沟槽、植筋法新老混凝土黏结面力学性能试验研究及应用

新老混凝土黏结面处理是水利工程加固改造的关键,分析了目前新老混凝凝土黏结面粗糙度处理及评价方法,对沟槽、植筋法新老混凝土黏结面进行了力学性能试验,并结合河南漯河罗弯公路桥和丹江口水库加高工程,总结出应注意的关键问题。

新老混凝土黏结力学性能的时间效应研究

采用碳化箱快速碳化、人工加机械复合的凿毛方法处理老混凝土黏结面,通过试验研究了新混凝土与碳化混凝土黏结的力学性能及随龄期的变化规律。结果表明:新老混凝土黏结力学性能较新、老混凝土本体的弱;老混凝土的碳化可以增强新老混凝土的黏结力学性能;随着龄期的延长,新老混凝土的黏结力学性能也在增强;龄期较短时,水泥净浆界面剂的效果优于硅灰界面剂,当龄期达到180 d时,硅灰界面剂的效果优于水泥净浆界面剂。

行车荷载引起桥梁振动对新老混凝土黏结性能影响

为了确定在混凝土早龄期时受到行车荷载引起桥梁振动对新老混凝土黏结面抗拉性能的影响,采用峰值振动加速度为0.08g,0.16g,0.32g,3种振动能量,分别模拟轻、中、重3种交通状态引起的桥梁振动,对处于早龄期的新老混凝土黏结面进行振动试验。试验结果表明:振动发生在初凝前,3种形式的交通(轻、中、重)引起的振动对新老混凝土黏结面早期抗拉强度有增加作用。振动发生在初凝至终凝阶段,轻交通引起振动对新老混凝土黏结面的强度影响不明显;中等和重交通会造成黏结面早期抗拉强度(7 d以前)下降。振动发生在终凝后,轻交通引起的振动对新老混凝土黏结面的强度影响不明显;中等交通的振动会造成黏结面早期强度的下降;重载交通会造成黏结面的强度整体下降。

新型界面剂作用下新老混凝土黏结的耐久性能

试验分别研究了新老混凝土黏结试件在水泥净浆界面剂和新型改性环氧界面剂作用下的抗冻性能与抗水渗透性能,分析了不同界面剂对黏结抗冻性能及抗水渗透性能的影响变化规律和机理。结果表明:涂刷新型改性环氧界面剂的新老混凝土黏结试件的抗冻性能和抗水渗透性能均优于使用水泥净浆界面剂的新老混凝土黏结试件。

行车荷载振动对桥梁新老混凝土黏结性的影响研究

根据行车荷载引起的桥梁振动,探讨不同峰值振动加速度来模拟交通状态,分别就早龄期新老混凝土的黏结性能进行试验。结果表明:在初凝前期,不同峰值振动对新老混凝土黏结性具有增强作用,初凝至终凝阶段,轻量级振动对混凝土黏结面的影响不大,中等、重载振动将影响黏结面的抗拉强度,终凝后轻量级振动对黏结面的影响不显著,而中等振动对黏结面的早期强度影响较大,特别是重载振动下会造成整体黏结面强度的下降。

改性环氧水泥浆试验设计及其黏结性能

针对混凝土黏结补强研究现状,研制一种新型改性环氧水泥浆,对其黏结补强性能进行试验分析。试验设计主要考察固化剂含量、水泥用量及粗糙度对黏结效果的影响。结果表明,该新型改性环氧水泥浆克服了普通环氧浆体在潮湿环境下不能很好固化的弱点,与湿浇新混凝土有较强黏结力,用作黏结界面剂能有效提高新老混凝土黏结性能。

橡胶混凝土与普通混凝土的黏结斜剪性能

采取立面浇筑办法,用普通混凝土作为老混凝土,浇筑橡胶混凝土与普通混凝土的黏结试件,从不同界面剂的类型和掺入橡胶的颗粒粒径、掺入数量及改性方法等方面对黏结试件斜剪强度的影响开展研究。试验结果显示:黏结斜剪强度值与橡胶颗粒粒径大小成反比关系。橡胶混凝土与普通混凝土的黏结斜剪强度随着橡胶颗粒掺入数量的变化没有明显的变化规律,但整体上呈现出下降的趋势;在结合面涂新型环氧界面剂比未涂界面剂和涂敷水泥浆界面剂显著提高了黏结剪切强度;复合改性对橡胶混凝土和普通混凝土黏结剪切强度的影响取决于橡胶颗粒粒径的大小。

具有防碳化作用界面剂的配制研究

在水泥净浆的基础上添加减水剂、减缩剂、膨胀剂等外加剂,以及掺入粉煤灰、硅灰、混合掺合料(粉煤灰+硅灰)等成分配制出多种界面剂,然后在人工快速碳化条件下,系统研究了涂抹界面剂混凝土试块的碳化深度变化规律,确定了防碳化效果最好的三种界面剂配制方案。