新旧混凝土界面粘结研究综述.doc

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1、新旧混凝土界面粘结研究综述摘要：近年来新老混凝土粘结性研究受到了广大工程界的关注。国外已做了一些关丁新老栓粘结方面的研究工作，发表了大量论文。本文主要对新III混凝土的粘结机理、破坏机理以及影响因素进行了分析总结。关键词：粘结机理；破坏机理；影响因素引言混凝土结构是当今世界上用途最广、用量最大的建筑结构。并已被广泛应用于已建的和在建的水利、交通、工业民用建筑等大型国民经济基础性设施和国防工程中。但同时，它也面临着严重的耐久性问题。工程实践证明，在原有建筑形体基础上对其进行加固和改造，不仅可提高原结构的安全，而口能达到新建筑

2、使用功能的要求。而这些都会涉及到新旧混凝土粘结的问题，新旧混凝土粘结的质量直接影响加固改造成果的质量。因此,对新III混凝土界曲的粘结以及受力性能研究是具有重要的理论研究意义和工程应用价值。1新旧混凝土界面粘结机理关于新旧混凝土的粘结机理，具有代表性的观点是：新旧混凝土的粘结模型分为渗透层、反应层和渐变层。渗透层在老混凝土一侧，是由老混凝土以及由界血长入老混凝土的晶体组成；反应层是物理化学变化最复朵的区域，主要由界面剂的水化产物以及界面剂与新旧混凝土的化学反应产物组成，该层的晶体较大，孔洞较多，为界面强度的决定因素；渐变层

3、是由反应层向新混凝土的过渡层，主要由新混凝土的水化产物组成，但该层的晶体较新混凝土本体大，孔洞也较多。2新旧混凝土的结合面薄弱原因分析新旧混凝土破坏曲面不是唯一的，大部分情况下，会在原结合面附近或沿偏离结合血的区域破坏，这一破坏区域，叫做界血过渡区，它是新III混凝土粘结后的薄弱区。对于界面过渡区的破坏机理，主要是下面两种观点。其中之一认为界面过渡区的破坏机理与整浇混凝土的破坏机理基本相同，所不同的是其内部的潜在缺陷比整浇混凝土更严重。造成这种严重缺陷的原因主要有以下儿点：（1）粘结血附近III混凝土的强度劣化及粘结面凿毛

4、处理时对老混凝土骨料的扰动；（2）粘结界面处新旧混凝土结合不良；（3）新混凝土浇筑不实及新混凝土本身固有的结构组织特性。另一种观点则认为界面过渡区的破坏机理不同于整浇混凝土，其破坏机理是由于界面过漩区本身的特点以及界面生成物造成的。通过一些SEM照片可以发现，界面区中主要存在C-STI凝胶（水化硅酸钙）、C-II晶体［Ca（OH）2］、Aft（钙帆石）、未水化的熟料及孔洞、裂缝，界而区中C-H晶体数量多且晶体尺寸较大，而口孔洞较多，对界面粘结将产生不利影响。因此，这种观点认为界面过渡区具有以下特点：（1）界血过渡区屮晶体比

5、水泥浆本体屮的晶体粗大；（2）界面过渡区中晶体有择优取向；（3）界面过渡区中晶体比水泥浆本体具有更大、更多的孔隙。3新旧混凝土界面粘结的影响因素3.1界面处理工艺对界面粘结的影响大连理工大学的赵志方等人采用了高压水射法对新老混凝土粘结面进行冲毛处理试验，以3种喷射水压力得到了不同粗糙度的老混凝土表面.随后进行了劈拉强度试验，其结果表明随着喷射水压力的增大，粘结血的粗糙度增大，新老混凝土的粘结劈拉强度也随之提高，约为老混凝土整体劈拉强度的64.1%〜75.5%,为新混凝土整体劈拉强度的63.3%-74.5%［1］。切杷I法［

6、2］是近几年提出的一种新的界面处理方法，是用人工或机械在老混凝土表面上按照一定的深度进行间隔切槽，每个切槽深度约为老混凝土最大粗骨料粒径的1/4〜1/2,槽宽为老混凝土最大粗骨料粒径的1〜1・5倍。此外，还有喷蒸汽法、气锤凿毛法、化学腐蚀法以及最常用的人工凿毛法等粘结面处理方法•综合考虑，高压水射法和喷砂法由于其效率高，且不损伤周I韦I老混凝土的特性，因而能获得较高的粘结强度，但其购置设备费用较高；人工带毛法易在老混凝土界血产生扰动，产生附加裂缝，但施工技术简单且工程造价低，因而在实际工程中较常使用。3.2界面剂的选择对界

7、面粘结的影响经过粗糙度处理的老混凝土表面涂刷界面剂可改善老混凝土的粘结微观结构，提高粘结性能，提高的幅度随界面剂种类的不同而异，一般可达8%-60%o常用的界血剂有水泥净浆、水泥砂浆、快硬铁铝酸盐水泥浆、水泥膨浆及聚合物类界面剂等，均能改善新老混凝土粘结性能，而水泥净浆具有经济实用的优点，且其提高新老混凝土粘结断裂韧度效果较好，因此在工程种应用较多。界面剂厚度一般不超过血叫以0.5~1.5inm为宜。汕头大学的李庚英等人以粉煤灰、细砂为改性材料配制了新型界面剂：水灰比为0.4,水泥和砂比为lo进行劈拉试验与同水灰比的水泥净

8、浆、水泥膨浆相比较。试验结果显示，新型界面剂显著提高了界面粘结强度，其剂较水泥净浆和水泥膨浆分别提高了25.6%和34.2%,且界血层结构密实。申豫斌采用碳纤维水泥砂浆作为界面剂［引，用劈拉试验测试新老混凝土粘结界面抗拉强度。与水泥净浆做界面剂7、14、28d的粘结强度比较,可提高75.5%、80.7%