直接粘钢板法是工程实践中一种常用的加固方法，特别适宜受拉、受弯构件。目前对于粘结强度的影响因素问题尚未得到很好的解决。本文针对粘钢板过程中施工工艺进行了详细的分析，探讨了各种因素粘结强度的影响，并提出了一些有具体处理措施，为工程实践提供参考。
关键词：混凝土 钢板 粘贴强度 处理
1.引言
近年来，直接粘钢加固法在加固、修复、改造结构工程中应用发展迅速且效果特别显著，具有坚固耐用、施工快速、简捷轻巧、经济合理的优点。但目前，对于粘结强度影响因素的问题在施工过程中尚未得到很好的解决，如基底表面处理不标准，结构胶无法浸润被粘构件，机械啮合作用降低等。因此，进一步深入研究直接粘钢的法胶粘工艺与操作水平,是摆在我们工程技术人员面前的一个难题。
2.施工技术改进措施
工程中选择可靠的粘接剂，制定合理的粘贴工艺，控制钢板的宽厚比和胶层的厚度，不得因安全储备的原因随意增加钢板的厚度，粘贴的钢板数量应限制在最大配筋率的范围，采用多种锚固措施，做好砼处理、钢板除锈和粘贴后加压固定等工作，大幅度提高结构承载力，增强延性，确保施工中粘贴质量。
2.1表面处理
由于钢板表面暴露在大气中，很易发生氧化作用;同时砼表面也很易发生碳化等作用，出现脱膜剂、残留物及分化粉尘，所以粘接前必须保证砼粘贴面上无浮灰、尘土、油渍、污垢，尤其是对于老结构。若其上有蜂窝裂缝、应用湿抹布擦拭，待干后再用胶修补嵌平。若其上有空鼓，应剔除用清水冲洗干净后修补嵌平。角磨机打磨除去3mm厚的表层时，露出结构本体必须保证呈有规则的起伏状，且施工前先用气压机吹净粉粒和灰尘后再用工业酒精擦洗干净。钢板按照实测实量进行裁剪和加工，其表面的处理须对粘结面进行打磨平整、除锈处理工作，保证钢板没有翘曲变形、粘结面达到显露金属光泽。打磨时粗糙度稍微偏大为好，打磨纹路与钢板受力方向应垂直，钢板粘贴前不得沾上渍水、油渍和灰尘并在施工前用工业酒精擦净。
对构件表面清洁度的检查可用清水滴入构件表面，若水滴迅速而完全展开，并在构件表面形成连续不破裂的水膜，则表明合格。对构件表面粗糙度的检查则以加工精度为准，粗糙度过高或过低，都会影响胶粘剂的侵润效果。
实际上基层处理就是为了消除钢板表面与砼构件表面的“弱边界层”，使构件表面具有一定的粗糙度，创造了机械镶嵌的环境，有利于结构胶浸润钢板和砼表面、有利于机械啮合作用，从而提高粘接强度。
2.2卸载
对原结构进行施工前，必须采取有效的支撑措施，保证其处于卸载状态，以免发生破环。如用千斤顶对称顶升原结构构件时，应注意观察原结构的受力情况，避免出现受损破坏。总之，遵循先加固后改造的原则进行施工，时时注意保护及观察，创造高效的粘接条件。
2.3胶料配制
从加固构件的受力机理可知，粘贴在砼表面的钢板受力性能不同与砼内的钢筋，钢板是通过结构胶传力来参与共同构件的受力，结构胶自身的抗拉、抗压强度、弹性模量以及其粘接强度，抗剪强度，耐久性等性能的好坏直接影响加固效果的好坏。因此，进场施工前必须选择合适的胶粘剂，对其进行抽样检测，保证其质量合格。
不同品种胶粘剂对砼表面有不同的粘结性能，精心选择合适的胶剂品种，可以达到最佳效果。目前常用的胶粘剂通常分为主剂、固化剂双组分，施工中可以通过添加各种助剂补充提高其的粘结性能。如在环氧树脂基胶剂中，加入增韧剂可以提高剪切强度、剥离强度和抗冲击强度，加入抗氧化剂可以提高的耐老化性能，加入催化剂可以加快固化速度等。
施工用的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直射;使用的场所须保持通风良好，其操作温度在 5-60℃之间，相对湿度不大于70%，否则胶容易受潮而起鼓泡影响质量。调制前对两组胶按1：3分别搅拌，混入导热容器内后用手提电钻或人工搅拌，按同一方向进行搅拌直至色泽完全均匀为止。充分搅拌时不得有沉淀色差、不得混入空气形成气泡;导热容器内应保持清洁，不应有灰尘、水分和油渍混入。
在配制胶料的工艺中，必须严格规范选用胶种和使用环境，从化学和物理两个方面提高了粘接强度。
2.4粘贴加压固化
粘贴涂抹胶料前，首先在钢板上采用机械钻孔的方法，制作好膨胀丝的螺栓孔洞。其次在砼上钻螺栓孔，使锚固的膨胀丝能对准穿过钢板孔洞，并能顺利插入砼内拧紧。钻孔后用压缩机清净孔内杂物，然后用工业酒精擦洗干净。也可用探测仪器在砼上定出打孔位置进行钻孔施工，但如果用仪器探测时碰到钢筋，应根据现场实际情况调整孔洞位置，禁止损坏受力钢筋。
在保证砼的含水率≤6%的情况下进行粘贴涂抹胶料，若含水率过高应采用人工方法加速干燥，排除因胶粘剂软化而降低粘结强度。粘贴涂抹时必须按照水平粘贴中间厚边缘薄，竖向粘贴上厚下薄，并保证没有漏沫。这样在随后的加压挤胶时，胶体就均匀分布，避免了中心位置形成空鼓或胶体厚度不够的现象。同时为使胶能充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面，可以先用少量胶在结合面来回刮抹数遍。
钢板复位过程中，若粘贴钢板面积很大，可将钢板快速倾斜下放以防胶体流淌和结合面之间由于空气阻断而形成空鼓;若立面粘贴可加一层玻璃丝布以防流淌;若发现局部轻微流淌或缺胶，应及时补充填塞，一定要让胶填满钢板与砼之间的缝隙。
钢板粘贴复位后立刻进行固定，非锚固区域用M12的膨胀丝固定，锚固区域用M16的化学螺栓固定。特别是对端部的锚固一定要按设计图纸，满足构造要求，以防止出现应力集中现象，产生早期剪切破坏。
构件粘贴后立即对钢板进行垂直加压，压力大小一般为5N/mm2。根据胶粘剂品种、砼材料及形状，用千斤顶或者木板、木柱、木锲进行加压。为避免钢板纵向胶体不均，应从两边同时施力，加压直至钢板周边挤出胶液为止，一般3mm厚为宜。为加快胶层与砼之间的粘合，提高胶粘剂对被粘构件表面微孔的渗透和扩散，从而达到胶深入粘贴面的孔和毛细管中形成根系，加压一定要使胶粘剂浸润被粘物的表面。
加压途中应均匀缓慢，若压力过大，则胶层过薄，形成缺胶，若压力过小，则胶层过厚，造成胶层厚薄不均匀，出现疏松孔洞，导致粘粘结性能下降。为排出胶缝内空气，,防止低分子挥发物产生气泡，一经加压不的中途减压。常温情况下24小时后可以卸压，48小时后固化完全，3天后可受力使用。注意在胶固化时间内，原结构和钢板不得受到振动荷载的作用。
为保证胶固化反应的时间，配制的胶料应立即使用且在半小时内必须用完。避免因搁置时间过长，胶粘剂分子的扩散作用变慢、固化作用不完全，结构胶固化后失去粘结性，影响施工质量。同时，严格控制胶料固化过程的施工温度，禁止先粘后焊，防止结构胶老化。施工温度过高，胶粘剂的化学反应过快，粘度迅速上升,，影响胶粘剂向被粘物表面的扩散;施工温度太低，固化作用时间太长或者固化作用不完全。
在粘贴操作中：必须避免胶粘度过小导致施压时过度流湍，造成的缺胶;必须避免胶的扰动导致原构件的破坏，引起空鼓;必须避免用胶量过少导致胶层太薄，引起缺胶;必须避免用胶量过多导致的胶层过厚，产生气泡缺陷，受热后引起早期断裂。一般情况下，单独直接粘钢时1m2钢板需建筑结构胶6 m2，梁顶直接粘钢遇柱时1m2钢板需建筑结构胶7 m2-8 m2。也就是说4 m2钢板大约需一组建筑结构胶(合计20公斤)。合理选择调制最佳胶的粘度和用量，规范加压操作，保证固化所需时间，对提高粘接强度非常重要。
2.5检验
钢板粘贴加压固化后，需进行密实度检验。对于一般工程常采用无破损性检验，先观察钢板边缘溢出结构胶的色泽是否均匀、硬化是否在规定的时间内完成，后用小锤轻敲击钢板表面，根据音响判断钢板粘贴的有效粘接面积。依据钢板与构件之间的粘结密实度越大，粘结强度越高的原则，也可通过分析小钢板试件加固有效区域和加固缺陷区的声时、波幅、主频等声学参数，判断其密实度是否符合锚固区域密实度不得少于90%，非锚固区域密实度不得少于70%的超声仪检测的方法。还可采用现场粘结性试验，把3 块 100mm×100mm 的钢板进行拉拔，以试验破坏发生在原结构构件上为合格。对于重大工程须抽样进行标准使用荷载试验，分级加载至正常荷载的标准值的条件下结构的变形和裂缝开展满足设计使用要求。用检验来控制质量，可以有效保证粘结强度。
如果出现空鼓等不能满足规范的要求，除采用压力灌胶法外，还可用上述配制方法按1：2调配碳纤维胶进行修补。用注射器在钢板空鼓的地方，从钢板和砼的粘贴缝内注入碳纤维胶，必要时用钻机在钢板空鼓的地方钻孔或用切割机在空鼓地方切缝，注入碳纤维胶。竖向粘钢一般从钢板两侧填补注胶;横向粘钢可先从下向上补胶、待胶凝固后再从上往下注胶，保证钢板周边补胶饱满。
以粘钢胶为主，碳纤维胶为辅对钢板进行修补，可以有效的避免粘钢胶的缺点，保证钢板在受热膨胀时，粘接面产生的应力超过粘附力的情况下，粘贴强度不至于显著降低，从而大大减小热膨胀系数差引起的应力。总之，粘钢胶与碳纤维胶有机的结合，改进了传统的化学直接粘钢加固法，弥补了单独使用粘钢胶在直接粘钢法中的缺陷，提高了粘钢强度。
3.结束语
本文从工程加固与改造的规范出发：
3.1探讨了提高粘结强度的影响因素，粘钢胶的性能和选取，基底表面的清理和检查，原结构卸载的原则和方法，结构胶料的配制和检验、构件孔洞的钻打和清理，涂刷胶料的条件和工艺，粘贴钢板的复位和锚固，钢板加压的方式和大小，胶料固化的时间和温度，结构胶层的粘度和厚度，密实度的判定和检测，粘贴成果的保护和复查。
3.2提出了对空鼓现象修补的独特方法，以粘钢胶为主，碳纤维胶为辅对钢板空鼓进行修补。