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第六章结构粘结强度、锚栓和植筋检测、抹灰砂浆拉伸粘结强度检测第一部分结构粘结强度检测第二部分锚栓和植筋检测第三部分抹灰砂浆拉伸粘结强度检测第一部分结构粘结强度检测•一、概述•二、粘结强度试验方法及评定•三、试验设备•四、抽样数量•五、试验准备及步骤•六、试验结果•七、检验结果的合格评定在对混凝土结构进行加固的方法中,外包型钢加固法、粘贴钢加固法、粘贴纤维复合材加固法是混凝土结构加固常用的三种方法。•（一）外包型钢加固法•一、概述（二）粘钢加固法（三）粘贴纤维复合材加固法1、粘接材料粘合加固材与基材的正拉粘结强度是评定外粘或外包型钢工程、外粘纤维复合材工程及外粘钢板工程质量的重要指标,外包型钢工程、外粘纤维复合材工程及外粘钢板工程在施工过程或完工验收均需要做粘接材料粘合加固材与基材的正拉粘结强度检验。2、本方法适用于现场条件下以结构胶粘剂或高强聚合物砂浆为粘接材料，粘合(包括浇注、喷抹)下列加固材料与基材，在均匀拉应力作用下发生内聚、粘附或混合破坏的正拉粘结强度测定：1）.结构胶粘剂粘合纤维复合材与基材混凝土；2）.结构胶粘剂粘合钢板与基材混凝上(也可以检验原构件混凝土的抗拉强度)；3）.高强聚合物砂浆喷抹层粘合钢丝绳网片与基材混凝土;4）.界面胶(剂)粘合新旧混凝土。二、粘结强度试验方法及评定3、试验依据：《建筑结构加固工程施工质量验收规范》(GB50550-2010)附录U粘接材料粘合加固材与基材的正拉粘结强度现场测定方法及评定标准部分。1、结构加固工程现场使用的粘结强度检测仪，应坚固、耐用且携带和安装方便；其技术性能不应低于现行国家标准《数显式粘结强度检测仪》JG3056的要求。检测仪应每年检定一次。2、钢标准块的形状可根据实际情况选用方形或园形。方形钢标准块的尺寸为40mm×40mm；园形钢标准块的直径为50mm；钢标准块的厚度不应小于20mm，且应采用45号钢制作。钢标准块应带有传力螺杆，其尺寸和夹持构造，应根据所使用的检测仪确定。3、当适配性检验需在模拟现场条件下进行时，应配备仰贴纤维复合材用的钢架。该钢架宜采用角钢制作，其顶部构造应能搁置并固定3块板面尺寸不小于600mm×2100mm的预制混凝上板；其板下的空间应能满足仰贴作业的需要。预制混凝土板的强度等级应按受检产品的适用范围确定，但不得低于C30。三、试验设备4、试验设备见下图：1、粘贴、喷抹质量检验的取样，应符合下列规定：1）．梁、柱类构件以同规格、同型号的构件为一检验批。每批构件随机抽取的受检构件应按该批构件总数的10％确定，但不得少于3根；以每根受检构件为一检验组；每组3个检验点。2）．板、墙类构件应以同种类、同规格的构件为一检验批，每批按实际粘贴、喷抹的加固材料表面积(不论粘贴的层数)均匀划分为若干区，每区100m2(不足100m2，按100m2计)，且每一楼层不得少于1区；以每区为一检验组，每组3个检验点。3）．场检验的布点应在粘接材料(胶粘剂或聚合物砂浆等)固化已达到可以进入下一工序之日进行。若因故需推迟布点日期，不得超过3d。4）.布点时，应由独立检验单位的技术人员在每一检验点处，粘贴钢标准块以构成检验用的试件。钢标准块的间距不应小于500mm，且有一块应粘贴在加固构件的端部。四、抽样数量2、适配性检验1）．应由独立检验机构会同有关单位，在12℃和35℃的气温(自然或人工环境均可)中各制备3个试样，并分别进行检验；2）.应以安装在钢架上的3块预制混凝土板为基材，在两种气温中，每块板分别仰贴一条尺寸为0.25m×2.1m、由4层纤维织物粘合而成的试样；3）．应以每一试样为一检验组，每组5个检验点。每一检验点粘贴钢标准块后即构成一个试件。1、试件制备试件制备应符合下列要求：1）．基材表面处理：检测点的基材混凝土表面应清除污渍并保持干燥。2）．切割预切缝：从清理干净的表面向混凝土基材内部切割预切缝，切入混凝土深度为10～15mm，缝的宽度约2mm。预切缝形状为边长40mm的方形或直径50mm的园形，视选用的切缝机械而定。切缝完毕后，应再次清理混凝土表面。3）．粘贴钢标准块：应选用快固化、高强胶粘剂进行粘贴。钢标准块粘贴后应立即固定；在胶粘剂7d的固化过程中不得受到任何扰动。2、试验步骤1）．试验应在布点日期算起的第8天进行。试验时应按粘结强度测定仪的使用说明书正确安装仪器，并连接钢标准块。五、实验准备及步骤2）.以均匀速率连续加荷，控制在1～1.5min内破坏；记录破坏时的荷载值，并观测其破坏形式。1、正拉粘结强度应按下式计算六、试验结果2．破坏形式（1）内聚破坏——基材混凝上内聚破坏：即混凝上内部发生破坏；——胶粘剂内聚破坏：可见于使用低性能、低质量胶粘剂的胶层中；——聚合物砂浆内聚破坏：可见于使用低强度水泥，或低性能、低质量聚合物的聚合物砂浆层中。（2）粘附破坏(层间破坏)——胶层与基材混凝上之间的界面破坏；——聚合物砂浆层与基材混凝土之间的界面破坏。（3）混合破坏粘合而出现两利，或两种以上的破坏形式。注：钢标准块与高强、快硬化胶粘剂之间的界面破坏，属检验技术问题，与破坏形式判别无关，应重新粘贴，重做试验。3．试验结果正常性判别若破坏形式为基材混凝土内聚破坏，或虽出现两种或两种以上的破坏形式，但基材混凝土内聚破坏形式的破坏面积占粘合面面积85％以上，均可判为正常破坏。若破坏形式为粘附破坏、胶粘剂或聚合物砂浆内聚破坏，以及基材混凝上内聚破坏的面积少于85％的混合破坏，均应判为不正常破坏。1、单个试件现场检验加固材料与混凝土正拉粘结强度的合格指标七、检验结果的合格评定检验项目原构件实测混凝土强度等级检验合格指标正拉粘结强度及其破坏形式C15～C20≥1.5MPa且为混凝土内聚破坏≥C45≥2.5MPa1）．加固前应按规范附录T的规定，对原构件混凝土强度等级进行现场检测与推定；2）．若检测结果介于C20～C45之间，允许按换算的强度等级以线性插值法确定其合格指标。2、加固材料粘贴、喷抹质量的合格评定1）．组检验结果的合格评定，应符合下列规定：（1）当组内每一试样的正拉粘结强度均达到本规范相应指标的要求，且其破坏形式正常时，应评定该组为检验合格组：（2）若组内仅一个试样达不到上述要求，允许以加倍试样重新做一组检验，如检验结果全数达到要求，仍可评定该组为检验合格组；（3）若重做试验中，仍有一个试样达不到要求，则应评定该组为检验不合格组。2）．检验批的粘贴、喷抹质量的合格评定，应符合下列规定：(1)当批内各组均为检验合格组时，应评定该检验批构件加固材料与基材混凝土的粘合质量合格；(2)若有一组或一组以上为检验不合格组，则应评定该检验批构件加固材料与基材混凝土的粘合质量不合格：（3）若检验批由不少于20组试样组成，且检验结果仅有一组因个别试样粘结强度低而被评为检验不合格组，则仍可评定该检验批构件的粘合质量合格。3.适配性检验的正拉粘结性能合格评定，应符合下列规定：（1）当不同气温条件下检验的各组均为检验合格组时，应评定该型号纤维织物与拟配套使用的胶粘剂，共适配性检验的正拉粘结性能合格；（2）若本次检验中，有一组或一组以上检验不合格，应评定该型号纤维织物与拟配套使用的胶粘剂，其适配性检验的正拉粘结性能不合格。（3）当仅有一组，且组中仅有一个检测点不合格时，允许以加倍的检测点数重做一次检验。若检验结果全组合格，仍可评定为适配性检验的正拉粘结性能合格。第二部分锚栓和植筋检测•一、后锚固的定义与后锚固类型•二、锚固承载力现场检验标准规范•三、后锚固的机理•四、锚固设计原则•五、检验方法及评定标准•六、后锚固试验应提供下列信息文件和记录一、后锚固的定义与后锚固类型•1后锚固的定义：通过相关技术手段在既有混凝土结构上的锚固。•2锚栓的种类：锚栓是一切后锚固组件的总称，范围很广。按原材料不同分为金属锚栓和非金属锚栓。按锚固机理不同分为膨胀型锚栓、扩孔型锚栓、粘结型锚栓、混凝土螺钉、射钉、混凝土钉等。非金属锚栓，主要是塑料锚栓，又称尼龙锚栓，因一般尼龙栓强度太低，耐久性又较差，主要用作临时性轻型挂件的锚固，故略。•2.1膨胀型锚栓（简称膨胀栓）：分为扭矩控制式和位移控制式•扭矩控制式膨胀型锚栓•位移控制式膨胀型锚栓•2.2扩孔型锚栓（简称扩孔栓或切槽栓）•2.3粘结型锚栓（又称化学粘结栓，简称化学栓或粘结栓）•2.4化学植筋•2.5砼螺钉•2.6射钉•3后锚固荷载下锚固连接的破坏模式与特征序号后锚固破坏形式图形示意图破坏形式特征1锚栓钢材破坏：锚栓或植筋本身钢材被拉断、剪坏或复合受力破坏（宜控制为这种破坏形式）此种破坏主要发生在锚固深度hef超过临界深度hcr时，或混凝土强度较高，或锚固区钢筋密集，或锚栓、锚筋材质强度较低或有效截面偏小时。一般具有明显的塑性变形，破坏荷载离散性较小。2混凝土锥体破坏：锚栓受拉时混凝土基材形成以锚栓为中心的倒锥体破坏（宜避免这种破坏形式）此种破坏形成以锚栓为中心的一定深度的混凝土锥体受拉破坏或受拉锥体与拔出混合型破坏3混合破坏：化学植筋受拉时形成以基材表面混凝土锥体及深部粘结拔出之组合破坏（宜避免）此种破坏形成上部锥体及深部粘结拔出之混合破坏形式。当锚固深度小于钢材拉断之临界深度时（hefhcr），一般多发生混合型破坏。4混凝土边缘破坏：基材边缘受剪时形成以锚栓轴为顶点的混凝土楔形体破坏（宜避免）此种破坏形成以基材边缘的锚栓轴为顶点的混凝土楔形体受剪破坏•3后锚固荷载下锚固连接的破坏形式与特征序号后锚固破坏形式图形示意图破坏形式特征5剪撬破坏：中心受剪时基材混凝土沿反方向被锚栓撬坏（宜避免）此种破坏形成基材局部混凝土沿剪力反方向被锚栓撬坏的破坏形式。剪撬破坏一般发生在埋深较浅的粗短锚栓情况。6劈裂破坏：基材混凝土因锚栓膨胀挤压力而沿锚栓轴线或若干锚栓轴线连线之开裂破坏（宜避免）此种破坏因锚栓的膨胀挤压，形成沿锚栓轴线或群锚轴线连线之胀裂破坏形式，称为劈裂破坏。破坏与锚栓类型、边距、间距及基材厚度有关。7拔出破坏：拉力作用下锚栓整体从锚孔中被拉出的破坏（应避免）；穿出破坏：锚栓膨胀锥从套筒中拔出（宜避免）此种破坏主要是施工安装方法不当，如钻孔过大，锚栓预紧力不够等情况，拔出破坏承载力很低，离散性大，难于统计出有用的承载力指标8胶筋界面破坏或胶混界面破坏：化学植筋或粘结型锚栓受拉时，沿胶粘剂与钢筋界面（或与混凝土孔壁界面）之拔出破坏（应避免）此种破坏多发生在粘结剂强度较低，基材混凝土强度较高，锚固区配筋较多，钢筋表面较为光滑;锚孔表面处理不当，如未清孔（存在大量灰粉），孔道过湿，孔道表面被油污等。二、锚固承载力现场检验标准规范•1目前对锚固件进行承载力现场检验的标准规范主要有以下三本•《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013•《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010•《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203-2011•2检验时首先根据设计图纸或设计文件采用相应的标准、规范标准规范条款适用范围《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013附录C锚固承载力现场检验方法及评定标准适宜一般的锚固件，对所有的锚固件均适用《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010附录W锚固承载力现场检验方法及评定标准主要用于建筑结构加固工程的植筋检验《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203-2011第9章填充墙砌体工程第9.2.3节仅适用于填充墙砌体工程的拉结筋的检验三、后锚固的机理根据后锚固连接的类型，其锚固的原理有所不同•1膨胀型锚栓连接：利用锥体与膨胀片（或膨胀套筒）的相向移动，促使膨胀片膨胀，与孔壁混凝土产生膨胀挤压力，并通过剪切摩擦作用产生抗拔力，实现对被连接件锚固的一种组件。•2扩孔型锚栓连接：通过对钻孔底部混凝土的再次切槽扩孔，利用扩孔后形成的混凝土承压面与锚栓膨胀扩大头间的机械互锁，实现对被连接件锚固的一种组件。•3粘结型锚栓连接：以特制的化学胶粘剂（锚固胶），将螺杆及内螺纹管等胶结固定于混凝土基材钻孔中，通过粘结剂与螺杆及粘结剂与混凝土孔壁间的粘结与锁键作用，以实现对被连接件锚