Page 173 - 水库安全运行管理理论与模式研究

第四章 水工建筑物维修加固

第一，工艺简单、施工便捷：钢板和混凝土结构协同承载，充分发挥钢板的
高强性能。
第二，硬化时间短：胶黏剂固化硬化快，故可以快速施工，不会对结构的正

常使用造成的影响。
第三，不增加结构自重：钢板的粘贴厚度大概为 2~6mm，故加固后不会增
大混凝土结构的自重，同时不会影响混凝土结构的整体外观特性。
第四，加固效果好：胶黏剂的种类比较多，且与混凝土基面具有较好的粘接

强度，可以使钢板和混凝土牢固黏结在一起，从而高效发挥钢板的强度，改善了
结构的抗裂性和抗渗性能。
第五，加固修复成本低，粘贴钢板的位置和面积可以选择。
粘钢加固混凝土技术的施工工艺流程为：混凝土构件表面清理→钢板预卸载

→配置粘结剂→粘贴钢板→压实钢板和混凝土基面→胶粘剂固化→粘钢质量检验
→防腐处理。
李鹏对加固混凝土短柱进行了轴心压力试验研究。通过试验和 ANSYS 有限
元分析得知，在混凝土结构的外部粘贴碳纤维，一方面可以发挥钢板的高强性

能，改善构件的承载能力；另一方面核心混凝土在周围钢板的约束下，混凝土的
本构模型发生改变。粘钢加固混凝土结构的加固效果很大程度上取决于钢板和胶
粘层材料的黏结性能、胶粘层材料之间的粘接强度以及胶粘层材料和混凝土基底
面之间的粘接强度。胶层材料的厚度越大，钢板端部的剪应力越小，相应的正应

力会有较小程度的增加。钢板粘贴的层数越多，钢板和混凝土交界面处的剪应力
会越小。
李妮对粘钢补强混凝土梁进行了静力试验的研究，发现粘钢补强梁的主要
破坏方式是钢板从基材中剥离发生破坏、钢板的屈服以及混凝土发生剪切破坏。

其中，混凝土表层发生剪切破坏是比较理想的破坏形式，当混凝土发生剪切破坏
时需要对混凝土结构进行锚固处理，从而提高加固后的混凝土结构的延性和抗震
性能。
通过以上分析可知，粘钢加固混凝土技术在混凝土结构加固应用中具有较大

的优势，然而它也自身的局限性，具体表现为：
第一，由于钢板是一种易腐蚀的材料，特别是直接与空气接触，故对粘钢加
固混凝土技术需要防腐蚀处理，增加了工程成本。

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