SCM無(wú)收縮水泥加固料在混凝土修補(bǔ)加固體系中的應(yīng)用

摘 要 混凝土修補(bǔ)工作已被作為一種體系考慮，SCM無(wú)收縮水泥加固材料作為普通混凝土梁、柱的增大截面加固法的修補(bǔ)材料被廣泛應(yīng)用。文中著重介紹了SCM加固料的施工質(zhì)量控制要求。

關(guān)鍵詞 SCM無(wú)收縮水泥加固料、應(yīng)用、混凝土修補(bǔ)加固體系

許多重要的混凝土結(jié)構(gòu)如高速公路、機(jī)場(chǎng)跑道、橋梁等一旦出現(xiàn)破壞，將需花費(fèi)巨額資金進(jìn)行修復(fù)，不細(xì)致的簡(jiǎn)易的修復(fù)將使維護(hù)工作非常繁重，往往修復(fù)后不久結(jié)構(gòu)很快又出現(xiàn)破壞，導(dǎo)致日后持續(xù)不斷的修補(bǔ)工作。在歐洲，混凝土修補(bǔ)工作被作為一種體系考慮，因?yàn)轱@然在修補(bǔ)工作中僅僅考察修補(bǔ)材料的性能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。目前日本歐洲都在制定這方面的標(biāo)準(zhǔn)。

1混凝土修補(bǔ)加固體系

（1）修補(bǔ)前的準(zhǔn)備工作 修補(bǔ)前通常要確定修補(bǔ)的目的，是以下情況的哪種。1）提高耐久性；2）提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；3）恢復(fù)或改變功能；4）恢復(fù)或改變外觀。

修補(bǔ)前確定產(chǎn)生破壞的可能原因、破壞是否會(huì)再次發(fā)生以及修補(bǔ)的目的以后，就能有效的選擇相應(yīng)的修補(bǔ)方法。

(2)修補(bǔ)材料的選擇 用于混凝土修補(bǔ)的材料及方法很多，日本的方法值得我們借鑒。日本阪神大地震后，日本工程界開(kāi)發(fā)研究了很多建（構(gòu)）筑物加固修補(bǔ)的方法，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，若干方法被推廣使用，其中SCM無(wú)收縮水泥加固材料作為普通混凝土梁、柱的增大截面加固法的修補(bǔ)材料被廣泛應(yīng)用。

新舊混凝土的結(jié)合而是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，其界面黏結(jié)強(qiáng)度一般都低于整體混凝土的強(qiáng)度，極大地影響了結(jié)構(gòu)的可靠性。新舊混凝土的界面存在一個(gè)類似于骨料與硬化水泥漿體的界面過(guò)度區(qū)。由于舊混凝土的親水性，修補(bǔ)混凝土?xí)r就會(huì)在舊混凝土表面形成水膜，使結(jié)合面處新混凝土的局部水灰比偏高，導(dǎo)致界面區(qū)鈣釩石和氫氧化鈣晶體數(shù)量增多，形態(tài)變大，降低界面強(qiáng)度。此外由于舊混凝土的阻礙，新混凝土的泌水和氣泡積聚在舊混凝土表面，不僅使得新混凝土局部水灰比更高，而且使得氣孔和微裂縫在該區(qū)域富集，顯著降低界面強(qiáng)度。

2 SCM無(wú)收縮水泥加固料

SCM無(wú)收縮水泥加固材料是一種高強(qiáng)、高流態(tài)、免振搗、自密實(shí)、高耐久性及粘結(jié)強(qiáng)的混凝土修補(bǔ)加固料。與水作用后材料中含有的活性物質(zhì)通過(guò)載體在混凝土中形成致密、抗?jié)B的網(wǎng)絡(luò)，以此提高舊混凝土的性能。

(1)SCM加固材料的流動(dòng)度比普通混凝土高很多，同時(shí)其自身水灰比很低，強(qiáng)度較高，因而其浸潤(rùn)能力高、新舊混凝土界面過(guò)渡區(qū)強(qiáng)度高。

(2)根據(jù)最緊密堆積原理復(fù)合使用了礦物摻合料和超細(xì)火山灰質(zhì)材料，這些材料可同水泥漿體中以及界面過(guò)渡區(qū)中的Ca(OH)2發(fā)生火山灰反應(yīng)，降低界面區(qū)中Ca(OH)2含量，改善孔結(jié)構(gòu)分布，增加界面間的作用力。

(3)SCM加固料使用了膨脹劑，凝膠狀鈣釩石的吸水腫脹和孔縫中的鈣釩石結(jié)晶生

長(zhǎng)即構(gòu)成了膨脹驅(qū)動(dòng)力也可強(qiáng)化C凝膠的填充率。

(4)水溶性聚合物和礦物微纖維的使用，增加了材料的確定性，減少了離析、分層。

(5)施工中使用了消泡劑，并采用了對(duì)結(jié)合面適度插搗的工藝也減少了氣泡、骨料等的富集。

SCM加固材料與基材的黏結(jié)強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度如下表：

為了進(jìn)一步測(cè)試其修補(bǔ)效果，設(shè)計(jì)了小梁修補(bǔ)試驗(yàn)，即先將普通水泥的小梁折段，然后將其斷裂表面清掃干凈，去除松動(dòng)物并用水充分潤(rùn)濕，修補(bǔ)前將水擦干。修補(bǔ)時(shí)取其一段放入試模中，把灌漿材料灌入試模替代另一段。養(yǎng)護(hù)至齡期測(cè)試抗折強(qiáng)度作為考察SCM加固材料修補(bǔ)性能的指標(biāo)。結(jié)果如下：

3 SCM加固料的施工質(zhì)量控制要求

使用加固料進(jìn)行施工的操作方法非常簡(jiǎn)單。但對(duì)施工管理人員的要求較高。為了確保施工質(zhì)量，需嚴(yán)格控制施工工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行全面的質(zhì)量控制。

(1)支模 模板應(yīng)按結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行支設(shè)，模板應(yīng)接縫嚴(yán)密，防止加固料漿體漏出。模板支設(shè)應(yīng)堅(jiān)固，防止?jié)q模。模板上應(yīng)留好合適的排氣孔。

(2)攪拌 根據(jù)施工進(jìn)度安排和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具、人員條件確定每盤(pán)攪拌量。攪拌設(shè)備應(yīng)采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間不得少于3分鐘。粗骨料和攪拌水的用量，應(yīng)嚴(yán)格按照廠家推薦用量加入，不允許私自改變，尤其是嚴(yán)禁多加水。材料攪拌完應(yīng)馬上使用。

(3)澆筑 澆筑前應(yīng)將混凝土界面澆水濕潤(rùn)，所需設(shè)備應(yīng)提前準(zhǔn)備好。將拌和好的加固料用小塑料桶或泵從一端灌入模板，直到另一側(cè)灌滿為止。

(4)養(yǎng)護(hù) 澆筑后的SCM高性能無(wú)收縮水泥加固料，無(wú)離析、沁水現(xiàn)象。因自身含水量較低，應(yīng)加強(qiáng)保水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)方法與普通混凝土相同，可采用澆水、草袋覆蓋、塑料布覆蓋、噴涂養(yǎng)護(hù)劑等方法。

4結(jié)束語(yǔ)

SCM高性能無(wú)收縮水泥加固料，適用于澆筑困難無(wú)法振搗及配筋較為密集的結(jié)構(gòu)，外觀質(zhì)量上，成型面免修飾，光滑無(wú)裂紋。現(xiàn)廣泛應(yīng)用于市政道路橋梁及民用混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的修復(fù)、加固、改造工程。如李明莊立交、東堤頭大橋、津京唐高速跨線橋、津沽立交橋、津漢立交橋等。