SCM無收縮水泥加固料在混凝土修補加固體系中的應用

摘 要 混凝土修補工作已被作為一種體系考慮，SCM無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材料被廣泛應用。文中著重介紹了SCM加固料的施工質量控制要求。

關鍵詞 SCM無收縮水泥加固料、應用、混凝土修補加固體系

許多重要的混凝土結構如高速公路、機場跑道、橋梁等一旦出現破壞，將需花費巨額資金進行修復，不細致的簡易的修復將使維護工作非常繁重，往往修復后不久結構很快又出現破壞，導致日后持續不斷的修補工作。在歐洲，混凝土修補工作被作為一種體系考慮，因為顯然在修補工作中僅僅考察修補材料的性能是遠遠不夠的。目前日本歐洲都在制定這方面的標準。

1混凝土修補加固體系

（1）修補前的準備工作 修補前通常要確定修補的目的，是以下情況的哪種。1）提高耐久性；2）提高結構強度；3）恢復或改變功能；4）恢復或改變外觀。

修補前確定產生破壞的可能原因、破壞是否會再次發生以及修補的目的以后，就能有效的選擇相應的修補方法。

(2)修補材料的選擇 用于混凝土修補的材料及方法很多，日本的方法值得我們借鑒。日本阪神大地震后，日本工程界開發研究了很多建（構）筑物加固修補的方法，經過實踐檢驗，若干方法被推廣使用，其中SCM無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材料被廣泛應用。

新舊混凝土的結合而是一個薄弱環節，其界面黏結強度一般都低于整體混凝土的強度，極大地影響了結構的可靠性。新舊混凝土的界面存在一個類似于骨料與硬化水泥漿體的界面過度區。由于舊混凝土的親水性，修補混凝土時就會在舊混凝土表面形成水膜，使結合面處新混凝土的局部水灰比偏高，導致界面區鈣釩石和氫氧化鈣晶體數量增多，形態變大，降低界面強度。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域富集，顯著降低界面強度。

2 SCM無收縮水泥加固料

SCM無收縮水泥加固材料是一種高強、高流態、免振搗、自密實、高耐久性及粘結強的混凝土修補加固料。與水作用后材料中含有的活性物質通過載體在混凝土中形成致密、抗滲的網絡，以此提高舊混凝土的性能。

(1)SCM加固材料的流動度比普通混凝土高很多，同時其自身水灰比很低，強度較高，因而其浸潤能力高、新舊混凝土界面過渡區強度高。

(2)根據最緊密堆積原理復合使用了礦物摻合料和超細火山灰質材料，這些材料可同水泥漿體中以及界面過渡區中的Ca(OH)2發生火山灰反應，降低界面區中Ca(OH)2含量，改善孔結構分布，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晶生

長即構成了膨脹驅動力也可強化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，并采用了對結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強度和抗剪強度如下表：

為了進一步測試其修補效果，設計了小梁修補試驗，即先將普通水泥的小梁折段，然后將其斷裂表面清掃干凈，去除松動物并用水充分潤濕，修補前將水擦干。修補時取其一段放入試模中，把灌漿材料灌入試模替代另一段。養護至齡期測試抗折強度作為考察SCM加固材料修補性能的指標。結果如下：

3 SCM加固料的施工質量控制要求

使用加固料進行施工的操作方法非常簡單。但對施工管理人員的要求較高。為了確保施工質量，需嚴格控制施工工藝的各個環節，進行全面的質量控制。

(1)支模 模板應按結構的要求進行支設，模板應接縫嚴密，防止加固料漿體漏出。模板支設應堅固，防止漲模。模板上應留好合適的排氣孔。

(2)攪拌 根據施工進度安排和現場機具、人員條件確定每盤攪拌量。攪拌設備應采用強制式混凝土攪拌機，攪拌時間不得少于3分鐘。粗骨料和攪拌水的用量，應嚴格按照廠家推薦用量加入，不允許私自改變，尤其是嚴禁多加水。材料攪拌完應馬上使用。

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

(4)養護 澆筑后的SCM高性能無收縮水泥加固料，無離析、沁水現象。因自身含水量較低，應加強保水養護。養護方法與普通混凝土相同，可采用澆水、草袋覆蓋、塑料布覆蓋、噴涂養護劑等方法。

4結束語

SCM高性能無收縮水泥加固料，適用于澆筑困難無法振搗及配筋較為密集的結構，外觀質量上，成型面免修飾，光滑無裂紋。現廣泛應用于市政道路橋梁及民用混凝土結構建筑物的修復、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。