本發(fā)明屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)超高韌性混凝土（ecc）加固混凝土結(jié)構(gòu)的新技術(shù)和新材料，適用于混凝土構(gòu)件（梁、板、剪力墻、柱）加固維護(hù)和性能提升，屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

engineeredcementitiouscomposites簡(jiǎn)稱ecc，是一種具有超強(qiáng)韌性的亂向分布短纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料。不同于普通的纖維增強(qiáng)混凝土(fiberreinforcedconcrete，frc)，ecc是利用斷裂力學(xué)、微觀物理力學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，對(duì)材料體系進(jìn)行系統(tǒng)地設(shè)計(jì)、調(diào)整和優(yōu)化得到的新型工程用水泥基復(fù)合材料。ecc通常是以水泥、礦物摻合料、石英砂作為基體，用纖維做增強(qiáng)材料，在纖維體積摻量小于2%的情況下，其極限拉應(yīng)變通常在3%~7%的范圍內(nèi)，具有拉伸應(yīng)變-硬化性能和多縫開(kāi)裂特征，且飽和狀態(tài)的多縫開(kāi)裂裂縫寬度小于0.1mm，耗能能力是常規(guī)纖維混凝土的3倍。因此它在提高結(jié)構(gòu)的延性、耗能能力、抗侵蝕性、抗沖擊性和耐磨性方面具有顯著的效果，在抗震結(jié)構(gòu)、大變形結(jié)構(gòu)、抗沖擊結(jié)構(gòu)和修復(fù)結(jié)構(gòu)中有著廣闊的發(fā)展前景。在國(guó)外，憑借這些優(yōu)點(diǎn)，ecc已被應(yīng)用于邊坡加固、大壩表面的加固、橋梁連接板、抗震梁等領(lǐng)域。

高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)這一新型配筋型式與人工綁扎鋼筋相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.節(jié)約鋼材，為普通鋼材用鋼量的22%；2.施工速度快，在基本條件相同的情況下,安裝高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)消耗的工時(shí)數(shù)約為安裝散支鋼筋的15%～35%；3.施工質(zhì)量好，高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸規(guī)整，縱橫間距準(zhǔn)確，誤差小，混凝土保護(hù)層易于保證。4.經(jīng)濟(jì)效益明顯，高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)抗拉強(qiáng)度為ⅰ級(jí)冷拔鋼筋的5倍，可有效節(jié)約鋼筋60%，縮短混凝土工程鋼筋項(xiàng)目的工期70%～85%；5.抗腐蝕能力強(qiáng)。鑒于其優(yōu)良的性能，采用高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)混凝土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加固的方法也得到了廣泛應(yīng)用，但由于混凝土本身抗拉強(qiáng)度低和脆性破壞的缺點(diǎn)，高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)混凝土的加固方法對(duì)結(jié)構(gòu)抗裂性能的提升仍是有限的。

近20年來(lái)，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，加固方法從傳統(tǒng)的加大截面加固法、外包型鋼加固法和預(yù)應(yīng)力加固法到粘貼碳纖維加固法等，得到了快速的發(fā)展，且每種加固方法均有其優(yōu)點(diǎn)和不足，具體如下所示：

1.增大截面加固法：采用鋼筋混凝土或鋼筋網(wǎng)砂漿層，來(lái)增大原混凝土結(jié)構(gòu)截面面積和配筋，達(dá)到提高構(gòu)件承載力的目的。優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，適用面廣，可廣泛用于一般梁、板、柱、墻等混凝土結(jié)構(gòu)的加固；缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定影響，增加結(jié)構(gòu)的自重，截面增大對(duì)結(jié)構(gòu)外觀及房屋凈空也有一定影響。其加固效果與原結(jié)構(gòu)在加固時(shí)的應(yīng)力水平、結(jié)合面構(gòu)造處理、施工工藝、材料性能以及加固時(shí)是否卸載等有關(guān)。

2.增設(shè)支點(diǎn)加固法：增設(shè)支點(diǎn)加固法是用增多支撐點(diǎn)來(lái)減小結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提高其承載能力的加固方法。增設(shè)支點(diǎn)加固法簡(jiǎn)單可靠，但是使用空間會(huì)受到一定影響，適用于梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。

3.預(yù)應(yīng)力加固法：采用外加預(yù)應(yīng)力拉桿或型鋼撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進(jìn)行加固的方法，即對(duì)構(gòu)件或施加預(yù)應(yīng)力改變其內(nèi)部應(yīng)力變化，降低結(jié)構(gòu)自身的應(yīng)力水平，從而提高構(gòu)件的承載力，且避免構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象。在一些跨度較大的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件中，一般加固方法難以應(yīng)用，該方法可很好的解決該問(wèn)題。但是該加固方法耐腐蝕、耐火性、耐久性仍有待改善。

4.粘貼鋼板加固法：粘貼鋼板加固法是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，從而達(dá)到提高構(gòu)件承載力的一種加固方法。粘貼鋼板法的施工簡(jiǎn)單而快捷，對(duì)結(jié)構(gòu)外觀形狀的影響較小。但該加固方法耐腐蝕、耐火性、耐久性差，且對(duì)節(jié)點(diǎn)的處理難度極大。

5.外包鋼加固法：外包鋼加固是以型鋼外包于構(gòu)件四角或兩角的加固方法，分為濕式和干式兩者情況。濕式法外包型鋼于構(gòu)件之采用乳膠水泥粘貼或環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)灌漿等方法粘結(jié)，干式法型鋼于與原構(gòu)件之間無(wú)任何粘結(jié)。外包鋼加固的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在對(duì)截面尺寸和外觀影響較小，承載力有很大提高，施工簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，受力可靠。但該加固方法應(yīng)用范圍有限，截面較大的構(gòu)件和異型截面的構(gòu)件，外包鋼很難加固，且對(duì)節(jié)點(diǎn)的加固難度極大。

6.碳纖維加固法：碳纖維加固法是九十年代后期逐漸在我國(guó)興起的一種加固方法，它通過(guò)使用輕質(zhì)高強(qiáng)的碳纖維布粘貼結(jié)構(gòu)相應(yīng)的部位來(lái)達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)加固的目的，而且相對(duì)于其他加固方法有著易于施工和不增加截面尺寸等優(yōu)點(diǎn)。但是碳纖維加固存在耐火、耐高溫性能較差和延性不足的問(wèn)題，耐久性能也有待改善。

7.加筋高性能砂漿加固：加筋高性能砂漿加固技術(shù)是最近幾年新興的加固技術(shù)，以高性能砂漿（如聚合物砂漿等）為粘結(jié)材料，以高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)等為受力材料。該加固技術(shù)有些類似于加大截面加固法，但是其加固面積很小，高性能砂漿的貢獻(xiàn)并不大，主要是對(duì)受力材料提供一系列保護(hù)，具有高強(qiáng)、耐火、耐腐蝕、無(wú)污染、施工方便、耐久性好等特點(diǎn)。但是目前高強(qiáng)、高韌性、抗裂性能好的砂漿材料的研發(fā)仍是熱點(diǎn)問(wèn)題。

8.纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土加固：纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土加固是將纖維編織網(wǎng)埋入精細(xì)混凝土中，以精細(xì)混凝土為粘結(jié)材料，以纖維編織網(wǎng)為受力材料，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行加固。該加固方法具有耐腐蝕、耐高溫、透濕性好、與基體材料相容性好、可應(yīng)用在低溫環(huán)境中等優(yōu)點(diǎn)。但是，該方法也存在著一定的問(wèn)題：纖維強(qiáng)度高、延性較差，纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土破壞時(shí)呈脆性破壞，基體混凝土開(kāi)裂瞬間對(duì)應(yīng)的承載力下降偏大，開(kāi)裂處基體不再傳遞荷載，裂縫附近的纖維編織網(wǎng)與基體界面因應(yīng)力集中易出現(xiàn)脫錨現(xiàn)象，不利于發(fā)揮編織網(wǎng)的極限承載能力，對(duì)應(yīng)構(gòu)件剛度明顯降低，且到一定階段后，有多條裂縫開(kāi)展的寬度較大，容易導(dǎo)致腐蝕介質(zhì)侵入混凝土內(nèi)部。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)ecc加固混凝土結(jié)構(gòu)，可顯著提高結(jié)構(gòu)承載力和耐久性。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)ecc加固混凝土結(jié)構(gòu)，是按照下述方式實(shí)現(xiàn)的：

（1）確定高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)中鋼絲的直徑和網(wǎng)孔尺寸，縱橫向鋼絲十字交叉點(diǎn)處采用電阻點(diǎn)焊連接，運(yùn)至工地；

（2）混凝土表面處理，將需要加固的混凝土結(jié)構(gòu)表面砂漿打磨掉，露出骨料，之進(jìn)行表面處理；

（3）植入銷釘，利用銷釘連接不銹鋼絞線網(wǎng)和待加固混凝土構(gòu)件；

（4）安裝鋼絲網(wǎng)，將鋼絲網(wǎng)固定在加固面上，之后清理工作面；

（5）刷界面劑；

（6）噴射、現(xiàn)澆或者涂抹ecc加固層；

（7）養(yǎng)護(hù)，對(duì)ecc進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。

步驟（2）中的表面處理是采用高壓水噴射法和人工鑿毛法進(jìn)行處理。

步驟（3）中清理工作面是采用高壓水槍進(jìn)行清理。

ecc加固層厚在20～30mm之間。

本發(fā)明在待加固混凝土構(gòu)件表面鋪上高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)，然后用銷釘錨固在構(gòu)件上，使其共同工作整體受力，最后抹上ecc作為保護(hù)層，以提高結(jié)構(gòu)承載力和耐久性，可顯著提高抗裂性能、變形能力、耗能能力、抗侵蝕性能及抗沖擊性能。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)ecc加固混凝土結(jié)構(gòu)的方法，是按照下述方式實(shí)現(xiàn)的：

（1）按照設(shè)計(jì)的要求，確定高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)中鋼絲的直徑和網(wǎng)孔尺寸，縱橫向鋼絲十字交叉點(diǎn)處采用電阻點(diǎn)焊連接，運(yùn)至工地；注意焊接牢固可靠。

（2）混凝土表面處理，將需要加固的混凝土結(jié)構(gòu)表面砂漿打磨掉，露出骨料，之進(jìn)行表面處理；表面處理優(yōu)選采用高壓水噴射法和人工鑿毛法進(jìn)行處理。

（3）植入銷釘，利用銷釘連接不銹鋼絞線網(wǎng)和待加固混凝土構(gòu)件；植入銷釘可以提高混凝土和ecc的界面抗剪能力。

（4）安裝鋼絲網(wǎng)，將鋼絲網(wǎng)固定在加固面上，之后清理工作面；清理工作面優(yōu)選采用采用高壓水槍進(jìn)行清理，這樣可以最大程度的避免因灰塵造成的加固層與原梁的粘結(jié)力損失。

（5）刷界面劑；鑒于界面劑的種類較多，其具體的使用步驟可能有一定的出入，要嚴(yán)格按照界面劑的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行配置和使用，保證質(zhì)量。

（6）噴射、現(xiàn)澆或者涂抹ecc加固層；按照設(shè)計(jì)要求拌合超高韌性混凝土ecc，流動(dòng)性滿足施工要求，強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，然后將拌合好的超高韌性混凝土ecc噴射、現(xiàn)澆或抹在固定有混雜纖維筋網(wǎng)格的地方，超高韌性混凝土ecc厚度根據(jù)設(shè)計(jì)要求，ecc加固層厚度宜控制在20～30mm之間。

（7）養(yǎng)護(hù)，對(duì)ecc進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。

高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)ecc是指高韌性水泥基復(fù)合材料ecc中包含高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)，結(jié)合了ecc與高強(qiáng)不銹鋼絲網(wǎng)兩者的優(yōu)勢(shì)，可以明顯改善材料的韌性，提高材料的裂縫控制能力，使得裂縫開(kāi)展得更為細(xì)密，并出現(xiàn)大量微裂縫，表現(xiàn)出了很高的延性和抵抗變形能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土裂縫的無(wú)害化分散，同時(shí)獲得更高的承載能力，解決鋼筋混凝土因鋼筋銹蝕而產(chǎn)生的耐久性問(wèn)題。該材料用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固將獲得更加優(yōu)越的加固效果，使加固后結(jié)構(gòu)獲得更好的抗裂、抗震、抗腐蝕性能，并且具有更好的耐久性和耐火性，對(duì)結(jié)構(gòu)外觀形狀的影響較小，且施工簡(jiǎn)單而快捷。另外，高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)ecc和rc結(jié)構(gòu)性能更加接近、高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)較frp價(jià)格便宜等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。