SCM无收缩水泥加固料在混凝土修补加固体系中的应用

摘 要 混凝土修补工作已被作为一种体系考虑，SCM无收缩水泥加固材料作为普通混凝土梁、柱的增大截面加固法的修补材料被广泛应用。文中着重介绍了SCM加固料的施工质量控制要求。

关键词 SCM无收缩水泥加固料、应用、混凝土修补加固体系

许多重要的混凝土结构如高速公路、机场跑道、桥梁等一旦出现破坏，将需花费巨额资金进行修复，不细致的简易的修复将使维护工作非常繁重，往往修复后不久结构很快又出现破坏，导致日后持续不断的修补工作。在欧洲，混凝土修补工作被作为一种体系考虑，因为显然在修补工作中仅仅考察修补材料的性能是远远不够的。目前日本欧洲都在制定这方面的标准。

1混凝土修补加固体系

（1）修补前的准备工作 修补前通常要确定修补的目的，是以下情况的哪种。1）提高耐久性；2）提高结构强度；3）恢复或改变功能；4）恢复或改变外观。

修补前确定产生破坏的可能原因、破坏是否会再次发生以及修补的目的以后，就能有效的选择相应的修补方法。

(2)修补材料的选择 用于混凝土修补的材料及方法很多，日本的方法值得我们借鉴。日本阪神大地震后，日本工程界开发研究了很多建（构）筑物加固修补的方法，经过实践检验，若干方法被推广使用，其中SCM无收缩水泥加固材料作为普通混凝土梁、柱的增大截面加固法的修补材料被广泛应用。

新旧混凝土的结合而是一个薄弱环节，其界面黏结强度一般都低于整体混凝土的强度，极大地影响了结构的可靠性。新旧混凝土的界面存在一个类似于骨料与硬化水泥浆体的界面过度区。由于旧混凝土的亲水性，修补混凝土时就会在旧混凝土表面形成水膜，使结合面处新混凝土的局部水灰比偏高，导致界面区钙钒石和氢氧化钙晶体数量增多，形态变大，降低界面强度。此外由于旧混凝土的阻碍，新混凝土的泌水和气泡积聚在旧混凝土表面，不仅使得新混凝土局部水灰比更高，而且使得气孔和微裂缝在该区域富集，显著降低界面强度。

2 SCM无收缩水泥加固料

SCM无收缩水泥加固材料是一种高强、高流态、免振捣、自密实、高耐久性及粘结强的混凝土修补加固料。与水作用后材料中含有的活性物质通过载体在混凝土中形成致密、抗渗的网络，以此提高旧混凝土的性能。

(1)SCM加固材料的流动度比普通混凝土高很多，同时其自身水灰比很低，强度较高，因而其浸润能力高、新旧混凝土界面过渡区强度高。

(2)根据最紧密堆积原理复合使用了矿物掺合料和超细火山灰质材料，这些材料可同水泥浆体中以及界面过渡区中的Ca(OH)2发生火山灰反应，降低界面区中Ca(OH)2含量，改善孔结构分布，增加界面间的作用力。

(3)SCM加固料使用了膨胀剂，凝胶状钙钒石的吸水肿胀和孔缝中的钙钒石结晶生

长即构成了膨胀驱动力也可强化C凝胶的填充率。

(4)水溶性聚合物和矿物微纤维的使用，增加了材料的确定性，减少了离析、分层。

(5)施工中使用了消泡剂，并采用了对结合面适度插捣的工艺也减少了气泡、骨料等的富集。

SCM加固材料与基材的黏结强度和抗剪强度如下表：

为了进一步测试其修补效果，设计了小梁修补试验，即先将普通水泥的小梁折段，然后将其断裂表面清扫干净，去除松动物并用水充分润湿，修补前将水擦干。修补时取其一段放入试模中，把灌浆材料灌入试模替代另一段。养护至龄期测试抗折强度作为考察SCM加固材料修补性能的指标。结果如下：

3 SCM加固料的施工质量控制要求

使用加固料进行施工的操作方法非常简单。但对施工管理人员的要求较高。为了确保施工质量，需严格控制施工工艺的各个环节，进行全面的质量控制。

(1)支模 模板应按结构的要求进行支设，模板应接缝严密，防止加固料浆体漏出。模板支设应坚固，防止涨模。模板上应留好合适的排气孔。

(2)搅拌 根据施工进度安排和现场机具、人员条件确定每盘搅拌量。搅拌设备应采用强制式混凝土搅拌机，搅拌时间不得少于3分钟。粗骨料和搅拌水的用量，应严格按照厂家推荐用量加入，不允许私自改变，尤其是严禁多加水。材料搅拌完应马上使用。

(3)浇筑 浇筑前应将混凝土界面浇水湿润，所需设备应提前准备好。将拌和好的加固料用小塑料桶或泵从一端灌入模板，直到另一侧灌满为止。

(4)养护 浇筑后的SCM高性能无收缩水泥加固料，无离析、沁水现象。因自身含水量较低，应加强保水养护。养护方法与普通混凝土相同，可采用浇水、草袋覆盖、塑料布覆盖、喷涂养护剂等方法。

4结束语

SCM高性能无收缩水泥加固料，适用于浇筑困难无法振捣及配筋较为密集的结构，外观质量上，成型面免修饰，光滑无裂纹。现广泛应用于市政道路桥梁及民用混凝土结构建筑物的修复、加固、改造工程。如李明庄立交、东堤头大桥、津京唐高速跨线桥、津沽立交桥、津汉立交桥等。