混凝土修补材料粘结性能及现场测试方法试验探究摘要：混凝土修补材料和老混凝土的粘结性能对修补结构承载能力和耐久性能有着重要影响，良好的粘结性能是修复结构达到设计要求的必要条件。本文从工程应用角度出发，对修复工程中常见的修补材料和老混凝土的粘结性能进行研究。引入一种新的粘结性能测试方法，并使用该方法对各种修补材料粘结性能的进行分析比较和研究。关键词：混凝土；修补材料；粘结性能；现场测试方法；界面剂；强度：TU52文献标识码：A1新老混凝土材料粘结性能研究的现有成果粘结性能实际上是粘结区新老混凝土的微观结构和新老结合部材料性能的综合影响结果，机理的研究主要从这两个方面展开，包括在此基础上的计算模型和本构关系的研究。从这个关系出发，国内外对粘结的研究从粘结机理和影在实际工程中，粘结性能与老混凝土界面情况有很大关系，主要包括界面的老混凝土粗糙程度、界面剂的使用等。现在老混凝土的表面粗糙程度对粘结性能的影响研究有了很大进展。粘结面的表面处理方法的研究主要有人工凿毛响粘结的因素等方面做了很多工作，并取得了很大的进VCo法、喷丸（砂）法、高压水射法和钢刷刷净法等。为了度量老混凝土表面的粗糙程度，先后提出了许多实用的方法，如：灌砂平均深度法、粗糙度测定仪法、分数维法等。界面剂的使用一般可以提高修复的粘结强度，现在工程上使用的界面剂主要有水泥净浆和有机材料界面剂。对比试验表明，在相同粗糙度的前提下，使用界面剂比原始混凝土面能显著提高粘结强度。有机材料的界面剂有单组分和双组分两种，使用性能应通过试验得出；值得注意的是如果有机材料的界面剂使用不当，特别是在老混凝土面涂抹很长时间再浇注新的修复材料，反而可能使粘结强度下降。粘结强度的测试以前主要采用混凝土试块的劈拉试验。先要制作老混凝土试块，主要通过对标准试块劈拉，使成为两块，然后在断裂面修补新材料。这样制作的试块一是制作起来十分复杂，而且由于老混凝土经过一次劈拉受力，受力性能会有一定变化；二是在这种情况下修复的试块和实际工程中会有很大差异；工程上往往是大面积修复，制作过程本身和试块制作差异比较大。近几年，在国外有一种新的试验方法——拉拔法，但在国内应用的并不是很多，因此，本文在试验过程中对这种方法进行了试验，得出了该方法在试验和工程中的许多可参考的数据和经验。2粘结性能现场测试方法劈拉测试方法由于其试块制作及测试方法的局限性，很难在修复工程现场使用；为了更好的评定修复后新老材料粘结性能，对修复后新老混凝土材料粘结性能和承载能力进行定量分析，需要有一种在现场能较好测试粘结强度的试验方法和工具。本文采用了一种拉拔试验方法，并在试验室和现场进行了一系列测试。本试验用的是丹麦Germann公司的BOND-TEST混凝土拉拔试验仪，仪器原理如下图1所示，和以往老的劈拉试验不同的是，本试验可以在修复面直接进行拉拔试验，不需要做专门的试验试块，在实验室和修复现场均可应用。仪器主要包括底盘、磨平装置、取芯装置和拉拔装置；试验步骤大致可以分为：制作试验试件，固定底盘，磨平试验区表面，切割环槽，粘结钢块，拉拔。制作试块只要在老混凝土表面修补一层修补材料，达到标准强度后即可开始试验；把底盘固定在试验区，磨平试验区内表面，这样才能保证拉力垂直作用在试验表面，同时也可以保证试验钢块和试验面更好的粘结；在试验区利用仪器取芯装置在试验区切割圆环，形成直径50mm试验面；把仪器试验钢块对中粘结在试验面，待达到一定强度后，通过仪器垂直拉拔试验钢块，由于钢块和修补材料试验面粘结强度远大于修补材料和老混凝土之间的粘结强度，破坏面将在老混凝土和修补材料间产生，从而测试出老混凝土和修补材料间的粘结强度。传统测试混凝土抗拉强度的劈拉试验方法是根据断裂力学的理论，通过5mmX5mm的方钢垫条施加压力F，试件中间截面除加力点附近很小的范围以外，有均匀分布拉应力。当拉应力达到混凝土的抗拉强度时，试件沿中间垂直截面劈裂拉断。根据弹性理论，劈拉强度ft，S可按下列公式计算:可以看出劈拉强度，只是混凝土拉应力的近似值，是在轴心受拉试验测试比...