新舊混凝土界面粘結(jié)

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1、新老混凝土的界面　　部分新建混凝土工程以及結(jié)構(gòu)維護(hù)、加固、改造工程中，經(jīng)常涉及到新老混凝土的界面粘結(jié)問題，新老混凝土界面粘結(jié)的好壞直接影響了工程質(zhì)量。要使新老混凝土真正成為一個整體來共同工作，則新老混凝土界面的良好粘結(jié)就成為關(guān)鍵所在。有很多工程中，新老混凝土粘結(jié)面在工作一段時間后，就出現(xiàn)裂縫，新補(bǔ)混凝土也出現(xiàn)剝落和裂縫現(xiàn)象，使整體結(jié)構(gòu)的使用功能和安全性再次受損，沒有能夠的達(dá)到理想效果。涉及新老混凝土粘結(jié)時，如何選擇合適的界面處理材料及修補(bǔ)材料，如何進(jìn)行表面處理，怎樣評價表面的效果，影響界面粘結(jié)的主要因素有哪些，對界面粘結(jié)質(zhì)量有重要影響?！　≡谕瑯拥氖芰l件下，新舊混凝土的結(jié)合面比整澆體

2、系中骨料與水泥石界面還要薄弱，可能是以下幾方面原因：　　(1)舊混凝土接觸界面存在一個類似于整澆混凝土中骨料與水泥石之間的界面過渡區(qū)，而這過渡區(qū)本來就是一個薄弱環(huán)節(jié)。由于舊混凝土的親水性，修補(bǔ)時會在舊混凝土表面形成水膜，使結(jié)合面處新混凝土局部水灰比高于體系水灰比，導(dǎo)致界面處鈣礬石和氫氧化鈣晶體數(shù)量增多，形態(tài)變大，形成擇優(yōu)取向，降低界面強(qiáng)度。且由于舊混凝土的阻礙，新混凝土中的泌水和氣泡積聚在舊混凝土表面，不僅使得新混凝土局部水灰比更高，而且使得氣孔和微裂縫在該區(qū)富集，顯著降低界面強(qiáng)度。這是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)方面的原因，是影響新舊混凝土結(jié)合本質(zhì)的內(nèi)因?！　?2)界面處露出的石子、水泥石和新混凝土

3、的界面接觸與整澆混凝土中骨料與水泥漿的界面接觸有差別。我們知道水泥漿本身具有一定的粘結(jié)性，它主要用于包裹混凝土中的骨料，使之硬化成堅硬的水泥石。在新混凝土中的骨料經(jīng)過充分?jǐn)嚢?、振搗被水泥漿包裹，而新舊混凝土界面處新混凝土中的骨料經(jīng)過振搗可能擠壓在界面處，是使骨料與界面突出的石子、水泥石形成“點接觸”，骨料堆積在舊混凝土表面，阻塞了一部分舊混凝土表面的孔隙和凹凸不平部分，使具有粘結(jié)性的水泥漿不能完全滲入孔隙中去，形成“缺漿”現(xiàn)象，界面處水泥漿不能充分浸潤骨料和水泥石，而新混凝土失去一部分水泥漿，這樣使得粘結(jié)界面處的新混凝土中出現(xiàn)空隙，影響了新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度?！　?3)我們知道整澆混凝

4、土中骨料與水泥石之間粘結(jié)裂縫的延伸、擴(kuò)展、連通最后導(dǎo)致混凝土破壞。整澆混凝土中骨料體積小、多棱角、骨料表面粗糙，使水泥石可嵌固在骨料表面的凹坑中，機(jī)械咬合對宏觀粘結(jié)強(qiáng)度起主要作用。從微觀上看，它增加了有效的真實接觸面積，粘結(jié)力也會大大增加。同時骨料表面的凸起對界面區(qū)結(jié)構(gòu)有增強(qiáng)作用，并能改變界面裂縫擴(kuò)展方向，使裂縫擴(kuò)散“路徑”曲折，也能消耗部分能量。而新舊混凝土界面處的骨料和硬化水泥石形成一個“面”，象一塊表面比較平坦的“大骨料”，而這塊“大骨料”與整澆混凝土中的骨料相比不但體積大且只有一個“面”，并且這個“面”很平坦。修補(bǔ)材料與舊混凝土之間存在物理化學(xué)性質(zhì)差異，由于冷熱交替、凍融循環(huán)作

5、用及新混凝土的收縮而在結(jié)合面處引起附加應(yīng)力，誘發(fā)“先天”裂縫。從受力的角度看，在整澆混凝土中骨料體積小、多棱角、骨料表面粗糙，并且被水泥石分開，分布較“均勻”而不象新老混凝土界面處相對集中，裂縫、缺陷產(chǎn)生的概率較大，再加上界面比較“平坦”不能使裂縫擴(kuò)散“路徑”曲折，消耗能量，所以一旦從這一區(qū)域引發(fā)了裂縫，裂縫尖端處應(yīng)力集中，就會導(dǎo)致裂縫迅速開展和傳播，新舊混凝土界面承載能力會進(jìn)一步被削弱，最后導(dǎo)致界面處首先破壞，即破壞總是從最薄弱環(huán)節(jié)開始。以上幾個因素綜合起作用，這就是在相同受力條件下，新舊混凝土界面要首先破壞的原因。界面處理方法及粗糙度　　修補(bǔ)混凝土的一般步驟是：表面處理→澆粘結(jié)層或

6、涂界面劑→澆注新混凝土→養(yǎng)護(hù)。所以，老混凝土表面處理是混凝土修補(bǔ)的第一步，表面處理是指清除掉老混凝土結(jié)合面上所有損壞的、松動的和附著的骨料、砂漿和雜質(zhì)雜物，并使堅固的部分骨料露出表面，構(gòu)成粗糙面以提高粘結(jié)性。表面處理的粗糙度是影響粘結(jié)性的主要因素,一般來說，老混凝土的表面粗糙比表面光滑更易被浸潤，表面粗糙程度與粘結(jié)強(qiáng)度有一定關(guān)系，對結(jié)合面進(jìn)行一定程度的粗糙處理即可以除去表面附著的異物，又可使表面積增大，這兩點對增加粘結(jié)強(qiáng)度是有利的。大連理工大學(xué)對影響新老混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素進(jìn)行了顯著性分析認(rèn)為，老混凝土粘結(jié)面的粗糙度對粘結(jié)面劈拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的影響顯著。目前表面處理的方法有人工鑿毛法、

7、高壓水射法、噴砂法、鋼刷刷凈法、噴蒸汽法、酸浸蝕法等，每種方法各有其優(yōu)缺點。其中，人工鑿毛法是目前我國工程中最常用的方法，它具有施工方便、簡單、快捷,不需要任何機(jī)械設(shè)備，易于操作，費用較低等優(yōu)點，但是也存在對原混凝土表面產(chǎn)生擾動，可能產(chǎn)生附加微裂縫，不便于大面積機(jī)械化施工，粘結(jié)力較差等缺點?！　∧壳罢辰Y(jié)面粗糙度的評定方法有：切槽法，灌砂法，觸針式粗糙度測定儀，分?jǐn)?shù)維法，硅粉堆落法，觀察法。比較簡單適用的方法是灌砂法、切槽法和觀測法?！　」嗌胺?/p>