粘结面粗糙度对粘结抗拉强度的影响

丙1、戊、己组试件的老、新混凝土强度等级相同，分别为C30和C35。图5-4为这3组试件的粘结抗拉强度和粘结面粗糙度H的实测数据点及其回归直线。由图可见，高压水射法和人工凿毛法试件在H分别为0.5～2.8mm和1.2～4.7mm时，其粘结劈拉强度fts，a随H的增加而增大；人工凿毛法试件在H为1.2～3.9mm时，其粘结轴拉强度ft，a也随H的增加而增大。可见，在一定的粗糙度范围内，随着粘结面粗糙度的增加，新老混凝土的粘结接触面积和机械咬合力增大，从而提高了粘结抗拉强度。

图5-4 粘结抗拉强度与粘结面粗糙度的关系(www.xing528.com)

由试验得知，最佳粗糙度与所选择的表面处理方法有关。采用高压水射法处理粘结面，用老混凝土粘结面粗骨料暴露的百分比来度量其粗糙度，按粗骨料可见程度分为3级，依次为：A级，约10%；B级，约30%～40%；C级，约60%～80%。研究表明：A级粘结性差，B级粘结性好，C级粘结强度比B级略有增大，综合对比后得出B级粗糙度较合适。以上表明，并非粗糙度越大越好。采用220MPa高压水处理得到的Ⅲ型粘结面，粗骨料约有70%可见，继续增大喷射水压力，有些粗骨料就会被高压水喷射打掉，不但不能增加粘结强度，而且增加喷射压力会造成很多不必要的浪费。因此，我们采用的高压水压力最大达到220MPa，得到的H在2.8mm左右，便适可而止。日本学者足立一郎用喷砂法处理粘结面，采用不同于灌砂法的凸凹仪测量粘结面的粗糙度，并以平均深度来表示。他通过试验发现，喷砂法处理的粘结试件，平均深度为4～5mm时的粘结效果最理想。这又一次说明，并非粘结面处理得越粗糙，粘结效果就越好。人工凿毛到一定程度时，也以恰到好处为佳，否则一部分粗骨料就会被凿掉，这在我们的试验中得到证实。

根据试验，采用高压水射法和人工凿毛法处理的试件，其最佳的粗糙度H分别为2.8mm和4.7mm左右。由此可见，取得相同的粘结效果，人工凿毛法较费工时。