新老混凝土粘结面渗透性能试验研究

《新老混凝土粘结面渗透性能试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、水利学报2005年5月SHUILIXUEBAO第36卷第5期文章编号:0559-9350(2005)05-0602-06新老混凝土粘结面渗透性能试验研究1,2121李平先，张雷顺，赵国藩，李冰(1.郑州大学环境与水利学院，河南郑州450002；2.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024)摘要：对96个圆台柱体试件的新老混凝土粘结面渗透性进行了试验研究，分析了界面处理方法、界面剂类型以及粗糙度等对粘结面渗透性能的影响，并对粘结面的渗流特性及层面力学参数，如粘结面等效水力隙宽、渗透系数以及渗透规律进行了初步探讨

2、。结果表明，新老混凝土粘结面的渗透性大于新老混凝土本体的渗透性，粘结面是其渗水的主要通道，界面剂可改善粘结面的抗渗性能。在粘结面渗水高度量测的基础上，根据渗透压力和渗水高度，推导了粘结面的等效水力隙宽及渗透系数的计算公式，粘结面的渗流基本上属于层流渗流，粘结面的等效水-10-9-4-4力隙宽在0.11～0.27μm之间，渗透系数多数在1.1×10～4.8×10cm/s之间，个别高达1.8×10～2.5×10cm/s。关键词：新老混凝土；界面处理；界面剂；抗渗性能；渗透系数；水力隙宽中图分类号：TV122.21文献标识码：A混凝土的

3、抗渗性能是指混凝土抵抗外部介质入侵的能力，是评价混凝土耐久性的重要指标之一。由于绝大多数对水泥混凝土有害的流动水、溶液和气体等介质均是从水泥混凝土的孔隙进入其内部，从而造成混凝土溶蚀、结构松散、密实度下降，甚至结构的破坏。因此，水泥混凝土抗渗性能的好坏，直接影响到混凝土结构的耐久性。[1]在对水工混凝土结构的补强加固中，特别是混凝土坝坝体加高一类的工程，新、老混凝土由于施工时间上的差异和老混凝土的硬化以及老混凝土粘结表面存在的各种缺陷和新混凝土硬化过程中的体积收缩，使得粘结面成为抗裂、抗滑和抗渗的薄弱环节，关系到加固工程的成败和结

4、构的安全性。而且，如果粘结面处理不当，将成为渗水的主要通道。文献[2]曾对龄期为三天的老混凝土与新混凝土的粘结面抗渗等级进行了试验，结果发现，粘结面不做任何处理、涂抹水泥浆和水泥砂浆时的抗渗等级可分别达到S0、S7和S6。但迄今为止，有关新老混凝土粘结面渗流特性研究的报道很少，而多数文献集中在对普通混凝土[3,4][5～8]和高性能混凝土本体的渗透性以及碾压混凝土层面渗流特性的研究上。本文分析了界面处理方法、界面剂类型及粗糙度对新老混凝土粘结面力学性能和渗流特性的影响。1试验概况[9,10]1.1渗透试验我国混凝土抗渗性试验方法为

5、水压法，分为抗渗等级的逐级加压法和渗水高度或相对渗透系数的一次加压法。逐级加压法费时费工，而且对低渗透性的高性能混凝土，有时无法获得试验结果，一次加压法对渗水高度较小的混凝土误差较大。本文采用一次加压法。1.2新老混凝土粘结面渗透试件的设计根据国内外混凝土渗透性试验方法并结合我国现行混凝收稿日期：2004-04-14基金项目：国家自然科学基金资助项目(59778045)作者简介：李平先(1962-)，男，河南巩义人，工学博士，教授，主要从事水工混凝土结构基本理论与耐久性方面的研究。1水利学报2005年5月SHUILIXUEBAO第

6、36卷第5期土抗渗试验规程和试验设备，本文试验采用新老混凝土复合圆台体(如图1所示)作为渗透试验的试件(每组6个)。1.3新、老混凝土的材料及配合比新、老混凝土均采用32.5普通硅酸盐水泥、中粗河砂(细度模数2.93)、碎石(粒径5～20mm)配制而成。配合比见表1。1.4老混凝土的制作和粘结面的处理在抗渗副模中间放置一块5mm厚的梯形有机玻璃板，然后浇筑混凝土，在振动台上振捣成型，试件拆模后成为半圆台体的试块，用钢丝刷刷去两端的水泥浆膜，用塑料薄膜覆盖，洒水自然养护28d后，贮存作为老混凝土试件，一年以后进行新老混凝土粘结复合圆

7、台体的制作。采用以下4种方法对老混凝土粘结面进行处理：(1)B-1型界面。对老混凝土的自然光滑面仅用钢丝刷刷毛后作为粘结面，清除表面的污物和浮浆，并用清水清洗干净。(2)B-2型界面。在老混凝土拆模的同时，将1.老混凝土；2.新凝土；3.粘结面粘结面用钢丝刷刷毛，使粘结面形成比B-1型界面更加均匀、粗糙的粘结图1新老混凝土试件面。(3)C型界面。对老混凝土的表面采用人工凿毛，凿去老混凝土表面的浮浆和部分水泥石，露出粗骨料，使表面形成凹凸不平状，以增加粘结面的接触面积和机械咬合力。(4)S型界面。将整体圆台体老混凝土试块用压力试验机

8、从中间劈开，用其断裂面作为粘结面，同时清除断裂面松动和开裂部分，从而得到粗糙度更大的粘结面。表1新老混凝土配合比3混凝土材料用量/(kg/m)设计强度等级坍落度/cm水灰比砂率Sp(%)水泥砂石子水C253～50.54363616641180195