新老混凝土粘结施工探讨

王　琳

摘 要：新老混凝土的粘结在现代建筑工程实践中是经常遇到的实际问题, 无论是新建工程,还是对已建工程的维修加固中都会遇到新老混凝土的粘结问题，如何选择合适的界面处理材料及修补材料进行表面处理，掌握影响界面粘结的主要因素更好处理新老混凝土界面粘结,是目前工程技术人员需要掌握的。本文笔者根据在工程建设过程中实践经验总结，对影响新老混凝土界面粘结施工质量的因素进行了探讨。

关键词：新老混凝土；界面；粘结；表面处理

1 老混凝土粘结机理分析

关于新旧混凝土的粘结机理,具有代表性的观点是:新旧混凝土的粘结模型分为渗透层、反应层和渐变层。渗透层在老混凝土一侧,是由老混凝土以及由界面长入老混凝土的晶体组成；反应层是物理化学变化最复杂的区域,主要由界面剂的水化产物以及界面剂与新旧混凝土的化学反应产物组成,该层的晶体较大,孔洞较多,为界面强度的决定因素；渐变层是由反应层向新混凝土的过渡层,主要由新混凝土的水化产物组成,但该层的晶体较新混凝土本体大,孔洞也较多。如何有效地控制好每个透层之间的关系，是处理好新老混凝土界面的关键。

2 旧混凝土的结合面薄弱原因分析

渗透层存在旧混凝土一侧，由于旧混凝土的亲水性，修补时会在旧混凝土表面形成水膜，使结合面处新混凝土局部水灰比高于体系水灰比，导致界面处钙矾石和氢氧化钙晶体数量增多，形态变大，降低了界面强度。

由于旧混凝土的阻碍，新混凝土中的泌水和气泡积聚在旧混凝土表面，进行物理化学变化。由于旧混凝土上有水，使得新混凝土局部水灰比较高，气孔和微裂缝在该区富集，因此降低界面强度。这是物质结构化学方面的原因，是影响新旧混凝土结合本质的内因。

界面处露出的石子、水泥石和新混凝土的界面接触与整浇混凝土中骨料与水泥浆界面接触有差别。在新混凝土中的骨料经过充分搅拌、振捣被水泥浆包裹，新旧混凝土界面处新混凝土中的骨料经过振捣可能挤压在界面处，使骨料与界面突出的石子、水泥石形成“点接触”，骨料堆积在旧混凝土表面的阻塞了一部分旧混凝土表面的孔隙和凹凸不平部分，使具有粘结性的水泥浆不能完全渗入孔隙中去，形成“缺浆”现象，界面处水泥浆不能充分浸润骨料和水泥石，而新混凝土失去一部分水泥浆，这样使得粘结界面处的新混凝土中出现空隙，影响了新旧混凝土的粘结强度。

修补材料与旧混凝土之间存在物理化学性质差异,由于冷热交替、冻融循环作用及新混凝土的收缩而在结合面处引起附加压力,诱发“先天”裂缝。

通过以上原因分析知道新旧混凝土的结合面要比其他的材料界面薄弱。因此，在新老混凝土界面修补时，材料的选择至关重要。

3 老混凝土粘结性及处理

3.1 粗糙度处理方法

新旧混凝土结合面在不损伤骨料与旧混凝土粘结的前提下经过适当的粗糙处理，主要是为了保证粘结面的质量和提高粘结面的强度。常用的处理方法有：人工随机凿毛法、切槽法、高压水射法、喷砂法、喷气法等。人工随机凿毛法是工程中常用的一种方法；切槽法是对新老混凝土粘结面进行粗糙度处理的一种新方法，其优点是易于控制施工质量，使粘结面上的粗糙度均匀性好。

3.2 处理要求

第一：除去油污灰尘等杂物；

第二：增大结合面面积,增大机械咬合作用；

第三：加强施工质量,结合面处的混凝土要加强振捣,使其密实,减少孔隙,避免泌水和气泡的不利影响,同时避免大骨料堆积在旧混凝土表面形成“点接触”,也能使水泥浆更好地渗透到旧混凝土中去。

第四：加强养护以利于水泥的充分水化。

3.3 加强材料分类

常用的补强材料有水泥基材料、聚合物基材料及聚合物改性水泥基复合材料。

水泥基材料包括：主要有普通混凝土、普通砂浆、纤维增强混凝土、水泥稀浆、小坍落度密实混凝土、磷酸盐混凝土和砂浆、预置骨料混凝土、速凝水泥、喷射混凝土、收缩补偿混凝土、硅灰混凝土等。

树脂基质材料就是主要以高分子树脂材料作为胶粘剂的复合粘结材料。主要有树脂混凝土（PC），有机胶粘剂等。树脂混凝土（PC）主要由有机胶结料，填料和粗骨料几部分组成。

聚合物改性水泥基材料是将聚合物乳液或水溶性聚合物粉末掺入新拌水泥基材料中，必要时另加其他各种添加剂，可使水泥基材料的性能得到明显的改善，简称PMC。由于多数PMC与老混凝土粘结性能好，常常被作为老混凝土表面粘结材料。

3.4 补强材料的选择和使用

经过粗糙度处理的老混凝土表面涂刷界面剂可改善老混凝土的粘结微观结构,提高粘结性能,提高的幅度随界面剂种类的不同而异,一般可达8%～60%。常用的界面剂有水泥净浆、水泥砂浆、快硬铁铝酸盐水泥浆、水泥膨浆及聚合物类界面剂等,而水泥净浆具有经济实用的优点,且其提高新老混凝土粘结断裂韧度效果较好,界面剂厚度一般不超过3mm,以0.5mm～1.5mm为宜。

3.5 施工的一般步骤

表面处理。表面处理是清除掉老混凝土结合面上所有损坏的、松动的和附着的骨料、砂浆和杂质杂物，并使坚固的部分骨料露出表面，构成粗糙面以提高粘结性。表面处理的方法在表面处理里面已经有详细叙述。人工凿毛法是目前我国工程中最常用的方法，它具有施工方便、简单、快捷,不需要任何机械设备，易于操作，费用较低等优点，但是也存在对原混凝土表面产生扰动，可能产生附加微裂缝，不便于大面积机械化施工，粘结力较差等缺点。在施工过程中一定要做到力度适中，精心施工。

补材料的选择和应用。新老混凝土界面粘结材料必须是一种低收缩材料，否则在界面层出现拉应力。其热膨胀系数及弹性模量、横向变形系数与老混凝土应尽可能地保持一致，在温差变化及应力作用下，材料界面不会出现应力集中，保证界面的良好结合。混凝土界面粘结材料指能将新老混凝土接触面粘结起来，形成统一整体的胶凝材料。常用的有水泥基材料、聚合物基材料及聚合物改性水泥基复合材料。施工中要根据工程实际情况选者合适的材料。

合料的浇筑。在混合料浇筑前，应检查模板、支架、钢筋的正确性，并进行验收。浇筑时，如果是现场搅拌混合料要注意随时检验混合料均匀性和密实性，并要取样做试块，进行强度试验。混凝土浇筑振捣过程中，严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉，并开始泛浆为准，应避免欠振或过振。注意混凝土构件的保护层厚度，一旦发现构件钢筋、构件保护层有走位及偏差，要及时调整。

新补混凝土的养护条件。在混凝土浇捣后，混凝土之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。其目的一是创造各种条件使水泥充分水化，加速混凝土的硬化；二是防止混凝土成型后因暴晒、风吹、寒冷等条件而出现的不正常收缩、裂缝等破损现象。

结束语

综上所述，新老混凝土界面的粘结施工，一定要从影响粘结因素抓起，在材料的选择上一定要根据建筑工程的实际情况选择最理想的材料进行施工，从而确保新老混凝土界面达到整体效果。施工过程中严格遵照施工技术标准要求，避免因施工不当，造成新老混凝土结合面“先裂”等病害。

参考文献

[1]高作平.新旧砼界面连接技术.水利水运科学研究,1998,(9).

[2]高剑平.不同界面剂对新旧砼粘结强度影响的试验研究.哈尔滨:哈尔滨建筑大学,1999.

[3]韩菊红,袁群,张雷顺.新老混凝土粘结面粗糙度处理实用方法探讨[J].工业建筑.2001.31(2).1-3.

作者简介：王琳（1972.12-），男，毕业于郑州大学，本科学历， 主要研究方向项目管理