CN102643058B

CN102643058B - 新旧水泥混凝土界面粘结剂及使用该粘结剂进行界面粘结的施工方法

Info

Publication number: CN102643058B
Application number: CN 201210115358
Authority: CN
Inventors: 张东长; 贾学明; 王进勇; 赖思静; 龙丽琴; 刘茂光
Original assignee: China Merchants Chongqing Communications Research and Design Institute Co Ltd
Current assignee: China Merchants Chongqing Communications Research and Design Institute Co Ltd
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: CN102643058A

Abstract

本发明公开了一种新旧水泥混凝土界面粘结剂及使用该粘结剂进行界面粘结的施工方法；本发明的新旧水泥混凝土界面粘结剂分为先涂剂和砂浆粘结剂两部分；先涂剂的组分及重量份含量为：羧基丁苯乳液1份，水0~5份；砂浆粘结剂的组分及重量份含量为：水泥1份，羧基丁苯乳液0.1~1份，砂0~3份，水0~0.3份；本发明的新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法：在旧水泥混凝土表面涂刷或喷涂先涂剂，形成先涂层，先涂层表干后，在先涂层表面涂刷砂浆粘结剂，形成砂浆粘结层，砂浆粘结层表干后至砂浆粘结层中的水泥初凝前，浇筑与旧水泥混凝土粘结的新水泥混凝土。本发明显著提高了新旧水泥混凝土之间的粘结强度，无毒无害，并且使用施工方便。

Description

新旧水泥混凝土界面粘结剂及使用该粘结剂进行界面粘结的施工方法

技术领域

本发明涉及一种新旧水泥混凝土界面粘结剂及使用该粘结剂进行界面粘结的施工方法。

背景技术

公路水泥混凝土路面具有强度高、耐水损害、性能稳定、日常养护费用低、使用寿命长、节省行车燃料消耗等诸多优点，具有广阔的发展应用前景。但对于公路水泥混凝土路面路基沉降段，过去的修复方法是：先将沉降段混凝土路面全部挖除，在基层上填平沉降部分，然后重铺新水泥混凝土路面。很明显，这样做需要工期长，严重影响公路的正常运营，还浪费资源，凿除的废水泥混凝土块需要另找地方堆放，占用宝贵的地面空间，造成环境二次污染。因此，这样修复路面明显用料多、用工多，维修成本高。

为了降低水泥混凝土路面路基沉降段的维修成本，有许多人试图用水泥混凝土薄层罩面修复，但结果是不久罩面薄层就会破碎、脱落，原因是新罩上去的薄层新水泥混凝土与原来的旧水泥混凝土路面粘结不牢，很容易脱开、掉落。因此，新旧水泥混凝土板的粘结问题是困扰超薄水泥混凝土罩面用于旧水泥混凝土路面修复直到现在都未能成功解决的关键技术难题。

不仅公路如此，新旧水泥混凝土粘结技术不过关，影响到混凝土工程的各个领域。瑞士对两座桥梁修补的调查结果显示，一座桥梁的桥面经喷射混凝土修复后仅2年，新旧混凝土界面脱开即达30 ~ 35%，重新修补后仅几星期，多处部位又重新脱开；另一座桥梁的桥面修补后仅8个月，新混凝土与旧混凝土就完全脱开。在建筑工程中，水泥混凝土浇筑后，进一步用水泥砂浆抹面就十分困难，砂浆层与混凝土基层表面之间的粘结强度很低，很容易脱落。直接在水泥混凝土表面粘贴瓷砖等饰面装饰材料，由于粘结强度低，往往不久就会出现饰面层脱落现象。顶棚抹面砂浆出现大面积掉落的事故也时有发生。

为了改善新旧水泥混凝土的粘结强度，不少人研究开发了不少新旧水泥混凝土界面粘结剂。这些界面粘结剂可归为2大类：水泥基界面粘结剂和非水泥基界面粘结剂。水泥基界面粘结剂例如：水泥粉煤灰粘结剂，纳米微粉改性混凝土修补粘结剂，由水泥、砂、膨胀剂、纤维素和聚醋酸乙烯酯乳胶粉组成的混凝土界面超强粘结剂等等。非水泥基界面粘结剂主要是溶剂型环氧树脂。

然而，目前这些粘结剂对新旧水泥混凝土的粘结效果往往不理想，特别是水泥基粘结剂粘结效果都很差。从目前看，只有不使用水泥的溶剂型环氧树脂粘结效果稍微好些，但是溶剂型环氧树脂毒性大，损害直接操作人员健康，而且危害环境，污染空气和地面水，此外，溶剂型环氧树脂一般都是双组分，使用时现场掺配不容易混合均匀，影响使用效果，掺配后安全使用期只有半小时，给实际施工带来极大不便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新旧水泥混凝土界面粘结剂及使用该粘结剂进行界面粘结的施工方法，可以显著提高新旧水泥混凝土之间的粘结强度，并且无毒无害，使用施工方便。

本发明公开了一种新旧水泥混凝土界面粘结剂，所述新旧水泥混凝土界面粘结剂分为先涂剂和砂浆粘结剂两部分；所述先涂剂的组分及重量份含量为：羧基丁苯乳液1份，水0~5份；所述砂浆粘结剂的组分及重量份含量为：水泥1份，羧基丁苯乳液0.1~1份，砂0~3份，水0~0.3份。

进一步，所述先涂剂的组分及重量份含量为：羧基丁苯乳液1份，水2份；所述砂浆粘结剂的组分及重量份含量为：水泥1份，羧基丁苯乳液0.125~0.7份，砂0~1份，水0~0.2份；

进一步，所述水泥为标号52.5或62.5的硅酸盐水泥；

进一步，所述砂为中砂。

本发明还公开了一种使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，包括以下步骤：

1）在旧水泥混凝土表面涂刷或喷涂先涂剂，形成先涂层；

2）先涂层表干后，在先涂层表面涂刷砂浆粘结剂，形成砂浆粘结层；

3）砂浆粘结层表干后至砂浆粘结层中的水泥初凝前，浇筑与旧水泥混凝土粘结的新水泥混凝土。

进一步，所述步骤1）中，在旧水泥混凝土表面均匀涂刷或喷涂先涂剂两遍；

进一步，所述步骤1）中，在旧水泥混凝土表面涂刷或喷涂先涂剂前，先将旧水泥混凝土表面的污物和要脱落处清理干净；

进一步，所述步骤2）中，砂浆粘结层的厚度为0.5~30mm；

进一步，所述步骤2）中，砂浆粘结层的厚度为1~20mm。

本发明的有益效果在于：本发明的新旧水泥混凝土界面粘结剂分为先涂剂和砂浆粘结剂两部分，通过先涂刷或喷涂先涂剂，让先涂剂充分渗入旧水泥混凝土表面的微裂缝和微损伤中，充分发挥先涂剂中羧基丁苯乳液的渗透能力和高粘结性能，将裂缝粘结封闭并在旧水泥混凝土表面形成一层具有相当粘结能力的先涂层，然后在先涂层表面涂刷砂浆粘结剂，最后再浇筑新水泥混凝土，砂浆粘结剂形成的砂浆粘结层中含有羧基丁苯乳液，容易与水泥水化产物及新旧水泥混凝土产生大量化学键，化学键的键能比一般极性力、范德华力等物理力大得多，因此实现了新旧水泥混凝土的最好粘结，使新旧水泥混凝土结为一个整体，显著提高了新旧水泥混凝土之间的粘结强度。

本发明的新旧水泥混凝土界面粘结剂配方无毒无害，并且使用施工方便，将本发明应用于公路水泥混凝土路面薄层罩面修复，桥梁、隧道、水利工程及其它高大建筑物的维修，墙体与砂浆、内外饰材料以及瓷砖的粘贴等领域，可以大大提高维修质量和使用寿命。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例1

本实施例的新旧水泥混凝土界面粘结剂分为先涂剂和砂浆粘结剂两部分；所述先涂剂和砂浆粘结剂各自的组分及重量份含量如表1中对应项所示。先涂剂和砂浆粘结剂的制备方法为常规的混合搅拌配制，先涂剂和砂浆粘结剂均可以在现场配制。

本实施例的使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，包括以下步骤：

1）先将旧水泥混凝土表面的污物和要脱落处清理干净，然后在旧水泥混凝土表面均匀涂刷先涂剂两遍（也可以采用喷涂的方式，效果基本相同），形成先涂层；

2）先涂层表干后，在先涂层表面涂刷砂浆粘结剂，形成砂浆粘结层；控制砂浆粘结层的厚度在0.5mm左右；

3）砂浆粘结层表干后至砂浆粘结层中的水泥初凝前，浇筑与旧水泥混凝土粘结的新水泥混凝土；浇筑后震实平整，然后根据常规工艺将浇筑的新水泥混凝土养生28天。

实施例2

本实施例的使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，与实施例1的区别仅在于：控制砂浆粘结层的厚度在1mm左右。

实施例3

本实施例的使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，与实施例1的区别仅在于：控制砂浆粘结层的厚度在2mm左右。

实施例4

本实施例的使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，与实施例1的区别仅在于：控制砂浆粘结层的厚度在5mm左右。

实施例5

本实施例的使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，与实施例1的区别仅在于：控制砂浆粘结层的厚度在10mm左右。

实施例6

本实施例的使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，与实施例1的区别仅在于：控制砂浆粘结层的厚度在15mm左右。

实施例7

本实施例的使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，与实施例1的区别仅在于：控制砂浆粘结层的厚度在25mm左右。

实施例8

实施例9

本实施例的使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，与实施例1的区别仅在于：控制砂浆粘结层的厚度在20mm左右。

实施例10

本实施例的使用上述新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，与实施例1的区别仅在于：控制砂浆粘结层的厚度在30mm左右。

从上述实施例1~10中选取技术效果较好的实施例8作为代表，与传统的高标号水泥浆对新旧水泥混凝土的粘结强度进行对比，结果见表2：

表2中试验数据的测定方法见T0560 – 2005/JTGE30 – 2005；表2中5个试件试验数据的处理方法是：去掉1个最大值和1个最小值，然后将剩余的3个试验数据平均，得到平均值，数据右上方有 * 者，为被去掉的试验数据；表2中C35新水泥混凝土整体试件的组成配比是：P·O42.5水泥：中砂：石子：水=385：726：1152：160。

从表2看出，本发明可使新旧水泥混凝土界面粘结的劈裂抗拉强度达到3.83Mpa，剪切强度达到14.48 Mpa以上；与传统的高标号水泥浆作为粘结剂相比，实施例8的新旧水泥混凝土粘结面的劈裂抗拉强度提高了80%；实施例8比C35新水泥混凝土整体试件的劈裂抗拉强度也提高了13 %以上。

本发明中的羧基丁苯乳液是以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸及其它助剂，通过乳液聚合生成的共聚物，是一种带有蓝紫色光泽的乳白色水分散体，含固量≥ 50%，必须在保质期内、确是均质乳液；国外牌号有Rovene4036，6130，9423(美国)、EurOprene 5588(意大利)、ND375、NS222(德国)、JSR0545、0573(日本)。本发明中的砂优选使用中砂，中砂为细度模数为3.0~2.3，平均粒径为0.5~0.25mm的砂石，是一种常见的建筑用砂。本发明中的水泥优选使用高标号水泥，比如标号52.5或62.5的硅酸盐水泥。

本发明的新旧水泥混凝土界面粘结剂分为先涂剂和砂浆粘结剂两部分，通过先涂刷或喷涂先涂剂，让先涂剂充分渗入旧水泥混凝土表面的微裂缝和微损伤中，充分发挥先涂剂中羧基丁苯乳液的渗透能力和高粘结性能，将裂缝粘结封闭并在旧水泥混凝土表面形成一层具有相当粘结能力的先涂层，然后在先涂层表面涂刷砂浆粘结剂，最后再浇筑新水泥混凝土，砂浆粘结剂形成的砂浆粘结层中含有羧基丁苯乳液，容易与水泥水化产物及新旧水泥混凝土产生大量化学键，化学键的键能比一般极性力、范德华力等物理力大得多，因此实现了新旧水泥混凝土的最好粘结，使新旧水泥混凝土结为一个整体，显著提高了新旧水泥混凝土之间的粘结强度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims

1.一种使用新旧水泥混凝土界面粘结剂进行新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，其特征在于：所述新旧水泥混凝土界面粘结剂分为先涂剂和砂浆粘结剂两部分；所述先涂剂的组分及重量份含量为：羧基丁苯乳液1份，水0~5份；所述砂浆粘结剂的组分及重量份含量为：水泥1份，羧基丁苯乳液0.1~1份，砂0~3份，水0~0.3份；

施工方法包括以下步骤：

1）在旧水泥混凝土表面涂刷或喷涂先涂剂，形成先涂层；

2.根据权利要求1所述的新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，其特征在于：所述先涂剂的组分及重量份含量为：羧基丁苯乳液1份，水2份；所述砂浆粘结剂的组分及重量份含量为：水泥1份，羧基丁苯乳液0.125~0.7份，砂0~1份，水0~0.2份。

3.根据权利要求1所述的新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，其特征在于：所述水泥为标号52.5或62.5的硅酸盐水泥。

4.根据权利要求1所述的新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，其特征在于：所述砂为中砂。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，其特征在于：所述步骤1）中，在旧水泥混凝土表面均匀涂刷或喷涂先涂剂两遍。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，其特征在于：所述步骤1）中，在旧水泥混凝土表面涂刷或喷涂先涂剂前，先将旧水泥混凝土表面的污物和要脱落处清理干净。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，其特征在于：所述步骤2）中，砂浆粘结层的厚度为0.5~30mm。

8.根据权利要求7所述的新旧水泥混凝土界面粘结的施工方法，其特征在于：所述步骤2）中，砂浆粘结层的厚度为1~20mm。