AB組份水乳環(huán)氧 新老混凝土界面處理劑 EC-1高強(qiáng)加固界面劑

　　新老混凝土的粘結(jié)性能研究與工程應(yīng)用已成為混凝土結(jié)構(gòu)加固工程的關(guān)鍵，界面劑是一種簡單而有效的解決這一問題的方法。

　　1. 混凝土界面處理劑的分類混凝土在現(xiàn)代建筑中占有極其重要的地位。然而經(jīng)過長期應(yīng)用之后，混凝土的老化修補(bǔ)，病害修復(fù)己越來越引起世人的關(guān)注和學(xué)者們的重視，混凝土的損壞，病害及其防治、修補(bǔ)材料，修補(bǔ)技術(shù)已經(jīng)越來越受到人們的重視。對舊混凝土的維護(hù)，修復(fù)時在舊混凝土結(jié)構(gòu)物與修補(bǔ)混凝土的接觸面形成新舊混凝土界面，新舊混凝土界面粘結(jié)質(zhì)量決定新舊混凝土能否形成統(tǒng)一的整體。大型建筑物，諸如大型海下上程，大高度的大壩，大跨度的橋梁，超高建筑物澆筑混凝土能否與己硬化的混凝土很好粘結(jié)，關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)物的整體性。因此選擇一種好的界面劑就成為保重新老混凝土澆筑后保持整體性和質(zhì)量的關(guān)鍵。

　　混凝土界面處理劑主要功能是增強(qiáng)新舊混凝土（砂漿）界面的粘結(jié)能力，是一種改善砂漿層與水泥混凝土、加氣混凝土等材料基面粘結(jié)性能的砂漿外加劑。

　　界面處理劑按組成分為兩種類別：1） P類：由水泥等無機(jī)膠凝材料、填料和有機(jī)外加劑等組成的干粉狀產(chǎn)品；2） D類：含聚合物分散液的產(chǎn)品，分為單組分和多組分界面劑。D類產(chǎn)品需與水泥等無機(jī)膠凝材料和水按適當(dāng)比例拌和后使用。

　　界面處理劑改性常用的聚合物有：丁苯乳膠、丙烯酸酯共聚乳液、lv丁膠乳液、聚-偏乳液、聚乙烯醇、丙烯酸乳液和醋酸乙烯共聚乳液等等。

　　這種乳液在使用上往往會有很多問題，例如：準(zhǔn)確控制聚合物乳液的摻量，搬運(yùn)上的困難和風(fēng)險，還有物流等方面的問題。1953年Wacker Chemie發(fā)明了可再分散粉末，解決了上述問題。目前市場上常見的可再分散乳膠粉按照共聚物的組成可以分為單組分的均聚物，二元共聚物以及三元共聚物三種。

　　1） 醋酸乙烯酯（VA）： 代可再分散乳膠粉，VA在堿性條件下使分子鏈上帶上的羥基或羧基水解，進(jìn)而導(dǎo)致聚醋酸乙烯酯耐水性、耐堿性下降，另外其耐老化性能也較差，因此這類膠粉不適合用于室外和潮濕的地方。

　　2） 醋酸乙烯酯－乙烯（EVA）：VA的改進(jìn)型，EVA的可再分散乳膠粉在聚醋酸乙烯酯的分子鏈中引入乙烯基，乙烯的內(nèi)增塑作用提高了可再分散乳膠粉的耐水性和耐堿性，同時也降低了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和成膜溫度，10%的乙烯就可以將聚醋酸乙烯的Tg由27℃降低到-25℃，從而使得膠粉改性砂漿的柔性增強(qiáng)，抗沖擊能力提高，但是使用較多的乙烯時，會使乳膠粉的熱穩(wěn)定性降低。

　　3） 醋酸乙烯酯－叔碳酸乙烯酯（VA/VeoVa）：VeoVa是高度支鏈化的叔碳酸乙烯酯，由殼牌化學(xué)公司生產(chǎn)，在可再分散乳膠粉中應(yīng)用的主要為含有9-11個碳的叔碳酸乙烯酯單體，其較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度使得產(chǎn)品有良好的內(nèi)增塑作用，α-碳原子上的非極性和空間屏障結(jié)構(gòu)，決定了叔碳酸乙烯酯及其共聚物有優(yōu)異的抗氧化性、耐紫外線性，且其耐水性、耐堿性、耐候性均優(yōu)于EVA.有文獻(xiàn)報道當(dāng)VeoVa的含量達(dá)到20%時，就能保證VA的酯鍵免于水解，當(dāng)VeoVa的含量超過25%時獲得良好的耐候性。

　　4） 醋酸乙烯酯－叔碳酸乙烯酯－丙烯酸酯（VA/VeoVa/Ac）：在VA/VeoVa中加入丙烯酸酯類的物質(zhì)進(jìn)行共聚的目的在于進(jìn)一步提高耐堿性，耐水性以及提高附著能力。但丙烯酸酯的種類不同其改性的重點(diǎn)也有所不同，例如：加入Tg較高的丙烯酸酯（如甲基丙烯酸甲酯）主要是為了提高可再分散乳膠粉的粘接強(qiáng)度，而加入Tg較低的丙烯酸酯則是為了增加附著力、提高砂漿的抗沖擊能力。

　　可再分散乳膠粉聚合物界面劑在混凝土中改性混凝土性能主要分為以下三個過程：階段：在初始乳液中聚合物顆粒自由移動。隨著水分的蒸發(fā)，顆粒的移動自然受到了越來越多的限制，水與空氣的界面張力促使他們逐漸排列在一起；第二階段：顆粒開始相互接觸時，網(wǎng)絡(luò)狀的水分通過毛細(xì)管蒸發(fā)，施加于顆粒表面的高毛細(xì)張力引起乳膠球體的變形使它們?nèi)酆显谝黄?，剩余的水分填充在孔隙中，膜大致形成；第三階段：階段是聚合物分子的擴(kuò)散（有時稱為自粘性）形成真正的連續(xù)膜。

　　2. 界面劑改性新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度機(jī)理新老混凝土粘結(jié)的整體宏觀力學(xué)性能其實(shí)是界面的微觀結(jié)構(gòu)的具體表現(xiàn)，一般認(rèn)為，范德華力、化學(xué)力、機(jī)械咬合力和表面張力是界面粘結(jié)力的主要來源。

　　新老混凝土粘結(jié)層是疊合層面，其內(nèi)部存在著許多不利于粘結(jié)的因素。新混凝土澆注之前，老混凝土粘結(jié)面除了鑿毛外還必須泅水。泅水飽和度對粘結(jié)強(qiáng)度有一定影響。泅水不足時，老混凝土將從新混凝土中吸收水分，如果粘結(jié)面附近的新混凝土失水過多，那么這部分的水化反應(yīng)將不充分，影響粘結(jié)強(qiáng)度。當(dāng)泅水充足時，老混凝土粘結(jié)面上的粗骨料周圍將形成薄層水膜，這部分骨料將同新混凝上中的骨料一樣，在周圍形成“過渡層”?！斑^渡層”內(nèi)水灰比高，水化晶體尺寸大，結(jié)構(gòu)疏松，是低強(qiáng)區(qū)。當(dāng)新老混凝土中的骨料相接近時，其疊加效應(yīng)將更顯著，此局部粘結(jié)層的粘結(jié)強(qiáng)度會更低。

　　也有人認(rèn)為認(rèn)為在進(jìn)行新老混凝土粘結(jié)試驗(yàn)及實(shí)際混凝土修補(bǔ)時，新混凝土有的一個結(jié)合曲面，但新老混凝土粘結(jié)破壞曲面不是的（即不定在原來的結(jié)合面處破壞），在原結(jié)合曲面附近有無數(shù)個可能的破壞曲面，這些曲面構(gòu)成一個“新老混凝土粘結(jié)破壞區(qū)”。實(shí)際上新老混凝土破壞區(qū)是老混凝土、粘結(jié)界面和新混凝土所組成的一個特殊的新老混凝土過渡層。新老混凝土粘結(jié)的成敗取決于這一過渡層混凝土的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性。粘結(jié)區(qū)的混凝土破壞機(jī)理與整澆混凝土的破壞機(jī)理基本相同，所不同的是，其內(nèi)部的潛在缺陷比整澆混凝土更嚴(yán)重，且內(nèi)部初應(yīng)力和應(yīng)變更復(fù)雜，這是粘結(jié)區(qū)混凝土力學(xué)性能較整澆混凝土低的主要原因。粘結(jié)區(qū)內(nèi)部潛在的缺陷比整澆混凝土嚴(yán)重的多，造成這種嚴(yán)重缺陷的原因主要有一下幾點(diǎn)：（1）粘結(jié)面附近老混凝土的強(qiáng)度劣化及粘結(jié)界面處理時，對老混凝土石子的擾動；（2）新老混凝土粘結(jié)界面處，新老混凝土結(jié)合不良；（3）新混凝土澆注不實(shí)及新混凝土本身固有的結(jié)構(gòu)組織特性（例如輕骨料混凝土）。粘結(jié)區(qū)混凝土內(nèi)部嚴(yán)重的潛在缺陷是造成粘結(jié)區(qū)混凝土破壞的主要原因之一；原因之二是其內(nèi)部復(fù)雜的初應(yīng)力（應(yīng)變）。由于粘結(jié)區(qū)有已受力的老混凝土和新澆注的新混凝土，老混凝土中的應(yīng)力與新澆注時產(chǎn)生的溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力等交織在一起，在粘結(jié)區(qū)混凝土中構(gòu)成復(fù)雜的初應(yīng)力。這些復(fù)雜的初應(yīng)力和嚴(yán)重的混凝土缺陷，影響了粘結(jié)區(qū)混凝土的力學(xué)性能。

　　3. 影響新老混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素在混凝土修補(bǔ)加固后，要使新老混凝土真正成為一個整體來共同工作，則新老混凝土界面的良好粘結(jié)就成為關(guān)鍵所在。有很多修補(bǔ)加固的結(jié)構(gòu)在工作一段時間后，粘結(jié)面就出現(xiàn)裂縫，新補(bǔ)混凝土也出現(xiàn)剝落和裂縫現(xiàn)象，使整體結(jié)構(gòu)的使用功能和安全性再次受損，沒有能夠很好的達(dá)到加固修補(bǔ)的目的。影響新老混凝土的粘結(jié)性能的因素很多，歸結(jié)起來有以下幾個因素。

　　1. 新舊混凝土的強(qiáng)度等級對新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度有一定程度的影響。新混凝土強(qiáng)度等級越高，新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度越高，而且新混凝土強(qiáng)度對粘結(jié)強(qiáng)度的影響較顯著。舊混凝土強(qiáng)度等級對新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的影響不如新混凝土顯著，隨著舊混凝土強(qiáng)度提高，新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度有下降的趨勢。

　　2. 舊混凝土表面的含水狀態(tài)對新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度也有一定程度的影響。舊混凝土表面含水過少對粘結(jié)強(qiáng)度有不利的影響，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得出為了獲得較高的粘結(jié)強(qiáng)度，在舊混凝土表面澆注新混凝土之前，舊混凝土表面至少明水潤濕1.5個小時以上。

　　3. 舊混凝土表面的處理方式也是影響新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的一個因素。局部鑿毛法（鑿坑深度在1.5-2cm）比整體鑿毛法對提高新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度更有利。

　　4. 舊混凝土表面涂刷界面劑是提高新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的技術(shù)措施。

　　5. 不同的修補(bǔ)方位獲得不同的粘結(jié)強(qiáng)度，其中斜上補(bǔ)、上補(bǔ)和側(cè)補(bǔ)對新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度是有利的，而下補(bǔ)和斜下補(bǔ)對粘結(jié)強(qiáng)度是不利的。實(shí)際上程中，應(yīng)該盡量的采用斜上補(bǔ)、上補(bǔ)和側(cè)補(bǔ)方位。