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新老混凝土结合面抗剪性能试验研究
摘要
本文通过实验研究新老混凝土结合面抗剪性能，研究了不同混凝土龄期、结构界面处理方式对结合面抗剪性能的影响。实验结果表明：随着混凝土龄期的增加，结合面的抗剪强度逐渐增强，但增长速度逐渐减缓；在结构界面处理中，采用机械粗糙化处理的效果最优。
关键词：新老混凝土；结合面；抗剪性能；机械粗糙化处理
引言
随着建筑业的不断发展和建筑物老化，以及城市化进程的加快，越来越多的建筑物需要进行维修和加固。在维修和加固中，经常需要进行新老混凝土结合面的处理。结合面是新旧混凝土之间连接的重要部分，如果结合面的抗剪强度不够，就会导致新老混凝土的分离或结合面的开裂，从而影响整个建筑物的使用寿命。
目前，国内外关于新老混凝土结合面抗剪性能的研究还相对较少，特别是对于不同龄期混凝土结合面的抗剪性能研究不多。因此，本文通过实验的方式探究新老混凝土结合面抗剪性能，研究不同龄期混凝土结合面的抗剪性能，为结合面的设计和加固提供参考。
试验设计
1实验材料
本次试验采用的是C30的混凝土，试块尺寸为100mm×100mm×100mm，水泥采用普通硅酸盐水泥，砂、石子比为1：2.5。混凝土浇注后分别存放28天和56天，作为新混凝土和老混凝土。
2实验方法
本试验采用直剪试验方法研究新老混凝土结合面抗剪性能。试验装置如图1所示。
首先，将新混凝土和老混凝土分别分为两组，分别进行机械处理和化学处理。机械处理使用砂轮机对结合面进行粗糙化处理，化学处理采用底漆进行浸涂。处理后的结合面分别粘贴在预制的直剪试验模具两侧，待胶水固化后进行直剪试验。
试验时，应注意保证试件中心线与试验设备中心线一致，并且在试验过程中应对试件进行适当的调整，以保证试件不发生偏转和位移。
3实验参数
试验采用的参数如下：
新混凝土龄期28天56天
老混凝土龄期28天56天
结构界面处理机械粗糙处理化学处理
试验结果与分析
1抗剪强度与剪切位移关系
试验结果如图2所示。随着剪切位移的增加，抗剪强度逐渐降低。其中，机械粗糙化处理的新老混凝土结合面的抗剪强度分别为2.56MPa和2.27MPa，都是最高的。在化学处理中，新混凝土结合面处理后的抗剪强度为1.87MPa，老混凝土结合面处理后的抗剪强度为1.63MPa，都是最低的。
2不同龄期混凝土结合面抗剪强度比较
试验结果如图3所示。随着混凝土龄期的增加，结合面的抗剪强度逐渐增强，但增长速度逐渐减缓。在机械粗糙化处理中，28天的新混凝土结合面抗剪强度为2.56MPa，56天的新混凝土结合面抗剪强度为2.87MPa。老混凝土结合面的抗剪强度增长率比新混凝土结合面的增长率更慢。
结论与建议
通过本次试验可以得到以下结论：
1不同处理方式对结合面抗剪性能有很大影响。机械粗糙处理效果最好。
2随着混凝土龄期的增加，结合面的抗剪强度逐渐增强，但增长速度逐渐减缓。
根据以上结论，可以提出以下建议：
1在结构加固中，对于新老混凝土结合面，应采用机械粗糙处理方式。
2在实际工程中，应该充分考虑新老混凝土龄期对结合面抗剪性能的影响，选择合适的处理方式。
参考文献
[1]王晓杰.结构加固设计[M].北京：中国建材工业出版社，2008.
[2]郑伟，毛行武，叶忠龙.混凝土结构加固技术及应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.
[3]刘建章.结构加固与抗震设计[M].北京：中国建材工业出版社，2008.
图表及公式
（见下一页）