新舊混凝土結(jié)合 還需了解這四步「卡本混凝土裂縫修補(bǔ)方法」
混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)階段“大行其道”的同時,其耐久性問題一直是各方討論的焦點,由于設(shè)計、施工、環(huán)境等因素,許多結(jié)構(gòu)需要補(bǔ)強(qiáng)加固,尤其在機(jī)場跑道、道路橋梁以及大壩等混凝土結(jié)構(gòu)中,長期反復(fù)作用的荷載和不利的環(huán)境因素導(dǎo)致混凝土開裂剝落,此時就需要將損傷的混凝土清除掉,并用新的混凝土進(jìn)行填充以保證結(jié)構(gòu)的完整,這也就是今天我們談?wù)摰闹攸c。
一、新舊混凝土粘結(jié)區(qū)破壞機(jī)理
當(dāng)采用新混凝土對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ)時,新舊混凝土只會形成唯一的結(jié)合曲面 ,但新舊混凝土粘結(jié)破壞曲面是不是唯一的呢?答案是否定的,我們就將這些破壞曲面統(tǒng)稱為“新老混凝土粘結(jié)破壞區(qū)”。

混凝土雖具有經(jīng)濟(jì)實用,容易成型等優(yōu)勢,但其也是多孔多相且?guī)в辛芽p的復(fù)合材料,混凝土結(jié)構(gòu)組織中存在潛在的缺陷。當(dāng)在荷載作用下,在這些潛在的裂隙周邊產(chǎn)生高度的應(yīng)力集中引起的起裂開始,經(jīng)過比較穩(wěn)定的裂縫發(fā)展過程,擴(kuò)展到不穩(wěn)定的裂縫,最后會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)組織完全破壞。
二、新老混凝土粘結(jié)機(jī)理
當(dāng)采用新混凝土對原混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ)時,其界面粘結(jié)力主要由三部分組成:機(jī)械齒合力(主要)、范德華力、化學(xué)作用力。
機(jī)械嚙合力的來源主要有兩個方面:
1.界面層的水化產(chǎn)物在老混凝土中生長或伸入到老混凝土的空隙中形成致密結(jié)構(gòu) ,老混凝土中的未水化或未完全水化部分在新混凝土中生長。
2.老混凝土表面非常粗糙形成的物理機(jī)械嚙合力。
界面的范德華力主要是由新老混凝土中的晶體與晶體之間分子相互作用而引起的。
化學(xué)作用力的主要來源是老混凝土中的水泥水化產(chǎn)物與界面劑反應(yīng) ,生成新的物質(zhì) ,將新老混凝土粘結(jié)在一起。
三、粘結(jié)面強(qiáng)度影響因素
目前國內(nèi)外諸多學(xué)者已經(jīng)做了不少新老混凝土粘結(jié)的研究工作,并取得了一些成果研究表明,對新老混凝土粘結(jié)面主要影響因素為舊混凝土表面粗糙度、舊混凝土強(qiáng)度和界面劑。
1.界面處理方法決定了表面粗糙度
一般粘結(jié)面粗糙度越大,新老混凝土粘結(jié)強(qiáng)度越高。但是,當(dāng)粗糙度達(dá)到一定程度后 ,其對新老混凝土粘結(jié)性能的影響程度減弱。

2.混凝土強(qiáng)度
舊混凝土強(qiáng)度較高,沒有薄弱的外皮,而新混凝土則需要高于原混凝土強(qiáng)度,才能獲得很好的粘結(jié)面,粘結(jié)強(qiáng)度也較高。

3.界面劑
經(jīng)過粗糙度處理的老混凝土表面涂刷卡本界面劑可改善老混凝土的粘結(jié)微觀結(jié)構(gòu),提高粘結(jié)性能,提高的幅度隨界面劑種類的不同而異,一般達(dá) 8%~ 60%。

四、新舊混凝土修復(fù)處理的發(fā)展展望
在影響粘結(jié)因素中,提到的選用合理的處理方法和對新舊混凝土的強(qiáng)度確定,無論是選用增設(shè)鋼筋還是選用提到的界面劑處理,都是必經(jīng)之路。何種修復(fù)方式,能滿足強(qiáng)度要求,植筋技術(shù)確實效果顯著,但人們把更多的目光聚焦于施工更加方便的界面劑領(lǐng)域。

現(xiàn)目前,界面劑主要分為水泥基界面劑、卡本環(huán)氧基界面劑、聚合物類界面劑三大類,其粘接效果隨著不斷的優(yōu)化,將會成為新舊混凝土粘接領(lǐng)域的新趨勢。