CN102249734A - 一种新旧混凝土界面无机粘结剂 - Google Patents

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程晔
李纬华
吕中荣
徐浩杰
古东鹏
潘艺
何振族
张一旸
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Abstract

本发明公开了一种新旧混凝土界面无机粘结剂，它主要以质量分数分别为7.5％的纳米二氧化硅，2.5％的纳米碳酸钙，1.5％的纳米硅，85.0％的蒸馏水以及微量的活性催化剂和3.5％的磨碎玻璃纤维配制而成。该粘结剂使新老混凝土界面有效粘结为一体，可使新老混凝土界面的力学性能优于混凝土本体的力学性能，消除新老混凝土界面薄弱面。而且具有与混凝土变形一致、耐久性好、施工方便、无毒等特点。可广泛应用于桥梁、房屋建筑、道路和水利水电等工程中的混凝土施工或者混凝土工程的维护。

Description

一种新旧混凝土界面无机粘结剂
技术领域
本发明属于土木建筑材料技术领域，特别涉及一种土木或水利建筑工程中应用的新旧混凝土界面无机粘结剂。
背景技术
随着中国大规模基础设施的建设与大量已有混凝土工程的维护，在混凝土施工或维护工程中常遇到新旧混凝土界面结合问题。一般来说不采用粘接剂时，新旧混凝土界面粘结强度较低，易形成结构薄弱面，而由于新旧混凝土材料、龄期等不同，在一定环境下，其干缩变形、温度变形等难以协调，在结合面产生拉应力和剪应力，这使本来就较为薄弱的新旧混凝土结合面开裂，从而给结构留下安全隐患。目前处理新旧混凝土界面通常采用环氧基结构胶，其强度高但是耐久性和耐候性较差，在潮湿环境下粘结强度低，在水下浸泡耐久性大大降低。环氧基类结构胶的线膨胀系数高出混凝土近5倍，在温度变化下其变形无法协调，易产生破坏。一般有毒性。
发明内容
本发明的目的在于研究一种克服上述结构胶缺点的新旧混凝土界面无机粘结剂。它既可以使新旧混凝土界面的力学性能优于混凝土本体的力学性能，消除新旧混凝土界面的薄弱面，实现补强加固的功能，又可以克服有机材料耐久性不佳的缺陷。
为达到本发明的目的，采用的技术方案如下：
按照以下质量分数的配比配置新旧混凝土粘结剂：7.5％的纳米二氧化硅，2.5％的纳米碳酸钙，1.5％的纳米硅，85.0％的蒸馏水以及微量的活性催化剂和3.5％的磨碎玻璃纤维。
所述纳米二氧化硅为亲水型纳米二氧化硅，其粒径范围为10-30nm；
所述纳米碳酸钙，其粒径范围为10-20nm；
所述纳米硅为晶体硅颗粒，其粒径小于5nm；
所述磨碎玻璃纤维为微米级纤维，直径范围为10-15Um，长径比为5∶1-10∶1；
所述微量活性催化剂为非离子表面催化剂。
本发明的优点为：
(1)能够使新旧混凝土界面有效粘结成一体，使粘结面力学性能优于混凝土本体力学性能，消除薄弱面，实现加固补强的目的。
(2)是渗透结晶型粘合材料，不需要找平层。它既可以渗透到旧混凝土中，也可以与新混凝土凝固成一体。
(3)是无机界面粘合材料，不会老化变质，施工后粘接效能和混凝土结构同寿命。
(4)可广泛应用于水利水电工程，道路工程，房屋桥梁等工程中的新旧混凝土界面粘结，以及混凝土中钢筋锚固、裂缝修补等领域。
具体实施方式
(1)基层处理
对于旧混凝土基层采用喷砂法除去污迹、油渍、灰皮、浮渣等，基层应坚实没有松动，如果有松动应该除去。也可用水冲刷润湿基层表面并注意不留有明水。
(2)喷涂施工
将该新旧混凝土粘接剂用力摇匀，使用喷雾机均匀足量喷满整个施工面即旧混凝土基层面，控制其用量为6-8m2/kg。
(3)浇注新混凝土
按照工程需要以及施工要求，浇注新混凝土并养护。
(4)注意事项
施工区环境温度在5℃-36℃之间，基材表面温度应大于2℃。不应在强烈阳光、大风、雨雪等恶劣天气施工。不应有其它工种交叉施工，相邻施工区不应有扬起粉尘等污染物，施工作业面上不应有施工通道，基材不能过于干燥。该新旧混凝土无机粘接剂必须原液使用，严禁加水稀释。
(5)将该新旧混凝土无机粘结剂喷涂于75mm*150mm*150mm素混凝土试件断面，浇注新混凝土得到150mm*150mm*150mm标准试件后，标准养护7d和28d后采用劈裂试验测试得喷涂粘结剂和未喷涂粘结剂的抗拉强度对比如表1。
表1
Figure BSA00000514154200041

Claims (3)

1.一种新旧混凝土界面无机粘结剂，其特征在于该新旧混凝土界面粘结剂为纳米级无机微晶硅、无机二氧化硅、碳酸钙、微米级玻璃纤维和活性催化剂的水溶液，如本发明混凝土界面无机粘结剂渗入旧混凝土内部并同时与新旧混凝土中的游离碱性物在催化剂作用下发生硅化反应，产生稳定胶质枝蔓状晶体，从而大大增强新旧混凝土粘合面的强度。
2.按照权利要求1所述的一种新旧混凝土界面的无机粘结剂，其特征在于配方组成为：
Figure FSA00000514154100011
3.按照权利要求1所述的新旧混凝土无机粘结剂，其特征在于所述纳米二氧化硅为亲水型纳米二氧化硅，其粒径范围为10-30nm；所述纳米碳酸钙，其粒径范围为10-20nm；所述纳米硅为晶体硅颗粒，其粒径小于5nm；所述微量活性催化剂为非离子表面催化剂；所述磨碎玻璃纤维为微米级玻璃纤维，直径范围为10-15Um，长径比为5∶1-10∶1。
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