这是保护历史建筑的一个简单、温和的入侵解决方案

作者Elhuyar基金会

石砌拱门是众多历史建筑的一部分——宗教大厦、桥梁、人行道和高架渠。虽然涉及到实体结构,但承重的环境和历史条件、使用和意外因素都可能导致其倒塌,从而造成建筑遗产的损失。工业工程师Leire Garmendia博士研究了一种修复砖石拱门的创新系统,它比目前的方法微创性更强,更易于管理。她的欧洲博士论文,在德国国立大学进行Tecnalia并在施工单位介绍巴斯克地区大学(UPV/EHU),题为通过兼容和微创加强系统修复砌体拱门。

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提出的解决方案是基于一种被称为BTRM(玄武岩织物增强)的复合材料砂浆)。这涉及一系列玄武岩组织嵌入无机基质(聚合物改性的无水泥砂浆)。通过她的研究,Garmendia女士旨在对砌体拱的性能以及BTRM系统应用于此类拱的有效性贡献更多的知识。

BTRM系统

研究人员能够证明,由于BTRM组件的物理化学特性(耐高温、透气性、柔韧性等),这种复合材料与拱门中要加强的元素兼容。此外,它还涉及到一种易于应用的建筑技术,特别是那些具有复杂几何形状的建筑,如拱门或拱顶。同样值得注意的是,与迄今为止所采用的更常见的加固方法相比,其具有竞争力的成本。

玄武岩纤维增强砂浆BTRM应用试验玄武岩纤维增强砂浆BTRM应用试验

为了得出这些结论所进行的工作使用了一种综合的、整体的方法,这种加固解决方案应用于石头建筑,更具体地说,用于砌石。首先,对构成结构的材料进行了矿物学和力学特性测试,在每个组成材料的层面上也对整体结构进行了测试;对于后者,24个中等规模,棱柱形混凝土试件制作,改变材料类型(砂浆和石材)及其粘结。然后对提出的加固体系进行了详细的探讨;对玄武岩组织、无机基质和组织基质化合物进行理化测试。

玄武岩纤维增强砂浆BTRM应用试验

第三个阶段包括在12个拱门上进行试验——对到达坍塌点的位移进行技术控制。这些拱门建造和钢筋根据不同的标准,无论是他们的类型学(砌石之间有或没有迫击炮楔石/楔形块)和强化(没有BTRM与皮尔斯——低表面的拱门,或拱背,上表面的拱门,或两者都有)。最后,采用各种计算方法对所提加固方案的效果进行数学评价。

综上所述,博士的实验结果显示了BTRM系统与相应的待加固石材建筑基质之间的物理化学相容性,并验证了其在拱形结构加固中的力学有效性。验证了该加固方案是传统加固方案的最佳选择。

BTRM应用与测试