CN112647710A - 增强建筑界面性能的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种增强建筑界面性能的施工方法。该方法是在建筑界面设置增强剂预存区,将增强剂注入增强剂预存区,然后再浇筑胶结料进行施工;在施工过程中,胶结料进入增强剂预存区,使增强剂的液面升高浸润所述建筑界面。本发明提出的施工方法是一种快速、简便、经济,且能够适用各种特殊结构的混凝土界面性能增强施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种增强建筑界面性能的施工方法,属于建筑施工技术领域。
背景技术
混凝土新老界面在有时间上先后的差别,即先浇筑一部分混凝土,间歇一段时间后再浇筑另一部分混凝土而形成的界面。二者的间歇期越长,则老混凝土中水泥浆体的水化程度越深,混凝土的塑性越差而使得形态上偏向固体,同时水泥浆体的表面活性也越低。这样的话,等到浇筑新混凝土时,新老之间没有充分流动混合,难以做到水乳交融,因此界面粘结强度不高。新老混凝土的粘结在现代建筑工程实践中是经常遇到的实际问题,是不可避免的。新老混凝土的结合面是一个薄弱环节,它降低了混凝土结构的抗拉、抗剪强度以及抗渗性能等。
目前混凝土界面性能增强的方法包括:凿毛处理、键槽处理、植筋处理和增强剂施用等。凿毛处理一般适用于水平或者倾角不大的混凝土界面,且要该界面为外露面,以保证混凝土在未完全固化前可以进行凿毛操作,偶尔也有完全硬化后再进行凿毛的,但是其综合成本会急剧增加。凿毛法对界面性能的提升非常有限,因此一般用在界面面积不大的结构中。键槽处理法一般用于大体积混凝土,例如重力坝等结构中出现,因为其结构特征,通常只能提升界面的抗剪性能。植筋法一般用在需要进行结构修补的钢筋混凝土结构中,对抗拉、抗压、抗折性能均有较好提升,对抗渗性几乎无效果。但是植筋法成本极高,无法大规模应用。还有一些现有技术提出使用混凝土裂缝和抗渗处理剂对混凝土界面进行处理的方法。但是,混凝土结构及新混凝土浇筑空间结构复杂、面积大,采用喷涂法一方面,耗时耗力增加成本;另一方面,在复杂结构中,也许工人以及喷涂设备均无法到达界面处,进而无法作业导致无法进行界面处理。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种增强建筑界面性能的施工方法,通过在界面上与预先施放增强剂,然后再浇筑胶结料,以提高胶结料在建筑界面上的结合强度。
为达到上述目的,本发明提供了一种增强建筑界面性能的施工方法,该方法是在建筑界面设置增强剂预存区,将增强剂(或称界面增强剂)注入增强剂预存区,然后再浇筑胶结料进行施工;在施工过程中,胶结料进入增强剂预存区,使增强剂的液面升高浸润所述建筑界面。
本发明的技术方案是在建筑界面上的增强剂预存区中注入增强剂,然后再浇筑胶结料,胶结料密度大于增强剂(以及增强剂和辅助剂的混合液),胶结料进入增强剂预存区之后,增强剂的液面会逐渐升高,而随着液面的升高,相应的界面被浸润,从而实现自动“喷涂”增强剂的效果,实现胶结料与建筑界面的结合。本发明的施工方法优选用于水平或角度不超过75°的倾斜界面,当然,该施工方法也能够用于角度超过75°的界面或直立界面,但是“喷涂”的效果可能会差一些。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述增强剂预存区低于所述建筑界面,以便存储增强剂,而且不会使增强剂随意流动。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述增强剂预存区为建筑界面上的低洼区域和/或浇筑胶结料过程中形成的低洼区域,例如建筑界面本身存在的“低洼区”,或者通过施工形成的“低洼区”,例如通过浇筑适当的胶结料来围成小块的区域作为增强剂预存区,或者在建筑界面上开凿一些凹坑作为增强剂预存区。
根据本发明的具体实施方案,增强剂预存区所覆盖的面积可以根据所需要施放的胶结料的量确定,当需要施放较多胶结料时,增强剂的数量和覆盖面积都尽量多一些,但是一般情况下并不需要盖整个建筑界面。施放胶结料时,胶结料会施放到整个建筑界面,并在界面上固化结合在一起。增强剂预存区会随着浇筑的进行而发生变化,增强剂也是动态的往预存区内添加的,可以根据胶结料的浇筑情况进行适时的补充,以保证在胶结料浇筑过程中预存区一直保持有增强剂。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述增强剂的用量按照以下公式I确定:
增强剂用量=S×Y×K1×K2×K3 公式I
其中,S为浇筑空间中旧混凝土面的面积,单位为m2;
Y为单位面积的用量,单位为kg/m2;Y=0.7-1.2,优选为0.8-1.0;
K1为损失系数,表示的是增强剂由于蒸发、汽化、液化等物理作用在不同的施工环境中(温度和相对湿度)所产生的质量损失的快慢程度;
K1的取值范围如下表所示:
K1的优选取值范围如下表所示:
K2为渗漏系数,表示增强剂渗过浇筑模板的难易程度,与浇筑模板的种类有关;
K2的取值范围如下表所示:
模板种类 | 木模板 | 钢模板 | 塑料模板 | 胶合板模板 |
K<sub>2</sub> | 1.14-1.19 | 1.04-1.08 | 1.02-1.06 | 1.10-1.15 |
K2的优选取值范围如下表所示:
模板种类 | 木模板 | 钢模板 | 塑料模板 | 胶合板模板 |
K<sub>2</sub> | 1.16-1.18 | 1.02-1.06 | 1.03-1.05 | 1.12-1.14 |
K3为渗透系数,表示增强剂由界面渗进混凝土孔隙骨架的难易程度,该系数与混凝土的空隙率与抗压强度有直接关系,可以用抗压强度来表征,也可以采用抗渗等级来表征,对应系数由实验确定;
K3的取值范围如下表所示:
K3的优选取值范围如下表所示:
根据本发明的具体实施方案,在施放/浇筑增强剂、胶结料时,施放/浇筑的速度、角度等可以根据实际需要确定。其中,具体的施放/浇筑可以通过相应的施放器进行,例如连接到相应的罐车的输送管。
根据本发明的具体实施方案,优选地,上述建筑界面包括混凝土界面。更优选地,所述混凝土界面为已经终凝的混凝土界面,即旧混凝土界面。该旧混凝土界面可以是曲面、平面、异形面、凹凸不行的面等。胶结料的施放是在一定的空间内进行,该空间的至少一面是上述建筑界面(例如旧混凝土界面),其他面可以是模板,或者岩体、土体、堆石体等。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述增强剂包括渗透结晶材料和/或水溶性高分子聚合物。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述增强剂还含有辅助剂。在增强剂使用量较大的时候,通过添加辅助剂可以防止混凝土被水分散破坏。
根据本发明的具体实施方案,优选地,本发明所采用的渗透性结晶材料可以为CN106904928A(申请号为201710111284.5,发明名称为一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料及其制备方法和应用,将该专利申请的全文引入这里作为本发明的一部分)公开的反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料。以重量份计,渗透性结晶材料优选具有以下原料组成:硅酸钠30-40份,表面活性剂0.05-0.15份,反应延迟剂0-1份,还原剂0.1-0.2份,反应促进剂0-5份,抗冻结剂0.06-0.l份,金属离子封锁剂0.1-0.3份,表面强化剂0.4-0.8份,防锈剂0.2-0.4份,去离子水53-59份。
根据本发明的具体实施方案,所述水溶性高分子聚合物可以是混凝土领域常用的水溶性高分子聚合物,例如聚乙烯醇、聚环氧乙烷、环氧树脂等中的一种或两种以上的组合。该水溶性高分子聚合物可以以溶液的形式添加。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述胶结料包括混凝土;更优选地,所述混凝土为自密实混凝土。当采用普通混凝土等非自密实的胶结料时,应及时进行振捣。
本发明提出的施工方法是一种快速、简便、经济,且能够适用各种特殊结构的混凝土界面性能增强施工方法。
采用本发明的施工方法能够带来以下技术效果:
1、采用本发明的施工方法,省略喷涂增强剂的工序,将增强剂直接注入增强剂预存区即可,能够在保证界面力学性能的情况下,大大简化施工工序,降低人工和时间成本,提升施工效率;
2、在不少情况下,混凝土界面可能没有人工或者机械喷涂界面增强剂的条件(比如空间狭窄等),本发明的施工方法能够解决这个问题,良好地实现增强剂的施工,保证界面力学性能。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种增强建筑界面性能的施工方法,其是在旧混凝土界面进行施工的方法。
施工的浇筑空间的一面为旧混凝土界面(凹凸不平的面),一面为岩体,另外两面为模板。
该方法包括以下步骤:
对旧混凝土界面进行清理,去除浮杂物;
利用该旧混凝土界面本身存在的“低洼区”作为增强剂预存区,注入增强剂,具体用量根据公式I确定:
环境温度21℃、相对湿度RH 80%;浇筑模板采用塑料模板;旧混凝土标准抗压强度fcu,k=52.62MPa;其中,S为0.0225m2,Y为0.9kg/m2,K1为1.12,K2为1.04,K3为1.10。
向注入了增强剂的旧混凝土界面浇筑自密实混凝土,首先将其浇筑到增强剂预存区,使增强剂的液面高度上升,逐渐浸润其他旧混凝土界面,最终完全浸润整个界面,同时浇筑的自密实混凝土逐渐覆盖浸润了增强剂的界面并形成混凝土层,完成施工;对界面进行性能测试。
其中,所述增强剂为渗透结晶材料,以重量份计,该渗透性结晶材料具有以下原料组成:硅酸钠30-40份,表面活性剂0.05-0.15份,反应延迟剂0-1份,还原剂0.1-0.2份,反应促进剂0-5份,抗冻结剂0.06-0.l份,金属离子封锁剂0.1-0.3份,表面强化剂0.4-0.8份,防锈剂0.2-0.4份,去离子水53-59份。
混凝土的配合比如表1所示。
表1混凝土配合比(kg)
水灰比 | 水泥 | 砂 | 石子 | 水 | 减水剂 |
0.35 | 518.61 | 861.70 | 810.00 | 181.07 | 5.30 |
性能测试:根据《混凝土力学性能试验方法GB/T50081-2016》进行界面劈拉试验,测得:28天劈拉强度2.06MPa。
实施例2
本实施例提供了一种增强建筑界面性能的施工方法,其是在旧混凝土界面进行施工的方法,除了以下几点之外,其他与实施例1相同:
试验环境温度30℃、相对湿度RH 50%;浇筑模板采用塑料;旧混凝土抗压强度fcu,k=50MPa;
S为0.0225m2,Y为0.9kg/m2,K1为1.18,K2为1.04,K3为1.10。
性能测试:28天劈拉强度2.12MPa。
实施例3
本实施例提供了一种增强建筑界面性能的施工方法,其是在旧混凝土界面进行施工的方法,除了以下几点之外,其他与实施例1相同:
混凝土的配合比如表2所示。
表2混凝土配合比(kg)
水灰比 | 水泥 | 砂 | 石子 | 水 | 减水剂 |
0.28 | 573.20 | 861.70 | 810.00 | 161.07 | 8.02 |
试验环境温度30℃、相对湿度RH 50%;浇筑模板采用塑料;旧混凝土压强度fcu=76.89MPa;
其中,S为0.0225m2,Y为0.9kg/m2,K1为1.18,K2为1.04,K3为1.06。
性能测试:根据《混凝土力学性能试验方法GB/T50081-2016》进行界面劈拉试验,测得:28天劈拉强度2.34MPa。
对比例1
本对比例提供了一种增强建筑界面性能的施工方法,其是在旧混凝土界面进行施工的方法,除了不添加增强剂之外,其他与实施例1相同:
性能测试:根据《混凝土力学性能试验方法GB/T50081-2016》进行界面劈拉试验,测得:28天劈拉强度1.16MPa。
对比例2
本对比例提供了一种增强建筑界面性能的施工方法,其是在旧混凝土界面进行施工的方法,除了采用喷涂的方式进行界面处理(喷涂3遍),用量2-3m2/kg,其他与实施例1相同:
性能测试:根据《混凝土力学性能试验方法GB/T50081-2016》进行界面劈拉试验,测得:28天劈拉强度1.62MPa。
通过上述实施例1-3和对比例1-2的结果可以看出:采用本发明的技术方案能够在保证界面力学性能,提高结合强度的情况下,减少施工工序,降低增强剂用量,降低人工和时间成本,提升施工效率。
Claims (10)
1.一种增强建筑界面性能的施工方法,其中,该方法是在建筑界面设置增强剂预存区,将增强剂注入增强剂预存区,然后再浇筑胶结料进行施工;
在施工过程中,胶结料进入增强剂预存区,使增强剂的液面升高浸润所述建筑界面。
2.根据权利要求1所述的施工方法,其中,所述增强剂预存区低于所述建筑界面。
3.根据权利要求1或2所述的施工方法,其中,所述增强剂预存区为建筑界面上的低洼区域和/或浇筑胶结料过程中形成的低洼区域。
4.根据权利要求1所述的施工方法,其中,所述增强剂的用量按照以下公式确定:
增强剂用量=S×Y×K1×K2×K3
其中,S为浇筑空间中建筑界面的面积,单位为m2;
Y为单位面积的用量,单位为kg/m2;Y=0.7-1.2,优选为0.8-1.0;
K1为损失系数;
K2为渗漏系数;
K3为渗透系数;
K1的取值范围如下表所示:
K1的优选取值范围如下表所示:
K2的取值范围如下表所示:
K2的优选取值范围如下表所示:
K3的取值范围如下表所示:
K3的优选取值范围如下表所示:
5.根据权利要求1所述的施工方法,其中,所述建筑界面包括混凝土界面;优选为已经终凝的混凝土界面。
6.根据权利要求1所述的施工方法,其中,所述增强剂包括渗透结晶材料和/或水溶性高分子聚合物。
7.根据权利要求1或6所述的施工方法,其中,所述增强剂还含有辅助剂。
8.根据权利要求6所述的施工方法,其中,以重量份计,所述渗透性结晶材料具有以下原料组成:
硅酸钠30-40份,表面活性剂0.05-0.15份,反应延迟剂0-1份,还原剂0.1-0.2份,反应促进剂0-5份,抗冻结剂0.06-0.l份,金属离子封锁剂0.1-0.3份,表面强化剂0.4-0.8份,防锈剂0.2-0.4份,去离子水53-59份。
9.根据权利要求6所述的施工方法,其中,所述水溶性高分子聚合物包括聚乙烯醇、聚环氧乙烷、环氧树脂中的一种或两种以上的组合。
10.根据权利要求1所述的施工方法,其中,所述胶结料包括混凝土;优选地,所述混凝土为自密实混凝土。
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