混凝土修复材料粘结性能影响 因素研究 杨潮军 ， 孟 涛 ， 李嫒媛 ， 于 悦 (浙江大 学建筑工程学院建材所 ， 杭州 310058) 【摘 要】 基底混凝土与修复材料之间的粘结性能是影响既有结构补强、维修加 固效果的重要因素之一。 文 中分析 了影 响基底混凝 土与修复材料 之间粘结性 能的主要 因素 ，这些 因素主要包 括三个 方面 ：粘结 面状 况 (界 面粗糙度 、界面湿度、界面微裂缝等)、材料的相容性(收缩、弹性模量)。 【关键词】 混凝土；修复；粘结性能 【中图分类号】 TU528．0 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2016)04 —0014—02 目前，我国建筑业 已经开始从大规模新建期跨人 新建与维 修改 造并 重 时期 。在认 为 和 自然 环 境 的作 用下，每年都有大量的建筑物或构筑物发生损坏和劣 化 。随着 旧有建筑物 的逐渐损 坏和劣 化 ，一个 新 的问 题摆在了工程人员面前即旧有建筑物的加 固。在加 固 、修复处理时不可避 免的涉及 到加 固 的薄弱环 节一 基底混凝土与修复材料界面过渡区，两者之间共同工 作性能的好坏将是衡量加固效果的一个重要因素。 当修复材料浇筑 于基 底混 凝土上 时 ，两者 之 间材 料的差异性 会 影 响粘结 效 果 和应力 分 布。这些 差 异 性包括：收缩、弹性模量和热膨胀系数。通常 ，我们将 修复系统分为三个部分，即基底混凝土区、修复材料 区和粘结 区。粘结 区是 指 基底 材料 与 修复 材料 之 间 的界面过渡区 ，它必须 能够传递 施加 于系统之 上 的应 力 。粘结区粘结性能 的好 坏受 到很多 因素 的影 响，如 界面粗糙度 、界面湿度和界面微裂缝等 。 基底 混凝土 与修 复 材料 之 间 良好 的粘结 性 能是 影响修复效 果 最重 要 的因 素。影 响粘 结性 能 的 因素 有很 多 ，且影 响程度 不尽相 同。Silfwerbrand给 出 了影 响粘结性能的主要 因素，并将这些 因素分成三个部 分 ：基底材料 的性 质 、修复材 料 的性质 和施工 方法 、修 复结构所处 的使 用环境 …。文 中主要从 粘结 面状况 、 基底 材料 与修 复材 料 的相 容性 以及 外界 环 境 的影 响 着三个方 面进行分 析。 1 粘结面状况 影 响基底 混凝 土 与修 复材 料 粘结 的重 要 因素之 一 是基底混 凝土表面 的一些性质 和状 况 ，欧洲混 凝土 规范 EN1504和 国 际 材 料 与 结 构 研 究 实 验 联 合 会 RILEM都将对基底混凝土表面的处理视为混凝土修 复工作 中最 为重要 的 内容 j。影响粘结 面状况 的因 素包 括界面粗糙 度 、界面湿度和界面粘结剂 。 (1) 界 面粗糙度 。混 凝土是 由水泥 、粗骨料 、细 骨料 和水等材 料在 水化 反 应下 胶结 凝 固而 形成 的复 合材料 ，这种复合材料 的最大 特点是其 内部有 大量 的 微孔和微裂缝存在，具有不均匀性。所 以，到 目前为 止 ，粗糙度对混凝 土粘结性 能的影 响作 用并不 是非 常 清晰 。一般我们认为在一定范围内，提高基底混凝 土表面的粗糙度后 ，其相应 的粘结强度会增大 。 赵志方进行 了新 老混凝 土粘结界 面 的劈 拉试验 ， 结 果表明 ：当用灌砂平 均深度来 表征新 老混凝 土粘结 面的粗糙度时，随灌砂深度(粗糙度 )的增大，其粘结 面的劈裂抗拉强度、抗折 强度均有提高 。文献认 为：当基底混凝土表面的粗糙度为 4～5mm时，粘结效 果最佳 ，无需把基底混凝土表面处理的特别粗糙。 而一些学者认为粗糙度本身并不是影响基底混 凝土与修复材料之间的粘结强度主要因素，界面处理 时产生的微裂缝才是导致粘结面失效的原因 。 (2) 界 面湿度 。对于粘结界 面湿度对混凝 土 的 影响，研究者们的意见并不一致，Emmons认为粘结面 的湿度 可能 会对 粘结 性 能造成 严 重 的影 响 。他 指 出界 面过干 ，基底混 凝 土会从 修复材 料里 吸收水 分 ； 而 界面过 湿则会堵塞 基底混凝 土表面 的孑L隙 ，阻 碍修 复材料的进人。因此，他认为粘结面的最佳状态为饱 和 面干 。Austin等也指 出粘结面过干或者过湿都 会影 响粘结质量 。Saucier认 为 ：在使用低水灰 比的界面 剂 的情况 下 ，是 否润 湿界 面并不 影响粘 结质 量 ；而在 使用高水灰 比的界 面剂时 ，润湿 界面则会 提高粘 结质 量 。这种 观点与上 述 Emmons的观点相 矛盾 。Cle． 1and等分析了四种湿度状 态下界 面的粘 结能力 ，分别 为 ：干燥 、饱 和面干 、烘干 、饱 和湿 润 。结果 发现 干 燥状态下和饱和面 干状 态下粘结 能力并 无差别 ；而烘 干 和饱和湿润状态下 ，粘结能力降低 。 2 材料相 容性 对于结构修复材料，人们往往关注修复材料 自身 性能的好坏 ，而没有将基地混凝土和修复材料作为一 个 整体来 考虑 。一个完 整 的修 复材料体 系 ，除 了考虑 修 复材 料 的性能外 ，还应 考虑 基地 材料 、基 地材 料和 修复材料之间的相容性 问题 。

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