粘鋼加固材料選擇指南摘要**：，粘鋼加固是結(jié)構(gòu)加固常用方法，材料選擇至關(guān)重要，鋼材宜選用強(qiáng)度高、韌性好的Q235、Q345等低碳鋼或結(jié)構(gòu)鋼，確保加固效果與結(jié)構(gòu)安全，膠粘劑應(yīng)具備高強(qiáng)度、耐老化、抗疲勞等特性，如改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其粘結(jié)力強(qiáng)，能適應(yīng)多種環(huán)境，要考慮材料的相容性，避免鋼材與膠粘劑間發(fā)生不良反應(yīng)，表面處理材料如砂紙、清潔劑等也不可忽視，它們能保證鋼材與原結(jié)構(gòu)的良好粘結(jié)。

一、粘鋼加固材料的類型

• 纖維復(fù)合材料
  • 碳纖維復(fù)合材料（CFRP）：由碳纖維結(jié)構(gòu)膠片和環(huán)氧樹脂組成的復(fù)合材料，具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)和良好的耐腐蝕性能，常用于加固梁、柱和板的表面。
  • 玻璃纖維復(fù)合材料（GFRP）：類似于碳纖維復(fù)合材料，但使用玻璃纖維增強(qiáng)劑，具有較低的成本和較高的耐火性能，也是粘鋼加固可選用的材料。
• 膠粘劑
  • 耐火膠：一種耐高溫的膠水，常用于連接粘鋼板與結(jié)構(gòu)表面，在高溫條件下能夠保持粘結(jié)的強(qiáng)度。
  • 多組分環(huán)氧膠：具有較高粘結(jié)強(qiáng)度和耐久性，可用于連接碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)材料與結(jié)構(gòu)表面。
  • 結(jié)構(gòu)膠粘劑：具有較強(qiáng)的附著力和較高的強(qiáng)度，能夠滿足不同材料之間的粘接需要，是粘鋼加固的理想選擇。在使用時(shí)應(yīng)先對(duì)鋼板表面進(jìn)行處理，去除油污、鐵銹等雜質(zhì)，保持干燥，再均勻涂抹。
  • 環(huán)氧樹脂膠：強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐磨、耐低溫、耐老化、絕緣等特點(diǎn)，粘接強(qiáng)度高，能承受大應(yīng)力，耐久性好，能有效保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)使用壽命，還具有良好的施工性能，操作方便，適用于各種施工環(huán)境，是粘鋼加固的最佳選擇之一。
  • 粘鋼膠粉：用于連接粘鋼板與結(jié)構(gòu)表面的粘結(jié)材料，并且根據(jù)不同的需求，可選用耐高溫、抗腐蝕等特殊配方的粘鋼膠粉。
• 鋼板類
  • 增強(qiáng)鋼板或帶鋼：在需要提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的區(qū)域安裝的鋼板，可以通過(guò)焊接或螺栓連接到結(jié)構(gòu)表面。在選擇鋼板厚度時(shí)，需要根據(jù)建筑物的受力特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)的剪切和彎曲能力、粘結(jié)材料的特點(diǎn)以及施工的可行性和經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)方面進(jìn)行綜合分析和評(píng)估。一般來(lái)說(shuō)，承受大荷載的建筑物、需要較大彎曲剛度的結(jié)構(gòu)、粘結(jié)材料粘接性能較差時(shí)，可能需要選擇較厚的鋼板；反之則可適當(dāng)減小鋼板厚度。加固鋼板宜在2 - 6mm之間，若此厚度不能滿足設(shè)計(jì)要求，可用其他方法；并且在粘貼鋼板時(shí)，厚度不能太厚（不超過(guò)5mm，較好為2 - 3mm），且單塊鋼板面積較小。
• 防護(hù)材料
  • 防火涂層：在粘鋼加固后，常需要增加防火涂層以保護(hù)結(jié)構(gòu)。防火涂層可以提供火焰延遲和隔熱性能，以提高結(jié)構(gòu)的耐火能力。
• 工具類
  • 手冊(cè)和尺規(guī)：對(duì)于粘鋼加固工程，手冊(cè)包含了各類材料的使用指南和注意事項(xiàng)，尺規(guī)用于測(cè)量和維護(hù)加固后的結(jié)構(gòu)，是不可或缺的工具。

二、選擇材料時(shí)的考慮因素

• 加固結(jié)構(gòu)的要求
  • 強(qiáng)度需求：如果需要大幅度提高結(jié)構(gòu)的承載能力，可能更傾向于選擇高強(qiáng)度的材料，如碳纖維復(fù)合材料（CFRP）或較厚的增強(qiáng)鋼板，并且要確保膠粘劑有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，使鋼板與混凝土等結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合，像環(huán)氧樹脂膠的高強(qiáng)度就能滿足這種需求。
  • 剛度需求：根據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)剛度的要求來(lái)選擇合適的材料，如在一些對(duì)彎曲剛度要求較高的結(jié)構(gòu)加固中，可能需要選擇厚度合適的鋼板進(jìn)行加固。
  • 耐久性需求：如果加固的結(jié)構(gòu)處于惡劣環(huán)境中，如潮濕、鹽霧、化學(xué)腐蝕等環(huán)境，材料需要具備良好的耐腐蝕性能。例如，在橋梁加固中，由于橋梁面臨嚴(yán)苛的環(huán)境條件，粘鋼膠就必須具備優(yōu)良的耐腐蝕性能；而碳纖維復(fù)合材料（CFRP）本身具有良好的耐腐蝕性能，也是較好的選擇。
  • 防火需求：在對(duì)防火有要求的場(chǎng)所，加固后需要增加防火涂層，以保護(hù)結(jié)構(gòu)在火災(zāi)情況下的穩(wěn)定性。
• 環(huán)境條件
  • 溫度條件：如果施工環(huán)境溫度較低（基層溫度在5°C以下時(shí)）使用粘鋼法需輔以升溫措施，并且在選擇膠粘劑等材料時(shí)要考慮其在不同溫度下的性能。使用環(huán)境溫度一般以5 - 60°C為限，否則應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。
  • 濕度條件：當(dāng)使用環(huán)境相對(duì)濕度不大于70%為宜，在高濕度環(huán)境下，材料可能容易受潮，影響加固效果，此時(shí)要選擇耐潮濕性能好的材料，如某些特殊配方的粘鋼膠粉或環(huán)氧樹脂膠。
  • 化學(xué)腐蝕環(huán)境：在有化學(xué)腐蝕的環(huán)境中，要選用耐腐蝕的材料，如碳纖維復(fù)合材料（CFRP）、具有耐腐蝕性能的粘鋼膠等，以確保加固結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
• 預(yù)算限制
  • 材料成本：不同的粘鋼加固材料成本差異較大，如玻璃纖維復(fù)合材料（GFRP）成本相對(duì)較低，如果預(yù)算有限，可以在滿足加固要求的前提下優(yōu)先考慮。而碳纖維復(fù)合材料（CFRP）雖然性能優(yōu)越，但成本相對(duì)較高。
  • 施工成本：材料的施工難度和施工周期也會(huì)影響成本，例如過(guò)于厚重的鋼板可能增加施工的復(fù)雜性和工期，同時(shí)也會(huì)增加材料和人力成本，所以在選擇鋼板厚度等材料時(shí)需要綜合考慮施工的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

粘鋼加固材料耐火性能比較

碳纖維與玻璃纖維加固成本對(duì)比

環(huán)氧樹脂膠與結(jié)構(gòu)膠粘劑選擇

鋼板厚度對(duì)加固效果的影響