加固复合技术，考虑到各种性能，在协同工作性能上有待进一步提升。

碳纤维不加速锈蚀受弯构件的有效性，使得结构增强，外在约束降低低渗透率屏障，形成了构件表面的有效屏障，防止锈蚀进一步发生。经过锈蚀量的屈服承载力与钢筋锈是诗中的树枝比较发现，加过后的量在钢筋锈蚀率上得到了降低，承载力相对较高。可以看出碳纤维复合材料加固的方法能够提高弯构件的承载力，减轻锈蚀引起的结构性能退化程度[4]。

3 结语

建筑结构形式趋于复杂化，异形混凝土结构构件越来越多，针对混凝土构件加固进行试验、设计与施工，是当前理论结合施工方普遍关注的重难点。当前混凝土损伤后采用加固修复技术已经能够应对恶劣条件，如冻融循环、海水环境、湿热环境等。在恶劣环境中提升混凝土构件耐久性，如FRP加固等技术的应用与混凝土结构耐久性提升的相关研究今后依然是热点课题。在搭接材料的粘性、混凝土粘结、加固后耐久性等方面得到更多的研究成果，以针对不同种类的混凝土构件施工、应对干湿交替、低温冻结、冻融循环等环境，达到损伤混凝土的耐久性提升效果。