【摘要】本文對公路工程施工中普遍存在的新舊砼粘結(jié)問題進(jìn)行了簡要的分析，提出了在結(jié)構(gòu)維修加固時(shí)舊砼表面處理方法及粘結(jié)材料的特性和作用。 

　　【關(guān)鍵詞】新舊砼 粘結(jié) 材料作用 界面劑 工程應(yīng)用 

　　 公路工程中不乏維修、改建、擴(kuò)建、新建工程。無論是舊結(jié)構(gòu)物的維修加固，還是在新建工程中均大量涉及新舊砼能否結(jié)合為整體共同工作的問題。此外，還有大量構(gòu)筑物因砼碳化、鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)而造成砼表面剝落破壞修繕問題，些修補(bǔ)最主要是滿足抗?jié)B、抗碳化、抗凍融、耐腐蝕等要求，同時(shí)必須與基層砼有足夠的粘結(jié)力，這是達(dá)到修補(bǔ)目的的必要條件。 

　　1影響新舊砼粘結(jié)因素 

　　新舊砼共同受力是通過結(jié)合面?zhèn)鬟f的，而新舊砼界面粘結(jié)好壞對其共同工作起著決定性的作用。結(jié)合面的好壞直接影響加固的效果和結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性。自然環(huán)境條件下由于新舊砼粘結(jié)力過低而導(dǎo)致維修加固失敗的例子很多，原因之一就是新砼與基層砼之間的粘結(jié)力不足以抵抗結(jié)合面處因外力作用產(chǎn)生的附加應(yīng)力所導(dǎo)致的。 

　　新建工程中新舊砼粘結(jié)現(xiàn)象大量存在，按習(xí)慣做法并未顯現(xiàn)出有什么危害，實(shí)際上問題的暴露不在一年半載。實(shí)踐證明砼的粘結(jié)對結(jié)構(gòu)物的使用壽命大有影響。影響新舊砼粘結(jié)的因素很多，歸納起來有：被加固砼界面的處理方法（舊砼鑿除、鑿除深度、界面微裂縫情況及粗糙程度），加固用的新砼的收縮、水泥品種、水泥用量、水灰比、砂石粒徑、骨料級(jí)配及合泥量、針片狀含量、齡期、預(yù)先濕潤、界面劑、砼施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)方法及氣候狀況等等，各影響因素之間互相影響，從而使問題變得錯(cuò)綜復(fù)雜。大量的工程實(shí)踐和理論分析結(jié)果表明：界面處理情況、新砼的特性、界面劑的使用等是影響新舊砼粘結(jié)的最主要因素。 

　　2舊砼表面處理方法 

　　舊砼表面處理是影響新舊砼粘結(jié)的最重要因素。如果經(jīng)鑿除的表面清潔、無油污或其它松散外皮，則一般都能得到較好的粘結(jié)面，粘結(jié)強(qiáng)度也較高。土木工程中常采用的表面處理方法有： 

　　2.1沖洗抹漿法 

　　沖洗抹漿法是最常用的普遍方法，即對舊砼表面預(yù)先沖洗濕潤，然后用高一級(jí)標(biāo)號(hào)的水泥砂漿抹面，再澆注同標(biāo)號(hào)砼，這種處理一般認(rèn)為粘結(jié)效果不理想，原因是砼表面存在的水膜影響新舊砼之間的良好粘結(jié)。事實(shí)上可理解為高一級(jí)標(biāo)號(hào)的水泥砂漿充當(dāng)了粘結(jié)劑的作用，此“粘結(jié)劑”在界面殘留積水的情況下會(huì)嚴(yán)重影響粘結(jié)力，因此，界面的干濕狀態(tài)對粘結(jié)強(qiáng)度影響較大。 

　　2.2噴射砼修補(bǔ)法 

　　噴射砼修補(bǔ)法主要針對薄壁結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)或補(bǔ)強(qiáng)，與舊砼表面處理關(guān)系密切，此法適用范圍廣，容易施工。拱橋主拱圈的底面錨噴砼加大截面即為常見的噴射砼維修加固的例子。 

　　2.3雙面直剪法 

　　主要針對大跨度梁體、桿件等構(gòu)筑物加大截面加固等；通過對小梁的雙面直剪測試了抗剪粘結(jié)強(qiáng)度和界面抗?jié)B性能，認(rèn)為表面粗糙的界面強(qiáng)度高于表面鑿毛情況，而中等程度的粗糙情況要好于鑿毛的情況。 

　　2.4時(shí)間間隔測試法 

　　主要指建筑物不同結(jié)構(gòu)部位因施工工序或施工時(shí)間的先后產(chǎn)生時(shí)間差；試驗(yàn)結(jié)果有兩種情況：新舊砼澆筑間隔在三天之內(nèi)，水泥未充分硬化，鑿毛處理時(shí)界面的骨料受到?jīng)_擊和擾動(dòng)，在這里形成新的薄弱層，骨料與水泥之間的粘結(jié)強(qiáng)度較低。新舊砼澆筑間隔在三天之內(nèi)，舊砼中的水泥還未失去活性，并與新檢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，新舊砼之間粘結(jié)力較高。 

　　2.5高壓射流法 

　　所謂射流法即由高壓泵或增壓泵加壓水流至600m／S的速度從噴嘴射出清除劣化疏松的砼。通過鉆芯取樣做拉開試驗(yàn)，結(jié)果用射流法清除處理的界面粘結(jié)強(qiáng)度高，變化也最穩(wěn)定，作業(yè)時(shí)沒有噪間、振動(dòng)和粉塵。界面不受損傷，粗糙程度也適宜，優(yōu)于一般砼的抗拉或抗腐強(qiáng)度。在沒有條件的情況下，也可采用噴砂法清除損傷的表面，再用高壓水沖洗，也能得到較為合適的界面。 

　　3修補(bǔ)材料 

　　作為砼的修補(bǔ)材料，不外乎環(huán)氧樹脂類、聚合物改性砂漿（砼）、水泥和其它填料（火山灰、硅灰、粉煤灰等）混合改性材料等。修補(bǔ)用新砼與舊砼的粘結(jié)性能是決定界面粘結(jié)強(qiáng)度的最主要因素，這是材料本身特性決定的。此外，新砼收縮產(chǎn)生的微裂縫也是粘結(jié)強(qiáng)度降低的主要原因，而其它如凍融循環(huán)的影響作用要小得多，如在新砼中加入一定量的膨脹劑，可顯著提高粘結(jié)質(zhì)量。橋梁工程中對預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)用膨脹砼壓漿即為常見的處理方式。修補(bǔ)用砼的抗?jié)B性最好與舊砼相近，特別在潮濕的環(huán)境下，如地下箱形基礎(chǔ)、樁基頂面或大壩工程中，粘結(jié)界面處水分的積聚將導(dǎo)致粘結(jié)力的損失甚至加大凍融循環(huán)破壞的危險(xiǎn)性。大量試驗(yàn)表明，彈性模量、熱膨脹系數(shù)、強(qiáng)度、徐變系數(shù)等修補(bǔ)材料的物理力學(xué)性能與舊砼接近有利于新舊砼的粘結(jié)。傳統(tǒng)的處理新舊砼的粘結(jié)方法，即如上述方法，直接在舊砼上澆筑新砼，實(shí)踐證明效果不好。很多工程在使用了一段時(shí)間后出現(xiàn)粘結(jié)退化的情況，這就促使我們尋求改善界面粘結(jié)情況，方法之一就是采用砼界面處理劑（本文簡稱界面劑）。界面劑作為一種高性能合成材料，具有粘結(jié)兩種不同性質(zhì)的固體材料、適用于新老砼連接防脫層、油污。起砂基層處理、防空鼓、防水隔潮防腐等作用，價(jià)格低廉，性能優(yōu)良，在國內(nèi)已有較多的研究和應(yīng)用。 

　　另外，聚合物改性水泥砂漿對舊砼及鋼筋有良好的粘結(jié)力，其抗拉強(qiáng)度高于普通砂漿，抗拉彈性模量低。聚合物作為另一種界面劑，加入砼中可使砼結(jié)構(gòu)致密，毛細(xì)孔減少，使聚合物砼干縮量小，密實(shí)度高，抗?jié)B性能好。上述性能的聚合物砼是適合于防止鋼筋腐蝕的優(yōu)良保護(hù)材料和防滲材料，常用于房屋建筑和橋梁等工程的外露結(jié)構(gòu)砼病害防治（如凍融剝蝕等）和破損部分及裂縫的修補(bǔ)。 

　　4結(jié)束語 

　　 綜上所述，舊砼表面的處理方式，不同界面劑的選用，修補(bǔ)材料的種類及特性，新舊砼的收縮差異等因素對結(jié)合面粘結(jié)的影響仍然是探討新舊砼粘結(jié)的重要方面，而作為檢驗(yàn)新舊砼粘結(jié)性能的試驗(yàn)也必須加強(qiáng)，尤其在橋梁維修加固實(shí)踐中對新舊砼粘結(jié)方面的檢測不應(yīng)僅僅局限在全橋動(dòng)、靜載實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)該立足于粘結(jié)的普遍問題，早日在我國基礎(chǔ)建設(shè)和西部大開發(fā)中不斷完善。