预制构件竖接缝与后浇混凝土粘结技术研究

到装配整体性能和质量的重要环节。在工程中，装配后混凝 土的浇筑不会与预制的混凝土构件同步，因而竖缝后浇混凝

混凝土以及粘结界面的微观结构及力学的性能组成。土与混凝土构件界面之间粘结性能类似为新老混凝土界面 粘结问题。本文通过分析混凝土粘结机理和影响粘结强度 3混凝土界面粘结影响因素为了增强预制构件与后浇的整体性能，国内外研究人员

的主要因素、总结对应的解决方法。希望可以为装配式建筑 带来一定的参考价值。关键词:竖接缝;后浇混凝土 ；粘结机理

中图分类号:TU528 文献标志码:A文章编号:1672 - 4011( 2020)04 - 0096 - 02 DOI：10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2020. 04. 0510前言装配式混凝土结构是建筑工业化进程中重要组成部分。 预制混凝土构件的接缝混凝土浇筑则是关键施工环节。当

前,我国对接缝后浇节点的研究未提到工程建设质量控制的

高度，一直沿用一般混凝土工程施工技术。从工程来看主要

存在以下问题:接缝混凝土与预制构件界面粘结性能差，界 面出现长裂缝;接缝后浇混凝土体积稳定性差、易产生收缩

变形，出现了表面“龟裂”或较宽的裂缝;接缝混凝土工作性 能差，需要插入式振捣辅助成型,振捣不到位会出现小范围 空洞、麻面、漏浆。这些问题已经成为装配式混凝土结构发

展的瓶颈。因此,本文在这样的背景下总结装配竖接缝与后

浇混凝土粘结影响因素及粘结机理。加强建设人员对装配

后浇节点粘结的深刻认识。1预制装配式结构接缝设计装配式结构接缝⑴是指预制构件之间的连接接缝、预制

构件与现浇混凝土、预制构件与后浇混凝土之间的结合面,

主要包括梁端之间接缝、柱底之间接缝、剪力墙的竖向连接

缝和水平连接缝等,接缝是装配整体式结构中影响结构性能 和整体性能的关键部位。其中预制内外剪力墙竖接缝主要 有一字形、L形、T形或U形。2预制与后浇混凝土粘结机理预制与后浇的粘结跟新老混凝土粘结类似。预制与后 浇混凝土有一个结合面，但破坏时破坏面不唯一，可能出现

在预制构件截面、后浇混凝土面或在粘结结合面。在结合面 周围有无数个破坏曲面构成一个“粘结破坏区” O⑵从工程

实际来看预制与后浇的粘结界面形式分为两种，一种是后浇

混凝土的砂浆与预制构件的砂浆石的粘结面,另一种后浇混

凝土的砂浆与预制构件中的粗骨料的粘结界面。在后浇节

点中暂不考虑钢筋受力外，预制与后浇混凝土间的粘结力⑶ 由大到小主要由机械咬合力、范德华力、化学作用力组成。收稿日期：2019-10-25作者简介：苏九州(1994-)，男，河南平顶山人，在读硕士，主要研究 方向：混凝土材料。・96・对其粘结强度做了大量的研究。表明影响预制与后浇混凝

土粘结性能的主要因素有混凝土强度、后浇混凝土材料、预

制构件表面处理方式、界面剂的影响等。3.1 混凝土强度影响预制与后浇混凝土的强度等级对其粘结强度影响很大。

预制构件的混凝土强度等级不宜低于C30,后浇混凝土强度 等级不低于预制构件的混凝土强度⑷。老混凝土的疏松、老

化和风化都影响界面的粘结性能。刘艳萌⑸试验研究表明

随着新混凝土强度增加,其界面粘结强度越高,新混凝土的

强度对粘结性能较明显。而老混凝土强度的提高导致混凝 土粘结强度有下降的趋势。同时刘传奇⑹试验表明新老混 凝土的强度等级提升，对其界面的剪应力有较大的提高。因

此,后浇混凝土其强度等级应比原结构构件提高一级，从成 本上考虑过多的提高等级也是不经济的。3.2接缝后浇混凝土材料影响在预制构件大规模装配时,节点浇筑和构件接缝成为整

体质量和进度的关键环节。必须使后浇混凝土能够快速实

现与预制构件的协同工作，同时能够应对各种工况的施工操 作简便。装配式竖接缝宽度较窄，接缝内钢筋密集。由于施

工空间有限，避免振捣不到位,可以使用坍落度较大的混凝 土。自密实混凝土的流动性较大，不需要振捣就填充密实, 混凝土不会离析。工作性能满足装配式结构竖缝混凝土的

施工质量要求，适合用于装配式竖接缝的浇筑。但无法克服 新老混凝土间的收缩变形问题,这会导致竖接缝混凝土与混

凝土构件界面之间产生收缩裂缝，从而影响界面粘结性能。 因此，自密实混凝土中掺入膨胀剂制备出具有补偿收缩的混 凝土。膨胀结晶体会填充混凝土内部孔隙和切断混凝土中 的毛细孔,减轻混凝土开裂并改善混凝土的孔结构使之更加

紧密，提高混凝土的抗渗能力和粘结性能。3.3预制构件表面粗糙度处理根据《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1 -2014)规定

预制构件应设置为粗糙面或设置键槽两种形式，粗糙面的面

积不宜小于结合面的80%，预制墙端的粗糙面凹凸深度不应

小于6mmo界面粗糙度对新老混凝土的粘结性能有明显的 影响口呵，试验研究表明提高界面的粗糙度能显著提高界面 混凝土的粘结强度。实质上粗糙度的增加就是接触面积的 增大。3.3.1界面粗糙度处理方法粗糙度处理方法有许多种，传统方法有凿毛法、切槽法、

高压水冲法、喷砂法等。凿毛法虽能提高界面的粗糙度，但 是不能大范围施工，容易挠动周围的混凝土，同时会产生噪

声和粉尘;切槽法⑼容易控制施工质量,使粘结粗糙面均匀,

第46卷第4期2020年4月6 g 坊Sichuan Building MaterialsVol.46, No.4April, 2020但是不利于大范围的施工;高压水射法⑻施工速度快、噪声

界面周围构成一个“粘结破坏区”，预制与后浇混凝土间的粘 结力由大到小由机械咬合力、范德华力、化学作用力。预制

构件竖接缝与后浇混凝土粘结是装配式施工质量的重要环

和灰尘污染较小，但工程花费较大。喷砂法[⑹处理深度浅，

只适用于表面抹灰、粘贴防水层或装饰材料,不适用于结构 件连接，施工过程粉尘污染较大。节。通过以上分析可以得到在装配式结构中,混凝土强度等

级不低于预制部分混凝土强度,宜提高一级。后浇混凝土可

近些年出现了一些粗糙度明显、污染小、工艺简单的表 面粗糙度处理方法：中建八局[⑴发明了一种预制构件侧面

采用大流动性的混凝土，加入膨胀剂来补偿混凝土收缩。而

预制构件界面处理传统的方法已经不能满足,采用目前常用

粗糙度制作方法。在预制构件的侧模内侧刷一层缓凝剂后

浇筑混凝土，待混凝土初凝后拆除侧模，用高压水冲洗混 凝土表面形成粗糙面。湖南远大公司卫]发明制备预制构件 粗糙面成型模板浇筑养护后，脱模直接具有粗糙面。南京工

业大学[13]发明将泡泡膜安装在模板内侧,待模板拆除后剥 离泡泡膜,此时结合面形成与泡泡膜尺寸及排布规律一致的

的水洗露骨料工艺，粗糙度比较理想，粘结性较能好。同时

可以涂抹界面剂，进一步增强界面的粘结强度。[ID：009424]参考文献：粗糙面。东南大学栾利影[⑷研究了四种结合面处理方式其

粘结强度由大到小依次为:露骨料、泡泡膜成型、凹槽与凹

坑、花纹钢板成型。即在一定范围平均粗糙深度越大，粘结

性能越好，抗剪性能越强。通过对市场预制构件厂的调查，

目前使用较为普遍的是水洗露骨料处理方式,这种处理方式

粘结效果比较理想。3.3.2界面粗糙度评定通过搜集文献目前评定粗糙度方法[⑸主要有:灌砂法、

粗糙度测定仪法、分数维法、硅粉堆落法和粗骨料暴露比率

法等。其中灌砂法适用水平小构件界面粗糙度测定,测定仪 适用竖直较大构件界面的测定。在一定粗糙度范围内，粗糙

度越大，其粘结效果越好，但过大的粗糙度反而会降低新老

混凝土的粘结性能。目前灌砂法使用较为普遍，主要方法

是:用透明塑料板将构件围起来，使板的最高面与粘结面的

最高处平齐，并固定好透明塑料板。然后将标准砂灌入且与

塑料板顶面平齐，测得砂的体积。用砂的体积除以粘结面的

面积,平均灌砂深度即为粗糙度。3.4界面剂的影响目前市场上界面剂可分为水泥浆类、环氧类和聚合物类

等,其组成成分和粘结效果大不相同。混凝土之间涂刷界面 剂可以增强水化反应,改善微观结构使之更加密实,水化生

成物其形态增强界面的咬合作用。构件经过粗糙度处理后， 老混凝土表面涂刷界面剂可以有效提高新老混凝土粘结强

度[「⑻，所提高的幅度受界剂种类的影响。何伟等[⑼研究

了不同界面剂，结果表明通过改性的水泥浆类界面剂粘结效

果最为显著。此外刘艳萌⑸也研究了四种不同界面剂，结果

表明水灰比为0.3的水泥净浆界面剂和低水灰比的内掺

10%UEA膨胀剂或内掺5%硅灰的水泥浆界面剂能够大幅

度提高新旧混凝土的粘结强度。因此，从粘结效果、成本以

及施工难易程度综合考虑，水泥净类使用较为适宜。3・5其他除了考虑前面几个主要因素外，预制构件界面需进行润

湿处理。预制构件界面在后浇混凝土浇入后，会快速吸收后

浇混凝土的水分,如果预制构件没有充分润湿，就会吸收后

浇混凝土水分造成混凝土的收缩，因此，在预制构件粘结表

面做好预湿处理是非常必要的。4结语预制与后浇混凝土粘结与新老混凝土粘结性能类似,在

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