2.基層結(jié)構(gòu)混凝土表面的裂紋狀況
在除去表面破損的混凝土?xí)r,基層結(jié)構(gòu)混凝土上不要產(chǎn)生裂紋,否則微裂紋的存在,將使基層表面形成一個(gè)弱強(qiáng)度區(qū),它會(huì)直接影響新、舊混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度。裂紋數(shù)量的多少取決于所選用的去除混凝土的方法,若采用機(jī)械鑿除的方法多半會(huì)產(chǎn)生裂紋,而采用高壓噴水的清除方法卻好得多。表1是分別采用高壓噴水處理和錘鑿處理后進(jìn)行拉伸破壞試驗(yàn)的情況對(duì)照表。
基層結(jié)構(gòu)混凝土表面微裂紋的存在將會(huì)大大降低界面新、舊材料之間的粘結(jié)強(qiáng)度,界面破壞次數(shù)明顯增多。
3、基層結(jié)構(gòu)混凝土表面的粗糙度
試驗(yàn)表明:粗糙度相差很大時(shí),粘結(jié)強(qiáng)度相差不大。只是粗糙度大的表面,其界面破壞次數(shù)明顯少于粗糙度低的表面的破壞次數(shù)。表2是采用高壓噴水處理過的表面和采用噴砂打磨處理過的表面進(jìn)行拉伸破壞試驗(yàn)的情況對(duì)照表。
基層結(jié)構(gòu)混凝土表面的粗糙度存在某一個(gè)界限值,當(dāng)粗糙度超過這一界限值時(shí),再進(jìn)一步增加粗糙程度將不會(huì)使粘結(jié)力增加。但這一界限值有待進(jìn)一步試驗(yàn)確定。
4、基層結(jié)構(gòu)混凝土表面的濕度
新、舊材料之間粘結(jié)力大小也會(huì)受到基層表面濕度的影響。具體有如下三種情況:一是基層混凝土表面過于干燥,那么在澆筑疊合層時(shí),它會(huì)吸收新材料中的水分。這樣就會(huì)在界面上疊合層中形成許多不均勻的多孔區(qū),它會(huì)削弱此處的強(qiáng)度;二是基層表面混凝土濕度太大,那么澆筑疊合層時(shí),界面上將可能形成一個(gè)高水灰比區(qū),即浮漿層,它亦將減弱此處混凝土的強(qiáng)度;三是如果基層表面有自由水的話,那么它將可能完全破壞界面的粘結(jié)。
5、疊合層的壓實(shí)度
足夠的壓實(shí)度對(duì)于新、舊材料之間形成一個(gè)良好均勻的粘結(jié)力是非常重要的。對(duì)通過高壓噴水處理而成的粗糙表面就更為重要。疊合層足夠密實(shí)會(huì)有效防止新、舊材料之間氣囊的存在和發(fā)展。要達(dá)到足夠的密實(shí)效果,目前常用的辦法是在澆筑疊合層時(shí)采用振搗棒或平臺(tái)式振搗器。對(duì)新澆筑的疊合層加強(qiáng)振搗,要盡量使新澆的水泥砂漿或混凝土充實(shí)到基層表面的每一個(gè)空隙,這樣會(huì)增加界面上材。
6、疊合層的養(yǎng)護(hù)
新澆疊合層的收縮要比基層舊混凝土的收縮量大,因此新的疊合層將受到拉力作用,當(dāng)拉力超過其極限抗拉強(qiáng)度時(shí),疊合層將會(huì)被拉裂,從而會(huì)降低界面材料的粘結(jié)強(qiáng)度。試驗(yàn)證明,澆水養(yǎng)護(hù)的疊合層中的拉力要比沒有采用澆水養(yǎng)護(hù)的疊合層中的拉力小得多。原因是澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)疊合層初期的收縮發(fā)展緩慢,能保證其抗拉強(qiáng)度的發(fā)展。
7、清理與澆筑疊合層的時(shí)間間隔
采用高壓噴水處理表層破損的舊混凝土的結(jié)果是使處于良好狀態(tài)的舊混凝土暴露出來。如果從清除完畢到澆筑疊合層的時(shí)間間隔較長(zhǎng),這個(gè)新的表面就會(huì)受到不同程度的腐蝕老化(如碳化作用),其結(jié)果是基層表面產(chǎn)生一個(gè)弱強(qiáng)度區(qū),它會(huì)降低新、舊材料之間的粘結(jié)強(qiáng)度。
8、粘結(jié)劑
目前粘結(jié)劑的種類很多,對(duì)于這些粘結(jié)劑的使用條件要求都非常高,有時(shí)在實(shí)驗(yàn)室里也難以做到。如果使用過程中的某些細(xì)節(jié)處理不好,不僅不會(huì)增強(qiáng)粘結(jié)力,甚至有可能降低粘結(jié)力。使用時(shí)處理不當(dāng),則可能在疊合層與粘結(jié)劑之間、粘結(jié)劑與基層混凝土之間形成兩個(gè)弱強(qiáng)度層,從而會(huì)嚴(yán)重影響粘結(jié)強(qiáng)度,因此使用時(shí)應(yīng)慎重。
9、荷載振動(dòng)
在澆筑完疊合層的最初的幾天內(nèi)是其強(qiáng)度發(fā)展最快的時(shí)期,同時(shí)這幾天也是新、舊材料之間粘結(jié)強(qiáng)度增長(zhǎng)最快的時(shí)期,在澆筑完混凝土最初的這一段時(shí)間內(nèi),要避免劇烈的振動(dòng),它會(huì)影響粘結(jié)強(qiáng)度的發(fā)展;而正常情況下的荷載振動(dòng)不會(huì)妨礙粘結(jié)強(qiáng)度的增長(zhǎng)。有些研究人員甚至發(fā)現(xiàn),有限的連續(xù)振動(dòng)會(huì)有可能增加粘結(jié)強(qiáng)度。
如今,許多橋面、路面、樓板等結(jié)構(gòu)物的混凝土構(gòu)件缺陷得到了修整,但效果并不理想,沒有多長(zhǎng)時(shí)間就又出現(xiàn)了問題。因此出現(xiàn)了常修常補(bǔ)的狀況,浪費(fèi)了大量的人力物力。甚至于釀成工程事故。主要原因是沒有對(duì)有關(guān)影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí),從而不能科學(xué)的組織施工,注意不到一些重要的施工細(xì)節(jié),最終影響了修整效果。影響新、舊材料粘結(jié)強(qiáng)度的因素很多,諸如材料性能、氣候條件等等,都有待于進(jìn)一步研究。