新老混凝土粘结复合受力的强度特性

选取立方体和Z形试件作为新老混凝土粘结试件 ,在多功能三轴试验系统上对百余块粘结试件的复合受力性能进行试验研究。考察粘结面粗糙度、新混凝土强度、拉 (压 )应力对粘结强度的影响规律 ,探索新老混凝土粘结复合受力的强度特性。

新老混凝土粘结的劈拉性能研究

新老混凝土粘结问题的研究，对混凝土结构的修补和加固具有重要的理论和实际意义。在实际修补工程中具有发展前景的粘结面处理方法———高压水射法处理粘结面，在定量测出其粗糙度后，制成新老混凝土粘结劈拉试件，通过试验研究，得出了不同新混凝土浇筑方向。

构造钢筋影响下新老混凝土结合面抗剪试验研究

研究构造钢筋对新老混凝土结合面抗剪性能的影响。对30个试件进行剪切试验,分析了3种形状构造钢筋在新老混凝土结合面开裂前后的抗剪性能,并与无构造钢筋的新老混凝土结合试件及整体试件抗剪强度进行了对比。试验结果表明:构造钢筋可有效提高结合面抗剪强度,配筋率为0.34%时,抗剪强度可提高81.1%;锚固条件良好的构造钢筋可使结合面具有较高的抗剪强度和较强的耗能能力,而锚固不足则可导致钢筋对结合面抗剪贡献的降低,配筋率为0.34%时,二者抗剪强度提高值相差达42.9%。

新老混凝土粘结面的抗冻融劈拉性能试验研究

采用新老混凝土粘结复合立方体试件,通过快速冻融试验,对先冻融后粘结和先粘结后冻融两种情况的新老混凝土粘结试件在水饱和状态下的冻融劈裂性能进行了试验研究,探讨了冻融循环次数、粘结面粗糙度和界面剂类型对粘结面劈裂抗拉强度的影响。界面的粗糙度为0.23￣6.9 mm,界面剂选用水泥净浆、水泥砂浆和掺加10%UEA膨胀剂的水泥净浆。试验结果表明,无论是先冻融后粘结还是先粘结后冻融的新老混凝土粘结试件,其粘结面的劈裂抗拉强度均随冻融循环次数的增加而降低,表现为冻融初始阶段的缓降和冻融循环一定次数后的陡降,特别是先粘结后冻融试件,其下降程度更加显著。根据试验,适当的粗糙度和水泥砂浆界面剂对粘结质量有较好的改善作用。在试验的基础上,对粘结面的冻融损伤机理进行了初步分析。

新老混凝土粘结面人造粗糙度表征及性能研究

提出了一种改进的老混凝土表面人造粗糙度处理方法,并进行了试验研究.首先采用数字图像法采集粗糙表面的三维轮廓数据,然后依据分形理论进行数据处理,并用分形维数表征人造粗糙度;再利用自编的MATLAB程序实现粗糙表面的三维重建以验证数字图像法的准确性;最后,研究了老混凝土表面粗糙度与新老混凝土粘结性能的相关性,结果显示,人造粗糙表面是一种分形结构,可采用分形维数表征其粗糙度;新老混凝土粘结抗折强度f与老混凝土表面的分形维数D呈正相关性,存在近似关系f=kD+b,其中k,b为拟合系数;数字图像法在试验的数据采集、处理分析以及界面形貌的三维重建阶段都具实用性.

新老混凝土粘结面的抗冻剪切性能试验研究

本文通过162块新老混凝土粘结Z形剪切试件的试验,研究了冻融循环对新老混凝土粘结面剪切性能的影响。试件在温度-18℃～8℃范围内经受了0、5、10、15、20和30次的冻融循环。分析了新老混凝土粘结面冻融损伤破坏的机理和冻融循环次数、界面处理方法、界面剂的类型以及新老混凝土的强度等对粘结面粘结剪切强度的影响。研究表明,在冻融循环作用下,新老混凝土粘结剪切强度随冻融循环次数的增加急剧下降,冻融30次时,所试验的试件几乎全部从粘结面冻融破坏。粘结剪切强度的下降是由于新老混凝土本身强度的下降和粘结剂强度的下降以及粘结面的损伤等共同作用的结果。

新老混凝土粘结的劈拉受力数值模拟及分析

采用Super91程序对双材料粘结试件和整体试件的劈拉受力进行数值模拟.从应力分析角度研究在劈拉荷载作用下,新老混凝土粘结的应力分布规律。研究结果表明新老混凝土粘结劈拉强度计算公式可近似采用整体混凝土劈拉强度计算公式。

植筋与开槽的新老混凝土结合面抗剪性能试验分析

新老混凝土能够作为整体共同工作是结构加固的关键问题。针对加固设计中经常出现植筋和开槽的技术比选问题,设计了12个试件,比较了植筋与开槽新老混凝土结合面的抗剪性能和破坏形式。试验结果表明:植筋试件破坏具有延性破坏的特征,而开槽试件破坏具有明显脆性破坏的特征,新混凝土在开槽位置被剪断;植筋试件的抗剪承载力明显高于开槽的处理方式。因此,在结构加固设计时建议采用植筋的处理方式,同时应控制植筋深度和植筋间距。

钢纤维混凝土与老混凝土劈拉粘结强度的研究

通过105个100 mm×100 mm×100 mm钢纤维混凝土(新混凝土)与老混凝土粘结立方体试块劈拉试验,探讨老混凝土表面处理方法、界面粘结剂类型及钢纤维体积分数对新/老混凝土劈拉粘结强度的影响.结果表明,老混凝土表面粗糙度、界面粘结剂类型对新/老混凝土劈拉粘结强度有较大影响.在一定钢纤维体积分数范围内,随钢纤维体积分数的增加,新/老混凝土劈拉粘结强度明显提高.最后,提出了新/老混凝土劈拉粘结强度的计算公式.

新型AS界面剂对新老混凝土界面粘结性能的影响及机理

研究了新型AS界面剂对自然养护条件下新老混凝土界面粘结性能的影响及机理,结果表明,自然养护条件下,与低水灰比水泥净浆处理相比,AS界面剂处理时早期界面粘结强度较低,与未经处理时相当,但未经处理及低水灰比水泥净浆处理时,在较早养护龄期(7 d后)即开始出现强度倒缩;采用AS界面剂处理时,其界面粘结强度的增长与界面剂组分有关,以硅粉为主时,28 d后强度也有所倒缩,以粉煤灰为主时,56 d内强度均持续增长,其原因是由于新老混凝土变形差异过大形成界面剪切应力,导致过早形成的界面粘结结构局部破坏所致,而采用粉煤灰为主的新型AS界面剂处理时,其界面粘结作用则随养护龄期延长而缓慢形成,因而界面粘结强度得以持续增长。

钢纤维混凝土与老混凝土粘结抗冻劈拉性能研究

本文通过141个钢纤维混凝土与老混凝土粘结试件的劈拉试验，研究冻融循环对新老混凝土粘结面劈拉性能的影响，分析新老混凝土粘结面的冻融损伤破坏机理和钢纤维体积率、冻融循环次数、界面剂类型等对粘结面劈拉强度的影响。试件在-18℃-8℃温度范围内经受了0、15、20、25、35、40和45次冻融循环。研究表明：在冻融循环作用下，新老混凝土粘结劈拉强度随冻融循环次数的增加急剧下降；在一定范围内，随钢纤维体积率的增加，粘结面抗冻劈拉强度明显提高。最后，建议钢纤维混凝土与老混凝土粘结面抗冻劈拉强度的计算公式。

再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀的多相数值研究

为定量分析再生骨料混凝土各组成相对其抗氯离子侵蚀性能的影响,研究建立可实现任意体积分数再生粗骨料随机分布的再生混凝土五相细微观数值模型,包括新砂浆、新界面过渡区、旧砂浆、旧界面过渡区和核心区原始天然骨料。根据各相氯离子扩散性能和几何性质的不同,探究再生粗骨料体积分数、旧砂浆附着率及新、旧界面过渡区厚度等关键几何参数对再生混凝土抗氯离子侵蚀性能及离子时空分布的影响。结果表明:作为再生骨料混凝土的重要组成部分,附着旧砂浆和核心区天然骨料的性质与含量对其抗氯离子侵蚀性能起着相互博弈的效应,导致再生骨料混凝土有效氯离子扩散系数随着骨料体积分数的增大而产生明显波动,尤其是当旧砂浆附着率较小时,此现象尤为明显;当骨料体积分数一定时,再生骨料混凝土氯离子扩散性能随着旧砂浆附着率的增大而增强,且增幅随着骨料体积分数的增大而增大;再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀性能与新、旧界面过渡区的厚度呈负相关关系。

新老混凝土补强加固界面粘结质量检验研究展望

从新老混凝土补强加固界面粘结质量检验的研究必要性出发,结合结构加固工程的实际情况的需要,对新老混凝土微细观粘结机理、宏观力学性能、工程应用技术三个方面的研究进行了论述,并提出了下一阶段需要研究的课题。

粗骨料粒径对新老混凝土粘结断裂韧度的影响

根据新老混凝土粘结断裂试验结果,分析了粗骨料粒径对新老混凝土粘结断裂韧度的影响机理,并用分形理论对影响机理进行了验证.结果表明:新混凝土粗骨料最大粒径对粘结断裂韧度的影响不是独立的,而与老混凝土粘结面粗糙度处理程度有密切关系.在相同粗糙度下,粗骨料最大粒径对粘结断裂韧度的影响无显性表现.

冻融时引气剂对新老混凝土黏结面劈裂抗拉性能影响的试验研究

采用新老混凝土黏结复合立方体试件,通过快速冻融试验,对在界面剂和新混凝土中掺加引气剂的新老混凝土黏结面的冻融劈裂抗拉性能进行了试验研究,探讨了冻融循环次数、引气剂、黏结面粗糙度和界面剂类型等对黏结面劈裂抗拉强度的影响.界面的粗糙度为0.23～6.90mm,界面剂选用掺加1%引气剂的水泥净浆、水泥砂浆和同时掺加10%UEA膨胀剂的水泥净浆.试验结果表明,在界面剂和新混凝土中掺加引气剂可显著提高新老混凝土黏结面的抗冻融性能,在同样条件下,黏结面的抗冻融性能可提高一倍以上,与未掺加引气剂的新老混凝土黏结面相比,黏结面的劈裂抗拉强度随冻融循环次数的增加而降低趋势变缓.根据试验,适当的粗糙度和掺加引气剂的水泥砂浆界面剂对新老混凝土黏结面的抗冻融性能有较好的改善作用.

套箍加固拱肋力学性能模型试验研究

为分析套箍加固拱肋的基本力学性能及加固效果,进行套箍加固拱肋和整体浇筑拱肋的对比模型试验,对比分析套箍加固试件的裂缝发展规律、破坏模式与特征、承载能力和新老混凝土结合面的工作性能。试验结果表明:套箍加固模型和整体浇筑模型的裂缝分布规律、破坏过程、破坏模式相同,破坏时挠度相差0.5 mm,破坏荷载相差2.7%,说明二者的力学性能基本相同;试验过程中测试的新老混凝土结合面最大剪应力远小于其承载能力,加载过程中跨中截面测试应变在开裂前符合平截面假定,说明新老混凝土能够作为整体共同受力。通过对比模型试验分析,证明套箍技术加固拱肋是可靠有效的加固方法。

新老混凝土的粘结机理和测试方法研究综述

就影响新老砼粘结性能的主要因素，新老砼结合面处理方法，修补材料的选择和应用，粘结剂的种类，新老砼粘结性能试验方法，新老砼粘结机理五个方面的问题进行了论述。依实际工程砼结构修补加固统计结果，指出实际砼修补量最大的是道路和桥梁，提出了关于道路、桥梁、汽车库、飞机场等交通设施，砼修补需进一步研究的问题。

隧道衬砌施工缝新型粘结材料的材性研究

从界面结构特征及粘结施工特点出发,研制隧道衬砌施工缝新型界面粘结材料,并验证其各项性能指标.试验结果表明:研制的SZC复合型界面粘结材料能有效改善施工缝界面处的抗剪、抗冻、抗渗、耐腐蚀等性能,提高界面处的粘结性能和耐久性.

新老混凝土粘结劈拉强度试验研究

通过试验,分析了不同粘结面粗糙度、不同界面剂对新老混凝土粘结劈拉强度的影响规律,为混凝土结构修补和加固工程提供理论依据。

再生粗集料砂浆附着率测试方法对比试验研究

研究采用旧桥拆除的梁板和防撞混凝土护栏2种强度等级的混凝土分别进行破碎得到2种再生粗集料,用酸溶液浸泡法、加热法、洛杉矶磨耗法以及改进的洛杉矶磨耗法分别测试这2种再生粗集料的砂浆附着率,结果表明,酸溶液浸泡法受原混凝土强度等级影响较大,强度等级高的混凝土破碎得到的再生粗集料砂浆附着率较大;加热法、洛杉矶磨耗法可以反映出砂浆与集料附着的紧密程度,加热法得到的砂浆附着率最低,洛杉矶磨耗法测得的砂浆附着率最高,而采用去掉钢球且增加磨耗转数的改进洛杉矶磨耗法可以在基本不影响原生集料形貌的基础上最大程度剥离掉砂浆,测得的砂浆附着率更准确。