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行业要闻
植筋胶作业指导书
发布时间:2015-12-25 15:29 来源:道钉锚固剂 阅读:

1 总则

1 . 1 为使植筋在钢筋混凝土结构改造加固应用中,做到技术先进、经济合理、安全可靠。

1 . 2 本指导书适用于在钢筋混凝土结构中采用植筋加固的设计与施工。

1 . 3 采用植筋胶在钢筋混凝土结构中植筋时,除应符合本指导书的规定外,尚应遵守国家现行的有关标准和规范的规定。锚固参数可根据现场拉拔试验结果进行调整。

1 . 4 采用植筋胶在钢筋混凝土结构中植筋时,应由专业设计人员进行设计,并由有施工经验的专业施工队进行施工。

1 . 5 混凝土基材强度等级不宜小于 C15 ,当基材强度等级大于 C30 时,植筋参数 ( 锚固深度 ) 仍按 C30 考虑。

1 . 6 岩石、砖等实心基材的锚固可参照本指导书执行。

名词解释与符号
   
凝胶时间—从树脂胶泥与固化剂混合起,到锚固胶开始发热 ( 胶泥温度上升 2 ℃ ) 的时间。
   固化时间—从锚固胶 A 料与固化剂 B 料混合起,到反应结束的时间。
   As —锚筋截面面积;
   D —钻孔直径;
   d —锚筋直径;
   f cr —植筋胶与混凝土粘结强度标准值;
   f yk —锚筋强度标准值;
   L —有效锚固深度;
   L b —锚筋屈服锚固深度;
   N sd —单一锚筋拉力设计值,或群锚锚筋中拉力最大设计值;
   N Rk,s —锚筋受拉承载力标准值;
   N Rk,c —植筋胶与混凝土界面粘结承载力标准值;
   V sd —单根锚筋剪力设计值或群锚锚筋的最大剪力设计值;
   V RK,s —锚筋受剪承载力标准值;
   Y mc —植筋胶与混凝土界面粘结承载力分项系数;
   Y ms —锚筋受拉,或受剪承载力分项系数;
   v —植筋胶的比重,取 2 ;
   K —钻孔用胶富余系数,取 1.1 ;
   W —植筋胶用量。

植筋胶特点与应用范围

3 . 1 产品特点

(1) 本产品用于钢筋混凝土,亦可用于砖墙、岩石等基材的钢筋锚固

(2) 承载快、拉拔力大、抗疲劳、抗震动

(3) 施工快捷、方便,且水平孔、向上孔均易施工并能保证孔内充满胶

(4) 锚固效果如同预埋,且成本低

(5) 在负温 ( - 15 ℃ ) 下能固化,不影响锚固力

(6) 锚固钢筋固化后可焊接施工

3 . 2 应用范围

(1) 梁、柱加大断面植筋、柱加牛腿、水平植筋

(2) 墙体加厚拉结植筋

(3) 结构加层柱头垂直植筋

(4) 梁体接长水平植筋

(5) 梁、板悬挑水平植筋、梁上加柱、垂直植筋

(6) 基础、连续墙植筋

(7) 预制梁修复植筋

(8) 幕墙埋件

(9) 天线生根

(10) 广告牌基脚固定、机械设备固定等

(11) 岩石、砖砌体等锚固

材料

4 . 1 基材
   植筋主要锚固基材是钢筋混凝土、预应力混凝土结构、砖墙。砖墙加固时常用锚筋作拉结筋使用。混凝土强度等级宜在 C15 ~ C60 之间。
   混凝土基材强度对植筋锚固力有明显的影响,混凝土强度越低,植筋的锚固力也越低;混凝土强度越高,植筋的锚固力也相应越高。但是,植筋锚固力与混凝土强度并非呈线性关系。

4 . 2 钢筋
   结构植筋应优先采用Ⅱ级、Ⅲ级钢筋。
   墙体拉结植筋可采用 I 级钢筋。

4 . 3
   植筋胶

4 . 3 . 1 植筋胶力学性能参数,见表 4 . 3 . 1 。

植筋胶力学性能表

序号

试验项目

试件规格

单位

试验结果

备注

1

轴心抗压强度

100 × 100 × 300 ㎜

MPa

104.3

 

2

弹性模量

100 × 100 × 300 ㎜

MPa

14600

 

3

壁裂抗拉

100 × 100 × 100 ㎜

MPa

11.2

 

4

拉伸剪切强度

粘接面积
40 × 100 ㎜

MPa

2.7

砼试件开裂

5

抗拔粘接力

砼 150 × 150 × 150 ㎜
锚固深度 100 ㎜

kN

35.7

砼试件开裂

6

稠度

40 × 40 × 160 ㎜

5.3

 

7

表观密度

40 × 40 × 160 ㎜

Kg/m 3

2070

 

8

抗压强度

40 × 40 × 160 ㎜

MPa

116.0

 

9

抗折强度

40 × 40 × 160 ㎜

MPa

34.0

 

10

软化系数

40 × 40 × 160 ㎜

 

抗压: 0.95
抗折: 1.03

泡水 48 小时湿强度 / 干强度

4 . 3 . 2 温度对胶的固化时间的影响,见表 4 . 3 . 2

温度对固化时间的影响表 表 4 . 3 . 2

基础材料温度

凝胶时间 min

固化时间 min

-15 ℃

50

150

0 ℃

30

70

20 ℃

18

45

30 ℃

10

15

4 . 3 . 3 焊接对锚固力的影响,见表 4 . 3 . 3 。

焊接对锚固力的影响表 表 4 . 3 . 3

锚筋规格

焊接离胶面最小距离 /S

焊接方式

承载力折减系数

破坏方式

Φ 10

≥ 10d

双面搭接焊

1.0

锚筋屈服

Φ 12

≥ 8d

双面搭接焊

1.0

锚筋屈服

Φ 16

≥ 7d

双面搭接焊

1.0

锚筋屈服

Φ 20

≥ 7d

双面搭接焊

1.0

锚筋屈服

Φ 25

≥ 6d

双面搭接焊

1.0

锚筋屈服

图 4 . 3 . 3

4 . 3 . 4 钻孔湿度对锚固力的影响

钻孔有水对锚固力的影响比较明显,锚固力会有所降低,宜采用加热烘干措施后施工,见表 4 . 3 . 4 。

钻孔湿度对锚固力的影响表 表 4 . 3 . 4

序号

钻孔状态

锚固力折减系数

备注

1

干孔

1.0

 

2

潮湿孔

0.8

孔壁潮湿,无积水

4 . 3 . 5 施工清孔对锚固力的影响,见表 4 . 3 . 5 。

施工清孔对锚固力的影响表 表 4 . 3 . 5

序号

施工清孔情况

锚固力折减系数

备注

1

清干净

1.0

 

2

只刷孔

0.8

 

3

只吹孔

0.8

 

4

未清孔

0.5

 

4 . 3 . 6 钻孔孔口方向对锚固力的影响,见表 4 . 3 . 6 。

孔口方向对锚固力的影响表 表 4 . 3 . 6

序号

钻孔方向

锚固力折减系数

备注

1

向下

1.0

 

2

水平

1.0

 

3

向上

0.95

 

4 . 3 . 7 钻孔直径与锚筋直径对应值的关系,见表 4 . 3 . 7 。

钻孔直径与锚筋直径对应值的关系 表 4 . 3 . 7

锚筋直径 d/ ㎜

Φ 8

Φ 10

Φ 12

Φ 14

Φ 16

Φ 20

Φ 25

最佳钻孔直径 D/ ㎜

Φ 12

Φ 14

Φ 16

Φ 22

Φ 25

Φ 28

Φ 35

4 . 3 . 8 钻孔用胶量计算
   经验用量:填满钻孔的 2/3 。
   计算用量: W= π /4 ( D 2 - d 2 ) h ef · v · K
   式中 v ——植筋胶的比重取 2 ; K ——钻孔用胶富余系数取 1.1 ;
   h ef ——有效锚固深度; W ——植筋胶用量

设计与构造

5 . 1 一般规定

( 1 )锚固筋的设计应根据构件荷载分布状况及《建筑结构荷载规范》有关规定,计算单锚、群锚锚筋的最大拉力或拉弯共同作用的复合拉力和剪力内力设计值。

( 2 )安全等级重要性系数

根据工程的重要性及锚固破坏后果的严重程度,设计值应乘以相应的安全等级重要性系数,见表 5 . 1 。

安全等级重要性系数表 表 5 . 1

安全等级

破坏后果

重要性系数

一级

二级

三级

很严重

严重

不严重

1.2

1.1

1.0

(3) 锚固构件的破坏类型

  通过系列试验和多年工程实践,在钢筋混凝土构件中进行锚固,锚固构件的破坏,通常有二种状况,即锚固筋破坏、锚固粘结胶破坏和混凝土基材破坏。其中锚固粘结胶的破坏又可分为沿锚筋与胶界面的破坏、混凝土与胶界面的破坏两种可能。

(i) 当锚固深度大于或等于锚筋最小屈服锚固深度时 , 通常锚固筋的破坏起控制作用。

(ii) 当锚固深度小于锚筋最小屈服锚固深度时,则锚固构件可能发生锚固粘结胶破坏和混凝土基材破坏。在相同粘结长度下,发生沿锚筋与胶界面破坏的可能性远小于胶与混凝土界面的破坏,因此锚固胶与混凝土界面的破坏起控制作用。

(4) 考虑到被加固混凝土构件,由于受日久碳化、冻融、腐蚀、磨损等不确定因素的影响,致使混凝土强度的离散性较大,故将锚固件承载力乘以折减系数 ф 。

5 . 2 锚固构件的承载力验算

5 . 2 . 1 锚筋受拉承载力验算

锚筋受拉承载力验算,按式 (5 . 2 . 1) 计算
   N sd ≤ фN RK , S /Y ms (5 . 2 . 1)
   式中 N sd ——单锚筋拉力设计值,或群锚锚筋中拉力最大设计值。
   N RK , S 一一锚筋受拉承载力标准值。
   Y ms ——锚筋受拉承载力分项系数,见表 5 . 2 。
   ф ——承载力折减系数,其值为 0.8 。

锚固件承载力分项系数表 表 5 . 2

符号

名称

系数值

Y ms

锚筋受拉承载力分项系数

1.3

锚筋受剪承载力分项系数

1.3

Y mc

锚固胶与混凝土界面粘结承载分项系数

2.4

5 . 2 . 1 . 1 锚筋受拉承载力标准值按式 5 . 2 . 1 、 1 计算
   N RK,s =A s ·f yk (5 . 2 . 1 . 1)
   式中 A S ——锚筋截面面积;
   f yk ——锚筋强度标准值。

5 . 2 . 2 锚固胶与混凝土界面粘结承载力按式 5 ; 2 . 2 计算
   N sd ≤ ф N Rk,c / Y mc (5 . 2 . 2)
   式中 N sd ——单根锚筋拉力设计值或群锚锚筋的最大拉力设计值
   N Rk,c ——锚固胶与混凝土界面粘结承载力标准值
   Y mc ——锚固胶与混凝土界面粘结承载力分项系数
   ф ——承载力折减系数,其值为 0.8

5 . 2 . 2 . 1 锚固胶与混凝土界面粘结承载力标准值按式 5 . 2 . 2 . 1 计算
   N Rk,c = π D·L·f cr (5 . 2 . 2 . 1)
   式中 D ——钻孔直径
   L ——有效锚固深度
   f cr ——锚固胶与混凝土粘结强度标准值,其值为 6 ~ 7MPa

5 . 2 . 3 锚固筋的受剪验算
   当锚筋的锚固深度不小于锚筋受拉的屈服锚固深度时,锚固构件的受剪验算,考虑剪力均由锚筋承受,其承载力验算按式 5 . 2 . 3 计算
   V sd ≤ фV RK,S /Y ms (5 . 2 . 3)
   式中 V sd ——单根锚筋剪力设计值或群锚锚筋的最大剪力设 [ 卜值
   V RK,S ——锚筋受剪承载力标准值
   ф ——承载力折减系数,其值为 0.8
   Y ms ——锚筋受剪承载力分项系数

5 . 2 . 3 . 1 锚筋受剪承载力标准值按式 5 . 2 . 3 . 1 计算
   V RK,s =0.6 A s ·f yk (5 . 2 . 3 . 1)
   式中 As ——锚筋截面面积
   f yk ——锚筋受拉强度标准值

5 . 2 . 4 拉剪复合受力承载力验算
   当锚筋拉、剪同时存在的复合受力状态下,锚筋破坏的承载力尚应按式 5 . 2 . 4 验算。
   (N sd /N Rds ) 2 +( V sd / V Rds ) 2 ≤ 1 (5 . 2 . 4)
   式中 N Rds =N Rks /r ms
   V Rds =V Rks / r ms

5 . 3 锚筋系列受拉承载力标准值、设计值实用表
   为了简化计算,方便设计,我们综合考虑系列试验与工程实践数据,并结合公式 (5 . 2 . 1) 、 (5 . 2 . 2) 、 (5 . 2 . 3) 的一系列计算,提供不同混凝土强度等级的锚筋承载力标淮值、设计值。设计人员根据内力分析,求出单根锚筋的内力设计值,并结合表 4 . 3 . 4 — 4 . 3 . 6 的有关规定乘以相应系数后求出相应的锚筋直径、锚固深度、钻孔直径及锚筋数量。

5 . 4 构造
   5 . 4 . 1 锚固的钢筋混凝土基材,其强度不宜低于 C15 ,基材厚度应大于或等于 L+2D ,也不宜小于 100mm ,其中 L 为锚筋的有效锚固深度, D 为钻孔直径。
   5 . 4 . 2 锚筋的布置应避开装修层及抹灰层,无法避开时,则应扣除其厚度,最好布置在有钢筋布置的区域内,见图 5 . 4 . 2 。
   5 . 4 . 3 群锚锚筋的间距、边距应大于或等于 4 倍锚筋直径,当边距小于 0.5 倍锚筋埋深时,要求在边距范围内至少有一根 ф 6 钢筋,否则应加大边距值。
   5 . 4 . 4 当用锚筋锚固幕墙等装饰性构件时,锚板厚度不应大于 12 ㎜,也不宜小于 8 ㎜,锚筋直径宜控制为 10 、 12 、 14 、 16 ㎜。

图 5 . 4 . 2 锚筋设置部位示意图

施工

6 . 1 钻孔
   用电锤或其它设备,钻出孔径、孔深适当的钻孔。

6 . 2 清孔
(1) 用毛刷将孔壁的粉尘反复清刷; (2) 用强风从孔底吹净孔壁粉尘; (3) 重复第 (1) 及第 (2) 步至少三次以上,直至孔壁无任何粉尘为止。

6 . 3 注胶
   将植筋胶中的 A 料、 B 料进行充分混合 (A 料与 B 料配比见产品说明书 ) ,放入孔内,胶量应满足钢筋插入后孔内胶体填充饱满。

6 . 4 植筋
   将锚固件插入孔内 ( 可用旋转或振捣等方式 ) ,在胶固化前禁止扰动锚固件,以免影响锚固效果。

 

施工示意图

检测

7 . 1 产品出厂检测
   植筋胶在出厂前经过一系列的性能试验检测。测试依据是 GBJ81 — 85 、 JC/T547 — 94 、 MTl46.1 — 95 、产品企业标准等。

7 . 1 . 1 原材料检验
   所有原材料均由定点厂家供应,每批进厂原料在使用前均进行检验,性能达不到要 求的杜绝使用,从原材料上确保质量关。

7 . 1 . 2 生产过程检验
   每道生产工序都有专人负责,并进行自检,不合格的不进行下一道工序生产,从生产过程中保证产品质量。

7 . 1 . 3 出厂检验
   每批产品出厂前都进行锚固力学性能测试,且每组试件不少于 3 根。测试按本企业标准,不合格的产品严禁出厂。

7 . 1 . 4 国家质量检测中心检验
   每年产品都送国家有关质量检测中心进行检验,获得权威部门质量认可。

7 . 2 现场拉拔试验
   根据用户要求,委托国家认可的有关质量检测中心进行现场拉拔试验。

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