[发明专利]一种采用NSM-TRC加固砌体结构的方法及其砌体

说明书

本发明为一种采用NSM‑TRC加固砌体结构的方法及其砌体。该方法为一种在砌体结构表面嵌入纤维编织网增强混凝土(NSM‑TRC)的砌体结构加固新方法，通过在砌体结构表面开槽，然后将TRC嵌入、粘结到凹槽内部，使得两者成为一个整体的砌体结构加固新方法。本发明可减少砌体结构表面的处理，在提高结构承载能力的同时，能较好保护古建筑的原始风貌和美观性，加固后几乎不增加原结构的截面尺寸和自重，特别适合国内外古建筑及局部受损砌体结构的加强加固。此外，TRC的制作成本较钢筋、钢筋网、FRP基底胶凝材料等具有很大的优势，其施工方式无污染，符合国家推广节约资源，经济、高效的新型建筑材料的要求。

技术领域

本发明涉及砌体结构的加固与维修领域，具体是一种采用表面嵌入式(Near-surface mounted，简称NSM)纤维编织网增强混凝土(Textile reinforced concrete，简称TRC)加固砌体结构的新方法。

背景技术

我国砌体结构应用广泛，现存大量的珍贵文物保护建筑、构筑物，已建和新建的乡镇民居等砌体结构建筑。砌体结构自身存在材料脆弱、延性差、抗震性能差等缺点，并且部分建筑因修建年代较早，受环境影响较大，使得大部分建筑各方面性能不能满足我国现行建筑抗震规范的要求，故对既有砌体结构，特别是对一些具有重要历史意义的古代砌体结构进行修复与加固具有十分重要的意义和价值。我国最新出版的《砌体结构加固设计规范》(GB50702-2011)中介绍了采用混凝土板墙加固法、钢筋网水泥砂浆抹面加固法、外包型钢加固法、增设构造柱、圈梁加固法等砌体结构加固方法。这些加固方法在改善砌体结构强度、刚度和抗震性能等方面起到了一定作用，但在实际的工程应用中都存在一些缺点。例如，增加结构自重和体积、改变结构形式、减小房屋使用空间、施工周期长等。对于古代砌体建筑，这些加固方法更是破坏了结构原有历史风貌，不符合文物保护法中“修旧如旧，不改变原貌”的原则。采用表面粘贴和嵌入纤维增强聚合物(FRP)是目前较常用的砌体加固方法，该方法虽较好的弥补了上述加固方式的缺点，但因其粘结材料大多采用环氧树脂胶等有机粘结材料，存在造价昂贵、耐火性差、抗腐蚀能力弱、受高温后产生对人体有害的气体、不适合在低温潮湿环境下使用等缺点。同时，这些有机粘结材料在长期接触紫外线后会逐渐老化，表现出明显的脆性，进而产生FRP加固层与结构脱粘剥落等问题。

纤维编织网增强混凝土(TRC)主要指用纤维编织网与高性能细骨料混凝土(也称TRC基体混凝土)混合而成的一种复合材料，TRC中的纤维材料具有较高的强度，将其用在结构加固中可大幅提高结构的承载力。目前，国内外对TRC用于砌体结构加固进行了一些研究，主要是将其粘贴到砌体结构表面，此种方法虽能较好的改善现有砌体结构加固技术的不足，但容易因外部环境的磨损、撞击等因素的影响而丧失加固效果，并且此法改变了原有结构的风貌，不满足古建筑的维修加固要求，存在一定的局限性。故需设计一种在砌体结构内部进行增强的加固方法，用以保护加固层以及保护砌体结构原有历史风貌。考虑到砌体结构自身材料的特性，此种内部的加固方法涉及内部加固施工方法的设计、加固材料的选择、加固材料与砌体的粘结性能、加固材料的耐久性等诸多问题，亟需进一步研究解决。

发明内容

本发明的目的为针对当前技术存在的上述问题，提出一种在砌体结构表面嵌入纤维编织网增强混凝土(NSM-TRC)的砌体结构加固新方法。该方法在砌体结构表面开槽，然后将TRC嵌入、粘结到凹槽内部，使得两者成为一个整体的砌体结构加固新方法，即表面嵌入式TRC(简称NSM-TRC)。

本发明的技术方案为：

一种采用NSM-TRC加固砌体结构的方法，包括以下步骤：

(1)待加固结构表面开槽：对待加固砌体结构表面进行清理，沿水平灰缝方向开槽或沿垂直水平灰缝方向开槽；其中开槽宽度可根据待加固砌体结构的实际情况选择8～15mm，开槽深度选择25mm～40mm，开槽间距取沿开槽方向墙长度的1/3～1/4，开槽长度取开槽方向墙的全长；所述的待加固砌体结构为砖块与砌筑砂浆砌筑而成的砖砌体结构；特别是采用该结构的古建筑；