建筑外墙的加固结构、方法及安全性验证试验方法与流程

    专利2026-02-04  3


    本发明实施例涉及建筑,具体涉及一种建筑外墙的加固结构、方法及安全性验证试验方法。


    背景技术:

    1、当前,国家将建筑节能工作的相关要求和重要性提升至新的高度,要大力发展节能低碳建筑。建筑围护结构外墙是影响建筑节能的重要因素,相比传统外墙的外保温系统,建筑外墙系统能够减少原材料能源消耗、提高能源利用效率与施工效率、保障安全耐久使用年限,因此综合碳排放水平低,符合建筑节能、低碳、安全和耐久的发展要求,已成为建筑外围护系统的主要发展趋势。

    2、目前,外墙外保温系统已禁止在新建、改建、扩建的建筑工程外墙外侧作为主体保温系统设计使用,并提出采用预制混凝土反打保温外墙板系统、现浇混凝土复合保温模板外墙保温系统等结构保温一体化系统,实现外墙结构与保温功能一体化、工业化、同寿命的功能,消除外墙保温层的空鼓脱落和消防隐患。

    3、当前,预制混凝土反打保温外墙板系统、现浇混凝土复合保温模板外墙保温系统得到广泛应用,系统采用硅墨烯保温板作为保温材料或免拆保温模板。但由于部分项目施工前,相关技术标准尚未形成,针对该系统的材料、设计、施工、验收等环节缺乏标准指导,使得目前部分建筑虽采用了硅墨烯外墙保温一体化系统,但其抹面层(防护层)的拉伸粘结强度较低,防护层与保温层之间的拉伸粘结强度不满足需大于0.12mpa的指标要求,使得防护层具有一定的脱落风险,存在脱落安全隐患。针对该问题,如果采用将这些建筑外墙的防护层全部铲除、以重新置换的方式修补,不仅费时费力,同时会产生大量建筑垃圾、且成本高昂。

    4、因此,如何对现有不合规范的建筑外墙防护层进行加固、并验证加固后防护层的安全性,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种建筑外墙的加固结构、方法及安全性验证试验方法,以解决上述背景技术中的问题。

    2、本发明实施例提供一种建筑外墙的加固结构,包括:第一加固层、第二加固层和多个第一锚固件;

    3、所述建筑外墙为结构保温一体化外墙,包括:由内向外依次设置的混凝土墙体、硅墨烯保温板和防护层,所述硅墨烯保温板通过第二锚固件固定在所述混凝土墙体上;

    4、所述第一加固层涂抹粘结在所述防护层的外侧,并通过多个所述第一锚固件与所述混凝土墙体连接,且所述第一锚固件的锚盘与所述第一加固层相抵持;

    5、所述第二加固层涂抹粘结在所述第一加固层的外侧。

    6、基于上述方案可知,本发明的建筑外墙的加固结构,通过设置第一加固层、第二加固层和多个第一锚固件,第一加固层涂抹粘结在建筑外墙的防护层的外侧,并通过多个第一锚固件与建筑外墙的混凝土墙体连接,第二加固层涂抹粘结在第一加固层的外侧。本发明的建筑外墙的加固结构,在建筑外墙的防护层的外侧涂覆第一加固层和第二加固层,且第一加固层通过第一锚固件与建筑外墙的混凝土墙体连接,使得建筑外墙的防护层通过第一加固层和第一锚固件再次与混凝土墙体连接,第一加固层、第二加固层、防护层、以及混凝土墙体形成牢固的整体,增加了外墙防护层与硅墨烯保温板之间的连接强度,提升了建筑外墙的防护层的安全性。

    7、在一种可行的方案中,所述第一加固层和所述第二加固层均包括:耐碱玻纤网布和抹面胶浆,所述耐碱玻纤网布内置在所述抹面胶浆内;

    8、所述耐碱玻纤网布的氧化锆含量不小于16%,单位面积质量为300g/m2。

    9、在一种可行的方案中,所述加固结构设有多道分隔缝;

    10、多道所述分隔缝呈水平的间隔设置,贯穿所述第二加固层和所述第一加固层,且相邻两道所述分隔缝的距离小于6m。

    11、在一种可行的方案中,所述分隔缝延伸至所述硅墨烯保温板的外表面。

    12、在一种可行的方案中,所述第一锚固件呈米字型布设,相邻两个顶点处的所述第一锚固件的距离为1m。

    13、本发明实施例还提供一种如上述任意一项设计中的建筑外墙的加固方法,包括以下步骤:

    14、步骤1,在建筑外墙防护层的外侧批刮抹面胶浆并铺设耐碱玻纤网布,形成第一加固层;

    15、步骤2,将第一锚固件穿过第一加固层、防护层和硅墨烯保温板,并旋入到混凝土墙体内,使第一加固层与混凝土墙体连接;

    16、步骤3,在第一加固层的外侧批刮抹面胶浆并铺设耐碱玻纤网布,形成第二加固层;

    17、步骤4,制作分隔缝。

    18、在一种可行的方案中,在步骤1之前还包括:

    19、步骤101,验证抹面胶浆与建筑外墙的防护层是否相容,如不相容,则先涂刷界面处理剂,使抹面胶浆牢固粘结在防护层上。

    20、在一种可行的方案中,步骤2具体包括:

    21、步骤21,采用钻孔工具钻设预钻孔,并使预钻孔延伸至混凝土墙体内50mm;

    22、步骤22,往预钻孔内注入植筋胶;

    23、步骤23,将第一锚固件安装在预钻孔内。

    24、本发明实施例还提供一种如上述任意一项设计中的建筑外墙的加固结构的安全性验证试验方法,利用试验装置测试,所述试验装置包括:压紧支架、支撑垫块、压块和万能试验机,所述安全性验证试验方法,包括以下步骤;

    25、步骤1,制备模拟外墙防护层加固前试件,包括:

    26、步骤11,制备混凝土墙体,混凝土墙体的尺寸为:400mm×200mm×300mm;

    27、步骤12,将硅墨烯保温板布设在混凝土墙体的一侧,硅墨烯保温板的尺寸为:400mm×100mm×200mm,硅墨烯保温板与混凝土墙体的上下边缘的距离为50mm;

    28、步骤13,安装第二锚固件,第二锚固件的长度为180mm,锚杆直径为8mm,锚盘直径为67mm,第二锚固件设置在硅墨烯保温板的中心位置;

    29、步骤14,自然养护1d后拆模,再在养护室养护至7d;

    30、步骤15,在硅墨烯保温板的外侧粉刷普通砂浆,形成防护层,防护层的厚度为20mm;

    31、步骤16,在养护室养护至14d,得到模拟外墙防护层加固前试件;

    32、步骤2,制备模拟外墙防护层加固后试件,包括:

    33、步骤21,制备混凝土墙体,混凝土墙体的尺寸为:400mm×200mm×300mm;

    34、步骤22,将硅墨烯保温板布设在混凝土墙体的一侧,硅墨烯保温板的尺寸为:400mm×100mm×200mm,硅墨烯保温板与混凝土墙体的上下边缘的距离为50mm;

    35、步骤23,安装第二锚固件,第二锚固件的长度为180mm,锚杆直径为8mm,锚盘直径为67mm,第二锚固件设置在距离硅墨烯保温板边缘50mm~80mm处;

    36、步骤24,自然养护1d后拆模,再在养护室养护至7d;

    37、步骤25,在硅墨烯保温板的外侧粉刷普通砂浆,形成防护层,防护层的厚度为20mm;

    38、步骤26,批刮抹面胶浆并内置耐碱玻纤网布,形成第一加固层,第一加固层的厚度为3mm~5mm;

    39、步骤27,在中心位置钻设预钻孔,注入植筋胶,然后安装第一锚固件,第一锚固件与第二锚固件的尺寸相同;

    40、步骤28,批刮抹面胶浆并内置耐碱玻纤网布,形成第二加固层,第二加固层的厚度为3mm~5mm;

    41、步骤29,在养护室养护至14d后,得到模拟外墙防护层加固后试件;

    42、步骤3,安全性能测试,包括:

    43、步骤31,试件通过压紧支架和支撑垫块固定;

    44、步骤32,万能试验机通过压块对试件的防护层匀速持续加载,直至防护层破坏,且万能试验机记录试验过程中的抗剪承载力、以及应力-变形曲线。

    45、在一种可行的方案中,在步骤32中,万能试验机的加载速度为10mm/min。

    46、相对于现有技术,本发明具有以下的有益效果:

    47、针对已施工建筑的防护层与硅墨烯保温板之间拉伸粘结强度不足的问题,本发明的加固结构,保留原有墙体的防护层,同时在防护层外加设抹面胶浆复合耐碱玻纤网布的第一加固层和第二加固层,第一加固层、第二加固层与防护层粘结成牢固的整体,且第一加固层通过第一锚固件与混凝土墙体连接固定,增强了建筑外墙的防护层与硅墨烯保温板之间的连接强度,提升了防护层的安全性。

    48、本发明的建筑外墙的加固结构的安全性验证试验方法,通过对模拟外墙防护层加固前试件(外墙加固前)的防护层的抗剪承载力测试、模拟外墙防护层加固后试件(外墙加固后)的防护层的抗剪承载力的测试,比较外墙加固前后防护层的抗剪承载力的变化,对加固前后外墙的防护层安全性进行对比研究分析,从而对外墙加固前后的防护层进行安全验证,为建筑外墙的加固提供理论依据和技术支撑,通过加固延长现有建筑物外围护系统的使用寿命,并保障建筑外围护系统的安全、耐久和不脱落。


    技术特征:

    1.一种建筑外墙的加固结构,其特征在于,包括:第一加固层、第二加固层和多个第一锚固件;

    2.根据权利要求1所述的建筑外墙的加固结构,其特征在于,所述第一加固层和所述第二加固层均包括:耐碱玻纤网布和抹面胶浆,所述耐碱玻纤网布内置在所述抹面胶浆内;

    3.根据权利要求1所述的建筑外墙的加固结构,其特征在于,所述加固结构设有多道分隔缝;

    4.根据权利要求3所述的建筑外墙的加固结构,其特征在于,所述分隔缝延伸至所述硅墨烯保温板的外表面。

    5.根据权利要求1所述的建筑外墙的加固结构,其特征在于,所述第一锚固件呈米字型布设,相邻两个顶点处的所述第一锚固件的距离为1m。

    6.一种如权利要求1至5中任意一项所述的建筑外墙的加固方法,其特征在于,包括以下步骤:

    7.根据权利要求6所述的建筑外墙的加固方法,其特征在于,在步骤1之前还包括:

    8.根据权利要求7所述的建筑外墙的加固方法,其特征在于,步骤2具体包括:

    9.一种如权利要求1至5中任意一项所述的建筑外墙的加固结构的安全性验证试验方法,其特征在于,利用试验装置测试,所述试验装置包括:压紧支架、支撑垫块、压块和万能试验机,所述安全性验证试验方法,包括以下步骤;

    10.根据权利要求9所述的建筑外墙的加工结构的安全性验证试验方法,其特征在于,在步骤32中,万能试验机的加载速度为10mm/min。


    技术总结
    本发明涉及建筑技术领域,公开了一种建筑外墙的加固结构、方法及安全性验证试验方法。本发明的加固结构,包括:第一加固层、第二加固层和第一锚固件,第一加固层涂抹粘结在建筑外墙防护层的外侧,通过第一锚固件将第一加固层与建筑外墙混凝土墙体连接,第二加固层粘结在第一加固层上。本发明的加固结构,第一加固层通过第一锚固件与混凝土墙体连接,使得建筑外墙防护层通过第一加固层和第一锚固件与混凝土墙体连接,加固结构与建筑外墙形成整体,增加了防护层与混凝土墙体的连接强度,提升了外墙防护层的安全性。本发明的安全性验证试验方法,验证了加固后外墙防护层抗剪承载力得到大幅提升,为建筑外墙加固提供了理论依据和技术支撑。

    技术研发人员:陈宁,王娟,董庆广,赵立群,付杰,姚苏皖,马世龙
    受保护的技术使用者:上海市建筑科学研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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