1、新舊混凝土粘結(jié)分析 目錄目錄研究背景研究背景1破壞機理破壞機理2粘結(jié)機理粘結(jié)機理3影響因素影響因素45 工程實例與展望工程實例與展望研究的背景 在混凝土結(jié)構(gòu)大量應(yīng)用的同時,其耐久性問題十分嚴峻由于設(shè)計、施工、環(huán)境等因素,許多結(jié)構(gòu)需要補強加 固,尤其在機場跑道、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,這就需要 將損傷 的混凝 土 清除掉,并補上 新 的混凝土以保證結(jié)構(gòu)的完整。昆明飛機場因干旱開裂 將要加高的丹江口壩體新老混凝土粘結(jié)區(qū)破壞機理 1 什么是粘結(jié)破壞區(qū) 新老混凝土有唯一的一個結(jié)合曲面 ,但新老混凝土粘結(jié)破壞曲面不是唯一的 , 這

2、些曲面構(gòu)成一個“新老混凝土粘結(jié)破壞區(qū)”。 新老混凝土粘結(jié)破壞區(qū)老混凝土粘結(jié)面新混凝土該結(jié)合層的粘結(jié)破壞機理就取決于這三部分的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)。 1 混凝土是多孔多相且?guī)в辛芽p的復(fù)合材料， 混凝土結(jié)構(gòu)組織中有潛在的缺陷。 2 混凝土結(jié)構(gòu)組織的破壞是在荷載作用下 ,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 ,擴展到不穩(wěn)定的裂縫 ,最后導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)組織完全破壞。新老混凝土粘結(jié)機理 新老混凝土的界面粘結(jié)力主要由三部分組成： 1）機械齒合力 （主要） 2）范德華力 3）化學(xué)作用力1 機械嚙合力的來源主要有兩個方面: 界面層的水化產(chǎn)物在老混凝土中生長或伸入到老

3、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。 老混凝土表面非常粗糙形成的物理機械嚙合力可以清晰地看到新混凝土中的鈣礬石和氫氧化鈣長入老混凝土中 2 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 3 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 粘結(jié)面強度影響因素 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,各主要 因素對新老混凝土粘結(jié)面影響程度的大小依次為界面處理方法和老混凝 土 表 面粗糙度、界面 劑 和老混凝土強度。 1

4、）界面處理方法高壓水槍法噴砂（丸）法 人工鑿毛法鋼刷刷凈法人工粗糙法2）老混凝土表面粗糙度 一般粘結(jié)面粗糙度越大 ,新老混凝土粘結(jié)強度越高。但是 ,當(dāng)粗糙度達到一定程度后 ,其對新老混凝土粘結(jié)性能的影響程度減弱。常用方法：（1）灌砂法 （2 ）針觸式測量儀3）界面劑 經(jīng)過粗糙度處理的老混凝土表面涂刷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 8 60。4）老混凝土強度較高，沒有薄弱的外皮，則一般都能得到很好的粘結(jié)面，粘結(jié)強度也較高。丹江口混凝土重力壩后期加高 混凝土壩加高的所謂新老混凝土結(jié)合問題，實際上是解決壩體的整體受力和壩體各部位的應(yīng)力要求問

5、題，具體解決以下 3 個問題：（1）好新老混凝土聯(lián)合受力問題；（2）妥善解決加高后的壩體和壩基應(yīng)力（3）盡可能減少新澆混凝土因溫度收縮對壩體產(chǎn)生的不利影響，避免或盡可能減少混凝土裂縫，尤其是危害性的裂縫。 丹江口水利樞紐混凝土壩總長1141m，分為 58個壩段，由右岸聯(lián)接段、深孔壩段、溢流壩段、廠房壩段及左岸聯(lián)接段等部分組成，混凝土壩各壩段施工方案如表所列: 展望 (1)影響新老混凝土粘結(jié)強度的主要因素是界面處理方法、界面粗糙度 、界面劑種類和新老混凝土強度。(2)研究更為經(jīng)濟、適用 、易于操作的界面處理方法, 從而使界面處理的施工簡單易行。(3)研發(fā)新的界面粗糙度測量儀器, 使粗糙度的測量變得準確而簡單。(4)研發(fā)新的界面劑種類 ,使之粘結(jié)效果更好 。(5)目前研究中所使用的老混