[00788748]新老混凝土修补界面层微细观结构的改善方法和机理

对既有结构物的维修加固改造已成为许多国家土木工程的主体，是美国21世纪9个热门行业之一。我国由于历史上设计标准偏低，加上几次质量滑坡，而且有2/3的大城市位于地震区，已进入新建与维修加固并重的时期。常用方法加固的新老混凝土粘结界面在收缩差或荷载作用下，往往首先失效，导致加固失败。该项目首先提出：借鉴复合材料技术，用偶联剂溶液涂渍老混凝土表面，使老混凝土表面与界面剂表面之间产生更多化学键的设想；以减缩剂取代膨胀剂、配制收缩小且粗大晶体含量少的新型改性界面剂的设想；从而显著改善从老混凝土表面开始深入修补材料之中约100～200μm的整个薄弱过渡区的微细观结构，大幅度提高粘结强度和耐久性。提出了更高效可靠的实验方法，制作了900多个老混凝土/偶联剂/界面剂试件，研究界面层力学性能及其影响因素，结果显示新的复合改性方法显著优于其它既有改性方法，破坏主要发生在新或老混凝土基层（不在界面层）。用波谱和电镜方法观测了偶联剂涂渍老混凝土表面、老混凝土/偶联剂/改性界面层的特征及其影响因素；结果显示偶联剂溶液可与老混凝土表面实现很强结合，复合改性后的界面层更加均匀密实，且未发现大晶体。探讨了改性机理。