（水工结构工程专业论文）高温后新老混凝土粘结劈拉强度试验研究.pdf

郑州大学硕士论文 1 3 .试 验 概 况 ( 1 )试件 本试验的老混凝土是采用2 0 0 0 年3 月浇制的一批混凝土梁。该批 混凝土梁采用5 2 5 # 普通硅酸盐水泥，水灰比 为0 . 5 3 ，设计强度为c 3 5 o 用切割机切成1 5 0 x 1 5 0 x 1 5 0 m m ， 的立方体， 测得其立方体抗压强度为 4 1 . 2 mp a e 新混凝土设计强度等级选用c 4 0 ，采用5 2 5 普通硅酸盐水泥，砂是 中粗河砂，粗骨料的粒径为 1 0 - 3 0 m m。老混凝土表面处理后的表面分 为1 型面、n型面、i i i 型面三种类型。 ( 2 ) 粘结剂 本试验采用三种粘结剂: 无粘结剂、 同新混凝土相同水灰比的水泥 净浆、 掺1 o % u 型膨胀剂的同新混凝土相同水灰比的水泥净浆( 以下简称 水泥膨浆) 。界面剂的厚度一般为2 . 3 m m o ( 3 )试验现象 从试验中可以观察到所有粘结试件的破坏都是从粘结面断开， 破坏 面比 较平直。 但具体情况与所受温度不同而有关。 在常温到3 0 0 c 温度 段内， 老混凝土表面的凹坑中基本被新水泥浆体填平， 有多数试件的老 混凝土的部分骨料被剪断。 在4 0 0 c 到6 0 0 c 温度段内， 老混凝土一侧 的凹坑中有少许新水泥浆体， 大部分浆体都附着在新混凝土的一侧。 在 7 0 0 c 到9 0 0 c 温度段内， 试件表面已出 现许多 细小裂缝， 尤其是四个 面上沿粘结面出现了环向裂缝， 破坏后， 新水泥浆体全部附着在新混凝 土上， 在9 0 0 c 作用后， 新老混凝土粘结试件轻轻一摔即从粘结面断为 两半。新混凝土整体伴随试件也从中间断开，剪断了许多骨料。 ( 4 )分析原因: 一是老混凝土与新混凝土的水泥砂浆在高温下的变形不协调， 这其 中也包括粘结面上新混凝土中的骨料与水泥砂浆的变形不协调。 在温度 i t 郑州大学硕 i - 论文 升高的情况下， 粗骨料是一直在膨胀， 而水泥砂浆 因失水而急剧收缩， 这会在骨料与水泥砂浆间造成较大的内应力， 从而产生微裂缝， 温度越 高， 裂缝就越扩展， 因而使其粘结面劈拉强度降低。 二是水泥水化物的 分解。 水泥石中的主要水化物如硅酸二钙和氢氧化钙， 基本是在4 0 0 c - 8 0 0 c之间完全脱水，一方面脱水会严重地改变原物质的性质，如 c a ( o h ) : 分解为c a o ， 另一方面游离的c a o在冷却后又与空气中的水汽 接触而逐渐消解成 c a ( o h ) 2 , 导 致体积膨胀， 在水泥石中 产生很大的 应 力， 从而导致水泥石结构的破坏， 严重影响粘结面上水泥石和骨料的粘 结; 三是因为在冷却 ( 特别是喷水降温) 的过程中， 粗骨料由 膨胀转为 收缩， 水泥石因吸水而膨胀， 新的变形不相容导致新的不协调， 也会产 生一定的微裂缝。 其它还有一些次要原因， 如温度升高会造成骨料受热 破坏; 水化物脱水而变得疏松干脆， 从而导致粘结面处机械咬合力的降 低等。 4 . 结论 1 . 温度对新老混凝土粘结劈拉强度的影响是显著的。 随着温度的升 高， 新老混凝土粘结面的劈拉强度急剧下降， 到7 0 0 c 时， 其下降幅度 可达9 5 % ，基本上可以说其粘结强度已丧失殆尽。 2 .降温方式对于3 0 0 c以内的新老混凝土粘结劈拉强度的影响不 大， 而对于3 0 0 c 以上的劈拉强度却影响显著， 其中喷水降温对试件的 损伤要比自 然降温的要大。 3 .经过高温作用后，界面粗糙度仍然是影响新老混凝土粘结劈拉 强度的重要因素。 随着温度的升高， 各温度时的粗糙度与劈拉强度成线 性关系，并且它们的直线近似平行，只是截距不同。 4 . 5 0 0 c以 后界面剂对劈拉强度的影响程度与3 0 0 c以内有所不 同。3 0 0 c以内时， 提高新老混凝土粘结强度的顺序从大到小依次为水 泥膨浆、 水泥净浆、 无界面剂; 而 5 0 0 c以后的顺序从大到小依次为水 郑州大学硕士论文 泥净浆、水泥膨浆、无界面剂。 1 关键词1 : 高 温、 新 老 混 凝 土 粘 结、 劈 拉 强 度、 界 面 处 理 、 降 温 方 式、 粗糙度、界面剂 abs t ract u n t r o d u c t i o n c o n c r e t e s t r u c t u r e i s o n e o f t h e mo s t e x t e n s i v e s t r u c t u r e s i n u s e n o w a d a y s . i n r e c e n t y e a r s , t h e r e p a i r , r e i n f o r c e m e n t a n d r e m a k e o f c o n c r e t e s t r u c t u r e s h a v e b e c o m e a n e w a n d e x p a n d i n g s u b j e c t b r a n c h . t h e c r u x o f t h e r e i n f o r c e me n t o f t h e c o n c r e t e s t r u c t u r e i s t h e b o n d b e h a v i o r o f t h e c o h e r i n g f a c e o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e . t h e b o n d b e h a v i o r o f t h e c o h e r i n g f a c e u n d e r n o r m a l a t m o s p h e r i c t e m p e r a t u r e h a s b e e n s t u d i e d d e e p l y a n d h a s m o r e c o n c l u s i o n s . wh a t w i l l h a p p e n a b o u t t h e b o n d b e h a v i o r o f t h e c o h e r i n g f a c e o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e a ft e r h i g h t e m p e r a t u r e ( e .g . f i r e ) f o r r e i n f o r c i n g b u i l d i n g , m o r e o v e r , w h a t w i l l h a p p e n a b o u t t h e b o n d b e h a v i o r o f t h e c o h e r in g f a c e f o r t h e b u i l d i n g u n d e r h i g h t e m p e r a t u r e fr e q u e n t l y s u c h a s m e t a l l u r g y a n d c h e m i c a l s h o p w h i c h a r e r a d i a t e d u n d e r h i g h t e m p e r a t u r e ( 2 0 0 0c - 3 0 0 0c ) , c h i m n e y w a l l ( 1 0 0 0c - 1 5 0 c ) ? t h e s e a r e n o t c l e a r a n d d e f i n it e . s o it i s n e c e s s a ry t o s t u d y t h i s q u e s t i o n t h r o u g h e x p e r i m e n t s 2 . s t u d y o f t h i s p a p e r i n r e c e n t y e a r s , a v a s t a m o u n t o f e x p e r i m e n t a l r e s e a r c h e s a n d t h e o r e t i c a l a n a l y s i s o f t h e c o n c r e t e p r o p e rt y u n d e r h i g h t e m p e r a t u r e h a v e b e e n m a d e , b u t t h i s a i m s a t c o n c r e t e i t s e l f . t h e s t u d y a i m e d a t t h e c o h e r i n g f a c e o f c o n c r e t e a ft e r h i g h t e m p e r a t u r e i s l i tt l e . o n l y d i d t h e d a l i a n i v 郑州大学硕士论文 u n i v e r s i ty o f s c i e n c e a n d e n g i n e e r i n g c a r r i e d o u t t h e s t u d y o f t h e b o n d p r o p e rt y o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e a ft e r 2 0 0 0c i n 1 9 9 9 .i n t h i s p a p e r , w e u s e t h e b a s i c m e c h a n i c a l i n d e x一 s p l i t t i n g t e n s i l e s t r e n g t h t o j u d g e t h e m e c h a n i c a l p r o p e rt y o f t h e c o h e r i n g f a c e o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e . t h r o u g h e x p e r i m e n t s a n d t h e o r e t i c a l a n a l y s i s , w e c h e c k t h e s p l i tt i n g t e n s i l e s t r e n g t h o f t h e c o h e r i n g t e m p e r a t u r e ( 2 0 0 0c - 9 0 0 c ) , a n d f a c e o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e a ft e r h i g h c l a r i f y t h e r e l a t i o n b e t w e e n a n d s p l i t t i n g t e n s i l e s t r e n g t h o f t h e c o h e r i n g f a c e . t h i s h as g u i d i n g m e a n in g f o r t h e r e i n f o r c i n g p r o j e c t t o p r e v e n t h i g h t e m p e r a t u r e . t h e m a i n c o n t e n t i s : s p l i tt i n g t e n s i l e e x p e r i m e n t s w e r e c a r r i e d o u t a b o u t t h e s t a n d a r d i z e d c u b e b o n d in g s p e c im e n s ( 1 5 0 x 1 5 0 x 1 5 0 m m 3 ) o f t h e n e w - o ld c o n c r e t e a ft e r h ig h t e m p e r a t u r e .t h e t e m p e r a t u r e i s d i v i d e d i n t o 9 g r o u p s fr o m n o r m a l a t m o s p h e r i c t e m p e r a t u r e t o 9 0 0 0c , t h e c o o l i n g s t y l e s a r e n a t u r a l c o o l i n g a n d s p r a y i n g w a t e r c o o l i n g ; d i f f e r e n t i n t e r f a c i a l t r e a t i n g m e t h o d s : b r u s h e d w i t h s t e e l - w i r e b r u s h , m a n - m a d e c h i s e l i n g ( n o t e v e n l y ) ,m a n - m a d e c h i s e l in g ( q u i t e e v e n l y ) ; d i f f e r e n t i n t e r f a c i a l a g e n t s : n o i n t e r f a c i a l a g e n t , n e a t c e me n t p a s t e , c e m e n t p a s t e m i x e d w i t h 1 0 % e x p a n d i n g a g e n t . a t t h e s a m e t i m e , t h e n e w w h o l e c u b i c c o n c r e t e c o m p a r e d s p e c i m e n s a r e p o u r e d f o r 5 g r o u p s 1 5 p i e c e s w e e m p h a t i c a l ly i n v e s t i g a t e t h e i n fl u e n c e l a w s o f s p l i t t i n g t e n s i l e s t r e n g t h o f t h e c o h e r in g f a c e o f n e w - o l d c o n c r e t e a ft e r d i f f e r e n t h i g h t e m p e r a t u r e s , c o o l in g s t y l e , r o u g h n e s s a n d i n t e r f a c i a l a g e n t , a n d f u rt h e r e x p o u n d t h e d e s c e n d i n g m e c h a n i s m o f t h e b o n d i n g s t r e n g t h a ft e r h i g h t e mp e r a t u r e 郑州大学硕士论文 3 . e x p e r i m e n t ( 1 ) s a m p l e we a d o p t a b u t c h o f c o n c r e t e b e a m s w h i c h w e r e p o u r e d i n t h e o l d c o n c r e t e o f t h i s t e s t . t h i s b u t c h o f b e a m s u s e 5 2 5 c o m m o n 1 9 9 9 , 3 a s p o rt l a n d c e m e n t , t h e w a t e r - c e m e n t r a t i o i s 0 . 5 3 ,t h e d e s i g n s t r e n g t h i s c 3 5 .i t i s c u t a p a rt t o 1 5 0 x 1 5 0 x 1 5 0 m m 3 c u b e w i t h c u tt e r . i t s c o m p r e s s iv e s tr e n g t h i s 4 1 . 2 mp a . t h e d e s i g n s t r e n g t h o f t h e n e w c o n c r e t e i s c o mmo n p o rt l a n d c e me n t , t h e s a n d i s mi d d l e wi d e c 4 0 ,w h i c h a d o p t s 5 2 5 r i v e r - s a n d , t h e r a d i u s o f c o a r s e a g gre g a t e i s 1 0 - 3 0 m m .t h e s u r f a c e s o f t h e o l d c o n c r e t e w h i c h a r e h a r n e s s e d a r e d i v i d e d i n t o i ， i i ， 川 t h r e e t y p e f a c e s . ( 2 ) i n t e r f a c i a l a g e n t s t h i s e x p e r i m e n t a d o p t s t h r e e t y p e s o f i n t e r f a c i a l a g e n t s : n o i n t e r f a c i a l a g e n t , n e a t c e m e n t p a s t e w h i c h h a s t h e s a m e w a t e r - c e m e n t r a t i o w i t h t h e n e w c o n c r e t e , c e m e n t p a s t e m i x e d w i t h 1 0 %e x p a n d i n g a g e n t w h i c h h a s t h e s a m e r a t io w i t h t h e n e w c o n c r e t e ( w h i c h i s c a l l e d c e m e n t p a s t e m i x e d w i t h e x p a n d i n g a g e n t f o r s h o r t ) .t h e t h i c k n e s s o f t h e 访 t e r f a c i a l a g e n t i s 2 - 3 m m . ( 3 ) e x p e r i m e n t a l p h e n o m e n a f r o m t h e e x p e r i m e n t w e o b s e r v e d t h a t a l l w r e c k s o f t h e b o n d i n g s a m p l e s b r e a k a t t h e i n t e r f a c e , t h e b r o k e n f a c e s a r e fl a t , b u t t h e c o n c r e t e c o n d i t io n s h a v e s t h . t o d o w i t h t h e s u f f e r e d t e m p e r a t u r e s . f r o m n o r m a l a t m o s p h e r i c t e m p e r a t u r e t o 3 0 0 c ,t h e h o l l o w i s b as i c a l l y fi l l e d a n d l e v e l l e d u p w i t h n e w c e m e n t p as t e , s o m e a g gr e g a t e o f t h e o l d c o n c r e t e a r e c u t o f f . b e t w e e n 4 0 0 0c a n d 6 0 0 0c , t h e r e i s l i tt l e n e w c e m e n t p as t e i n t h e p i t s o f t h e o l d c o n c r e t e . b e t w e e n 7 0 0 0c a n d 9 0 0 0c , m a n y t i n y c r a c k s a r e f o u n d o n t h e f a c e o f t h e s a m p l e . e s p e c i a l ly t h e c r a c k s r e v o l v e d r o u n d t h e i n t e r f a c e o n v1 郑州大学硕士论文 f o u r f a c e s . a l l t h e n e w c e m e n t p a s t e s t i c k s t o t h e n e w c o n c r e t e a ft e r i t w as b r o k e n . a ft e r 9 0 0 c , t h e s a m p l e o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e b r e a k i n t o t w o gr o u p s fr o m t h e i n t e r f a c e a ft e r l i g h t t h r o w . t h e f o l l o w e d n e w c o n c r e t e s a m p le s b r e a k a t t h e m i d d le a n d c u t o f f m a n y m u c h a g gr e g a t e . ( 4 ) c a u s e a n a l y s i s t h e f i r s t i s t h e c h a n g e o f t h e c e m e n t p a s t e u n d e r h i g h t e m p e r a t u r e b e t we e n t h e n e w a n d t h e o l d c o n c r e t e i s n o t c o n c e rt e d . t h i s i n c l u d e s t h e c h a n g e o f t h e a g gr e g a t e i n t h e n e w c o n c r e t e a n d t h e c e m e n t p a s t e o n t h e in t e r f a c e i s n o t c o n c e r t e d . u n d e r r i s i n g t e m p e r a t u r e s , t h e h a r s h a g gr e g a t e e x p a n d c o n t i n u o u s ly , b u t t h e c e m e n t m o r t a r s h r i n k s r a p i d l y b e c a u s e o f l o s in g w a t e r . t h i s w i l l m a k e g r e a t i n t e rna l s t r e s s a n d p r o d u c e t in y c r a c k s . t h e h i g h e r t h e t e m p e r a t u r e i s , t h e w i d e r t h e c r a c k s a r e . s o t h e s p l it t i n g t e n s i l e s t r e n g t h l o w e r s . t h e s e c o n d i s t h e r e s o l u t i o n o f t h e h y d r a t e , t h e m a i n h y d r a t e i n t h e c e l i t e s u c h as b e l i t a n d c a l c i u m h y d r o x i d e , w h i c h c o m p l e t e l y d e w a t e r b as i c a l l y b e t w e e n 4 0 0 0c - 8 0 0 c . o n e h a n d d e w a t e r i n g w i l l s e r i o u s l y c h a n g e t h e q u a l it y o f t h e o r i g i n a l m a t e r i a l , s u c h a s c a ( o h ) 2 d i s s o l v e d a s c a o , fr a z i l s l u s h c a o c o n t a c t s w a t e r i n t h e a i r a ft e r c o o l i n g a n d s l a k e i n t o c a ( o h ) 2 , t h i s w i l l l e a d t o b u l k i n g a n d p r o d u c e gr e a t i n t e rn a l s t r e s s i n c e l i t e , s o t h e c e l i t e s t r u c t u r e w i l l b r e a k d o w n , a n d t h i s w i l l s e r i o u s l y a f f e c t t h e b o n d f a c e . t h e t h i r d i s d u r in g t h e c o o l i n g c o u r s e t h e c o a r s e a g gr e g a t e c h a n g e fr o m e x p a n d i n g t o c o n t r a c t i o n , b u t t h e c e l i t e e x p a n d s b e c a u s e o f a b s o r p t i o n . t h e n e w d e f o r m a t i o n e x c l u s i o n l e a d t o n e w d i s s o n a n c e , t h i s w i l l a l s o p r o d u c e c r e v i c e s . t h e r e a r e s o m e s e c o n d a ry c a u s e s s u c h as t h e h i g h t e m p e r a t u r e w i l l c a u s e h e a t e d a g gre g a t e t o b r e a k d o w n ; t h e h y d r a t e d e w a t e r a n d b e c o m e s p o n g y b e c a u s e o f h e a t i n g , t h e s e w i l l a l s o l e a d t o t h e m e c h a n i c a l b o n d o f t h e i n t e r f a c e d r o p s . vii 郑州大学硕士论文 4 . c o n c l u s i o n s ( 1 ) t h e a f f e c t i o n i s n o t a b l e b e t w e e n t e m p e r a t u r e a n d s p l i t t i n g s t r e n g t h . t h e s p l i tt i n g t e n s i l e s t r e n g th o f t h e c o h e r i n g f a c e o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e d r o p s s h a r p l y w i t h t h e t e m p e r a t u r e r i s i n g . a t 7 0 0 c , t h e f a l l i n g s c o p e b a s i c a l l y r e a c h 9 5 % . we c a n s a y t h a t t h e b o n d s t r e n g th c h a n g e i n t o z e r o . ( 2 ) t h e e f f e c t i s l i t t l e t h a t t h e c o o l i n g s ty l e a ff e c t t h e s p l i tt i n g t e n s i l e s t r e n g t h o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e b o n d i n g b e l o w 3 0 0 c , b u t i t i s n o t a b l e a b o v e 3 0 0 c . wa t e ri n g c o o l i n g c h a n g e s t h e s a m p l e m o r e t h a n n a t u r a l c o o l i n g . ( 3 ) t h e i n t e r f a c e r o u g h n e s s i s s t i l l t h e m a i n f a c t o r w h i c h a ff e c t t h e s p l i tt i n g t e n s i l e s t r e n g t h o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e b o n d i n g a ft e r h i g h t e m p e r a t u r e . t h e a f f e c t i o n o f t h e i n t e r f a c i a l a g e n t a f f e c t i n g o n t h e s p l i t t i n g t e n s i l e s t r e n g th i s d i f f e r e n t b e t w e e n a ft e r 5 0 0 c a n d b e l o w 3 0 0 c . b e l o w 3 0 0 c , t h e o r d e r o f r a i s i n g t h e b o n d s t r e n g t h o f t h e n e w - o l d c o n c r e t e f r o m l a r g e t o s m a l l i s : c e m e n t p as t e m i x e d w it h b l o a t i n g a g e n t , c e m e n t p a s t e , n o i n t e r f a c i a l a g e n t ; t h e o r d e r fr o m l a r g e t o s m a l l a ft e r 5 0 0 c i s : c e m e n t p as t e , c e m e n t p as t e m i x e d w i t h b l o a t i n g a g e n t . k e y w o r d s : h i g h t e m p e r a t u r e、 b o n d i n g o f n e w - o l d c o n c r e t e , s p l i tt i n g t e n s i l e s t r e n g t h 、in t e r f a c e t r e a t m e n t、 c o o l i n g s ty l e r o u g h n e s s , i n t e r f a c i a l a g e n t . vi n 郑州大学硕 上 论文 : 第一章绪论 1 . 1 问 题的 提出 混凝土是由水泥、砂、石、水、外加剂、掺和料等多组分构成的一 种性能多 样化的材料川 。混凝土作为主导的结构材料用于土木工程己 有 一百多年的历史。由于混凝土结构具有经济适用、易于成型等优点而被 广泛用于1业与民用建筑及水工、港工、公路、铁路、桥梁、机场等土 木工程中，是当代土木工程中应用最多的结构类型。但是，在人为和自 然环境因素作用下，我国五十多年来兴建的许多混凝土结构工程常由于 下述原因出 现损伤、缺陷 或隐含的 不安全因素z : ( 1 ) 结构设计时有人 为错误或材料选择不当， 使结构建成后发现存在不安全的隐含因素; ( z ) 施工质量未加严格控制，结构出现裂缝等损伤、缺陷;( 3 )结构长期受 到环境的作用，使用维修不当，结构性能老化或出现损伤;( 4 )结构建 成以后改变使用性能，如增加层数、加大荷载等:( 5 )结构遭受突然灾 害，如火灾、风灾、震灾、爆炸等。使结构出现损伤或检查出有隐含的 不安全因素时， 经过严格鉴定、 评估， 认为进行修补或加固是有必要的， 且在技术上是可行的， 经济上是合理的，则应对结构进行维修和加固。 由于旧建筑物的工程事故不断发生，各经济发达国家的建设既有大 规模的新建建筑物，又需要进行大量的旧建筑物的维修和加固。例如瑞 典建筑业8 0 年代的主要任务之一是对旧建筑物进行更新改造，1 9 9 3 年 用于维修改造的投资占 建筑业总投资的5 0 %。 在美国， 新建筑业开始萧 条，而维修改造业却有所发展， 据美国劳工部的预测，旧房维修加固业 今后将是最受欢迎的九类行业之一3 j 。目 前， 西方主要发达国家用于维 修改造的费用己 经大大超过新建结构的费 用a ， 世界上发达国家的土木 工程领域的研究开发重点己逐步转向这一领域。 在我国，混凝土结构量大面广，但由于设计、施工以及某些阶段性 外 麟 郑州大学硕士论文 政策等原因，没有考虑耐久性的因素，或在使用过程中没有得到正确的 使用、管理和维护，或是由于自 然灾害的作用，近年来，现有近百亿平 方米的建筑中，建筑物的倒塌事故增多5 1 。既有结构的老化和破损问 题 也变得相当严重，这引起了工程界的高度重视。加固与补强是提高结构 安全度，减少事故隐患，延长 结构使用寿命的有效措施口对既有混凝土 结构加固补强方面的研究已成为当前的一个热门问题，已被列为国家基 础性研究重大项目的研究内容，但它的研究在我国尚处于起步阶段。为 此，今后将有大量的加固维修工程存在。那么新老混凝土的粘结将是其 中的一个主要问题，因此， 我们要充分了解新老混凝土粘结在各种情况 下的性能，不同高温 ( 2 0 0 0 c - 9 0 0 0 c )后新老混凝土粘结面的劈拉强度 即是本文的研究内容。 近年来国内外进行了大量的高温下混凝土材料的受力性能的试验 研究和理论分析，但大都是针对于混凝土本身，而对混凝土粘结面受高 温影响的研究甚少 ， 只有大连理工大学在1 9 9 9 年作了2 0 0 c后新老混 凝土 粘结 性能 的 研究 (6 ) 。 本文 采用混 凝土的 基 本力学指标 一劈拉强 度来 衡量新老混凝土粘结面在高温作用下的力学性能。 1 .2 新老混 凝土粘结 结构的 简要回 顾及研究 现状 新老混凝土粘结的研究关系到混凝土结构的维修、加固和改造，具 有很强的工程背景和实用意义。正因为如此，新老混凝土粘结的理论研 究需要不断的深入、发展和完善。 m .h .f ie b r ic h 7 】把前 人 提出 的 两 种 材 料的 粘结 机 理 进 行了 分 类 总 结， 这些粘结理论从微观层次和能量角度对粘结机理进行了描述。他认为每 种理论对两种材料的粘结机理的阐释都有所贡献，但都不够深入，各有 其局限之处。 郑州大学硕上 论文 w a t e r s .t $ 早在二十世纪五十年代对新老 混凝土粘结拉伸强 度的 研 究中，对 1 6种不同的粘结面的处理情况得出了粘结拉伸强度为母体抗 拉强度的4 1 %一8 6 %o w a t e r s ,t .通过他的研究，对新老混凝土的粘结机 理做了如下两点解释:( 1 ) 干燥的老混凝土从粘结面附近的新混凝土中 吸收水分， 降低了粘结面附近新混凝土的水灰比， 增加了粘结强度。 ( 2 ) 当新混凝土中的水分被干燥的老混凝土吸收时，新混凝土中细微的水泥 颗粒也随着嵌入到老混凝土的空隙中，提供了一种微观尺度上两种混凝 土的 机械咬合力。 w a t e r s , e .h 9 同 意w a t e r s , t .对粘结 机理的 第一 点 解 释， 而对其第二点解释提出了异议。通过他的试验研究，他认为新混凝上中 的水泥颗粒尺寸较大，很难进入到老混凝土的空隙中去。 天津大学和天津市第一建筑工程公司采用剪切试验法和抗渗试验 法 对在老混凝 土 上新浇混 凝土的 粘结 性能 进行了 研究 1 0 1 ， 其结果 表明 粘 结面凿毛处理并在上面铺水泥净浆及掺有膨胀剂的水泥净浆的强度和 抗渗性能是最好的。但上述试验中老混凝土的龄期一般都比 较短，通常 只养护 2 8天甚至时间更短就在其上浇注新混凝土， 这和工程实际情况 相差较大。因此，在以往研究的基础上，应进一步开展龄期较长的老混 凝土与新混凝土粘结性能的研究.这样会与工程实际情况更吻合。 在混凝土修补市场刚刚发展时，没有关于混凝土修补方面的规范。 目 前为 止， 各国 仍没有完 善的 混 凝土 修补 规范， 但一 些国 家正 在草 拟这 方面的规范，如e c c e n委员会t c 1 0 4 分委会8 正在草拟混凝土修补规 范1 川 。 目 前， 新老混凝土粘结性能的研究正受到广大学术界和工程界的普 遍关注。1 9 9 1 年美国混凝土协会 ( a c i )曾在香港召开过专门的国际会 议讨论旧建筑物的检测、维修和加固。新老混凝土粘结性能是讨论的内 容之一。 1 9 9 3 年4 月瑞士也举办了 新老混凝土粘结的专题学术会议。 日 郑州大学硕 上 论文 本在 1 9 9 5年阪神大地震后， 建设省专门组织了有关建筑物修复加固的 研究，新老混凝土的粘结是研究内容之一。我国也于2 0 0 1 年8月在清 华大学成立了工程结构诊治技术研究中心，研究对工程结构如何进行修 复、加固和改造。 目前，国内外己做了不少关于新老混凝土粘结方面的研究，发表了 百余篇论文。研究最多且实际修补量最大的是桥面、路面的修补、有关 混凝土结构构件如梁柱的修补的研究、关于停车场的修补的研究、关于 火灾后混凝土结构的修补的研究等。 一般认为， 老混凝土的表面状况是影响粘结性能的主要因素 1 2 i f e lt , e j i i 等 人认为， 如果 粘结面 洁净， 轻度粗糙， 微裂 缝很少， 一 般会 获 得良 好 的 粘 结 效 果。 j .a .b ri c k l e y 1 14 等 人 认 为 当 老 混 凝 土 的 表 面 足 够 粗 糙时不必使用界面剂，在良 好的养护和足够的时间条件下，新老混凝土 之间可以 达到很好的粘结强度。文献 1 习 认为没有必要把老混凝土的 表 面处理得特别粗糙， 当老混凝土表面的粗糙度为4 - 5 m m时， 便可获得满 意的粘结强度。管大庆认为中等粗糙的表面处理和水泥浆类界面剂 ( 尤 其是加入膨胀剂)可以 提高粘结强度。 大连理 工大学 1 6 1 采用高 压 水冲毛处 理面 制成新 老混凝土 粘结 试件， 进行了 粘结劈拉试验、 粘结拉剪试验及粘结抗折试验、 粘结抗拉试验， 较全面地对新老混凝土的粘结机理进行了分析研究，并得到了一些重要 结论。 特别是近几年，大连理工大学、烟台大学等对新老混凝土粘结的性 能 进行了 研究 1 7 1 8 1 。 他们以 试验为 基 础， 得出了 影响 粘结 性能的 主 要因