混凝土粘結面收縮剪應力產生的原因
新老混凝土粘結面剪切應力分析是進行水泥路面起砂處理修補設計的重要基礎。外荷載作用到新老混凝土復合結構或環(huán)境條件變化后,新老混凝上復合結構粘結界面都會產生剪切應力。了解新老混凝土粘結面剪切破壞應力產生機理,研究降低剪切破壞應力的方法,是混凝土路面修補料研究的重要內容。
在混凝土強度形成早期階段,混凝土收縮變形較大,隨著混凝土齡期增長,收縮應變逐漸增大,但收縮變形速度迅速降低。
一般來說,當混凝土齡期達到數年以后,可以認為混凝土基本停止收縮。新鋪混凝土修補薄層齡期很短,會產生較大收縮變形,同時其抗拉強度和新老混凝土界面粘結強度都很低;而老混凝土齡期很長,基本停止收縮。因此,新老混凝土粘結后,上下層混凝土之間存在收縮應變差。如果上層新鋪修補混凝土的收縮不受下層老混凝土約束,則上下層新老混凝土粘結面不會產生收縮剪應力。但新老混凝土路面板是緊密粘結在一起的,上層新鋪筑混凝上的收縮必然受到下層老混凝土的約束,因此上層新鋪修補混凝土會受到下層老混凝土施加的拉應力;反過來,下層老混凝土也會受到上層新鋪筑混凝土施加的壓應力。這種拉或壓應力通過上下層混凝土之間粘結面來傳遞,在新老混凝土粘結面上產生了剪切破壞應力,.即新老混凝土粘結面收縮剪應力。隨著齡期增長,上層新鋪筑混凝土收縮應變越來越大,相應的收縮剪應力也越來越大。當新老混凝土粘結面收縮剪應力超過新老混凝土界面抗剪粘結強度時,引起新老混凝土粘結結構的拉脫、起皮,從而造成混凝土薄層修補結構破壞。
上下層新老混凝上收縮變形差是新老混凝土粘結面收縮剪應力產生的主要原因,控制和減少上層新鋪筑混凝土收縮應變是降低新老混凝土粘結面收縮剪應力的研究方向。
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