(来源:经济日报)
转自:经济日报
在服贸会现场,北京建工市政路桥市政工程研究院的电子屏前不时有参观者停下脚步。屏幕里有一组对比画面:普通混凝土在受力下瞬间碎裂,而采用高延性水泥基复合材料(ECC)的“护房盾”试件在持续加载中始终保持完整,即使出现细微裂缝也裂而不散。这套技术体系,正在为北京大量老旧砌体房屋提供一种更轻巧的加固选择——给老房子“穿”上一副轻薄铠甲。
随着城市更新行动不断推进,老旧房屋加固改造需求日益增多。传统加固方法普遍存在造价高、工期长、扰民大等问题。“ECC护房盾”技术不砸墙、免植筋、基本不增加墙体厚度,即可有效提升老旧建筑的安全性能。研究院基于ECC材料的既有研究成果,结合北京地区老旧建筑特点进行了适配性开发和工程验证,用轻量化、精准化的技术路径,为老旧建筑“加固难”问题提供新的解决思路。
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左图为传统加固,右图为ECC机械化喷涂。对比传统加固,使用ECC机械化喷涂效率提高3倍。(资料图片)
工艺做减法,一人一喷枪就解决。传统加固需在墙面上绑扎钢筋网、支模、浇筑混凝土,工序繁复、工期漫长。而“ECC护房盾”在核心材料中掺入专用增强纤维,施工时仅需将墙面清理干净并做界面处理后,直接抹压或喷射一层10—25毫米厚的ECC浆料即可。
团队自主研发了纤维均匀分散喷射工艺,从搅拌、输送到喷射进行系统优化,喷射后墙面平整度高、材料附着力强、回弹率低。传统做法需要两三人配合、多道工序,现在一人一喷枪即可连续作业,工期大幅缩短,对居民生活的影响也降到最低。此外,团队已研发可在-5℃至5℃低温环境下正常施工的ECC材料配方,进一步突破北方地区冬季施工的季节限制。
施工效率的提升,背后是材料性能的支撑。普通混凝土和ECC有多大差别?服贸会展台的电子屏上给出了直观回答:普通混凝土拉到极限便突然脆断、碎块四溅,而ECC试件被不断拉伸,即使出现多条细密裂缝也没有断,镜头推近,每一道微裂缝两侧,密密麻麻的纤维丝像橡皮筋一样牢牢拉住裂缝两端,阻止裂缝进一步扩大,这就是ECC“裂而不碎”的微观机制。
项目技术人员李宇容指着画面介绍:“ECC材料的核心优势是高延性,靠的就是纤维的这种桥联作用。普通混凝土没有纤维拽着,一裂就裂到底,裂到底就彻底断开。”正是基于这种裂缝控制能力,墙面裂缝被控制在比头发丝还细的程度,水和潮气难以渗透,钢筋不易锈蚀,结构耐久性自然大幅提升。
针对不同房屋的加固需求,团队形成了以全抹面加固为主的多样化构造方案。平房院落墙体之间连接薄弱,采用双面全抹面加固效果最为可靠,试验表明加固后墙体抵抗水平推力的能力提升了57%,抗震能力提高了7倍以上。对风貌保护有要求的建筑,可选用梁柱框式条带进行室内局部补强,对仅需局部增强的房屋,交叉条带加固同样能起到有效作用。无论是农村危房、老城区简易楼,还是需要保护的历史风貌建筑,这套方案都能找到适合的加固对策。
不止于提供一种新材料,北京建工市政路桥市政工程研究院同步输出材料配方、喷射工艺、施工标准与质量管控体系,将一整套加固技术方案一并提供。目前该技术已在胡同腾退改造、科创基地既有建筑加固、老旧工业厂房改造等多项工程中开展验证与应用。不拆不迁、不毁风貌、有效降低结构安全风险,让老旧建筑在留住城市记忆的同时,继续撑起一方安稳的生活空间。
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