新老混凝土粘結(jié)施工探討

王　琳

摘 要：新老混凝土的粘結(jié)在現(xiàn)代建筑工程實踐中是經(jīng)常遇到的實際問題, 無論是新建工程,還是對已建工程的維修加固中都會遇到新老混凝土的粘結(jié)問題，如何選擇合適的界面處理材料及修補材料進行表面處理，掌握影響界面粘結(jié)的主要因素更好處理新老混凝土界面粘結(jié),是目前工程技術(shù)人員需要掌握的。本文筆者根據(jù)在工程建設(shè)過程中實踐經(jīng)驗總結(jié)，對影響新老混凝土界面粘結(jié)施工質(zhì)量的因素進行了探討。

關(guān)鍵詞：新老混凝土；界面；粘結(jié)；表面處理

1 老混凝土粘結(jié)機理分析

關(guān)于新舊混凝土的粘結(jié)機理,具有代表性的觀點是:新舊混凝土的粘結(jié)模型分為滲透層、反應(yīng)層和漸變層。滲透層在老混凝土一側(cè),是由老混凝土以及由界面長入老混凝土的晶體組成；反應(yīng)層是物理化學變化最復雜的區(qū)域,主要由界面劑的水化產(chǎn)物以及界面劑與新舊混凝土的化學反應(yīng)產(chǎn)物組成,該層的晶體較大,孔洞較多,為界面強度的決定因素；漸變層是由反應(yīng)層向新混凝土的過渡層,主要由新混凝土的水化產(chǎn)物組成,但該層的晶體較新混凝土本體大,孔洞也較多。如何有效地控制好每個透層之間的關(guān)系，是處理好新老混凝土界面的關(guān)鍵。

2 舊混凝土的結(jié)合面薄弱原因分析

滲透層存在舊混凝土一側(cè)，由于舊混凝土的親水性，修補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，導致界面處鈣礬石和氫氧化鈣晶體數(shù)量增多，形態(tài)變大，降低了界面強度。

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，進行物理化學變化。由于舊混凝土上有水，使得新混凝土局部水灰比較高，氣孔和微裂縫在該區(qū)富集，因此降低界面強度。這是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學方面的原因，是影響新舊混凝土結(jié)合本質(zhì)的內(nèi)因。

界面處露出的石子、水泥石和新混凝土的界面接觸與整澆混凝土中骨料與水泥漿界面接觸有差別。在新混凝土中的骨料經(jīng)過充分攪拌、振搗被水泥漿包裹，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，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的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)強度。

修補材料與舊混凝土之間存在物理化學性質(zhì)差異,由于冷熱交替、凍融循環(huán)作用及新混凝土的收縮而在結(jié)合面處引起附加壓力,誘發(fā)“先天”裂縫。

通過以上原因分析知道新舊混凝土的結(jié)合面要比其他的材料界面薄弱。因此，在新老混凝土界面修補時，材料的選擇至關(guān)重要。

3 老混凝土粘結(jié)性及處理

3.1 粗糙度處理方法

新舊混凝土結(jié)合面在不損傷骨料與舊混凝土粘結(jié)的前提下經(jīng)過適當?shù)拇植谔幚恚饕菫榱吮ＷC粘結(jié)面的質(zhì)量和提高粘結(jié)面的強度。常用的處理方法有：人工隨機鑿毛法、切槽法、高壓水射法、噴砂法、噴氣法等。人工隨機鑿毛法是工程中常用的一種方法；切槽法是對新老混凝土粘結(jié)面進行粗糙度處理的一種新方法，其優(yōu)點是易于控制施工質(zhì)量，使粘結(jié)面上的粗糙度均勻性好。

3.2 處理要求

第一：除去油污灰塵等雜物；

第二：增大結(jié)合面面積,增大機械咬合作用；

第三：加強施工質(zhì)量,結(jié)合面處的混凝土要加強振搗,使其密實,減少孔隙,避免泌水和氣泡的不利影響,同時避免大骨料堆積在舊混凝土表面形成“點接觸”,也能使水泥漿更好地滲透到舊混凝土中去。

第四：加強養(yǎng)護以利于水泥的充分水化。

3.3 加強材料分類

常用的補強材料有水泥基材料、聚合物基材料及聚合物改性水泥基復合材料。

水泥基材料包括：主要有普通混凝土、普通砂漿、纖維增強混凝土、水泥稀漿、小坍落度密實混凝土、磷酸鹽混凝土和砂漿、預(yù)置骨料混凝土、速凝水泥、噴射混凝土、收縮補償混凝土、硅灰混凝土等。

樹脂基質(zhì)材料就是主要以高分子樹脂材料作為膠粘劑的復合粘結(jié)材料。主要有樹脂混凝土（PC），有機膠粘劑等。樹脂混凝土（PC）主要由有機膠結(jié)料，填料和粗骨料幾部分組成。

聚合物改性水泥基材料是將聚合物乳液或水溶性聚合物粉末摻入新拌水泥基材料中，必要時另加其他各種添加劑，可使水泥基材料的性能得到明顯的改善，簡稱PMC。由于多數(shù)PMC與老混凝土粘結(jié)性能好，常常被作為老混凝土表面粘結(jié)材料。

3.4 補強材料的選擇和使用

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,一般可達8%～60%。常用的界面劑有水泥凈漿、水泥砂漿、快硬鐵鋁酸鹽水泥漿、水泥膨漿及聚合物類界面劑等,而水泥凈漿具有經(jīng)濟實用的優(yōu)點,且其提高新老混凝土粘結(jié)斷裂韌度效果較好,界面劑厚度一般不超過3mm,以0.5mm～1.5mm為宜。

3.5 施工的一般步驟

表面處理。表面處理是清除掉老混凝土結(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。表面處理的方法在表面處理里面已經(jīng)有詳細敘述。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，不便于大面積機械化施工，粘結(jié)力較差等缺點。在施工過程中一定要做到力度適中，精心施工。

補材料的選擇和應(yīng)用。新老混凝土界面粘結(jié)材料必須是一種低收縮材料，否則在界面層出現(xiàn)拉應(yīng)力。其熱膨脹系數(shù)及彈性模量、橫向變形系數(shù)與老混凝土應(yīng)盡可能地保持一致，在溫差變化及應(yīng)力作用下，材料界面不會出現(xiàn)應(yīng)力集中，保證界面的良好結(jié)合。混凝土界面粘結(jié)材料指能將新老混凝土接觸面粘結(jié)起來，形成統(tǒng)一整體的膠凝材料。常用的有水泥基材料、聚合物基材料及聚合物改性水泥基復合材料。施工中要根據(jù)工程實際情況選者合適的材料。

合料的澆筑。在混合料澆筑前，應(yīng)檢查模板、支架、鋼筋的正確性，并進行驗收。澆筑時，如果是現(xiàn)場攪拌混合料要注意隨時檢驗混合料均勻性和密實性，并要取樣做試塊，進行強度試驗?；炷翝仓駬v過程中，嚴禁以振搗代替平倉。振搗時間以混凝土粗骨料不再顯著下沉，并開始泛漿為準，應(yīng)避免欠振或過振。注意混凝土構(gòu)件的保護層厚度，一旦發(fā)現(xiàn)構(gòu)件鋼筋、構(gòu)件保護層有走位及偏差，要及時調(diào)整。

新補混凝土的養(yǎng)護條件。在混凝土澆搗后，混凝土之所以能逐漸凝結(jié)硬化，主要是因為水泥水化作用的結(jié)果，而水化作用則需要適當?shù)臏囟群蜐穸葪l件，因此為了保證混凝土有適宜的硬化條件，使其強度不斷增長，必須對混凝土進行養(yǎng)護。其目的一是創(chuàng)造各種條件使水泥充分水化，加速混凝土的硬化；二是防止混凝土成型后因暴曬、風吹、寒冷等條件而出現(xiàn)的不正常收縮、裂縫等破損現(xiàn)象。

結(jié)束語

綜上所述，新老混凝土界面的粘結(jié)施工，一定要從影響粘結(jié)因素抓起，在材料的選擇上一定要根據(jù)建筑工程的實際情況選擇最理想的材料進行施工，從而確保新老混凝土界面達到整體效果。施工過程中嚴格遵照施工技術(shù)標準要求，避免因施工不當，造成新老混凝土結(jié)合面“先裂”等病害。

參考文獻

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作者簡介：王琳（1972.12-），男，畢業(yè)于鄭州大學，本科學歷， 主要研究方向項目管理