0引言

       在房建工程中,梁柱节点、剪力墙边缘约束区及连梁交叉段等关键部位长期处于由反复动载、温度应力与收缩变形耦合作用下的复杂受力状态[1]。此类节点域内,混凝土材料因固有的脆性基质与多相界面先天缺陷,极易诱发表层细观裂隙的萌生、扩展与贯通,进而演变为贯穿性裂缝。该过程不仅削弱了钢筋与基材的粘结锚固效能,更导致节点滞回耗能能力退化及抗裂韧性劣化,成为结构整体性失效的隐性根源。传统加固工法(如粘贴碳纤维布、增设钢箍板或灌浆修补)往往受制于界面粘结耐久性差、应力传递不连续及新旧材料模量错配等问题,难以从根本上抑制微裂缝在动力扰动下的反复张开—闭合行为,最终引发加固层剥离或二次开裂。为此,本文开展高延性工程水泥基复合材料在房建关键节点抗裂加固中的应用研究。

1基面定向糙化与界面润湿性调控预处理

       为破除既有混凝土节点核心区因长期服役形成的低能量表面层与碳化疏松介质,同时消除界面过渡区原生微裂隙的扩展潜势,本文提出一种基面定向糙化与界面润湿性调控的复合预处理技术[2]。该工艺首先采用高压水射流旋转喷头对节点待加固区域进行定向喷射处理,射流压力依据基材表观硬度分区设定,使表面形成深度均匀且具有方向性沟槽的糙化纹理。
       与常规凿毛或喷砂处理不同,定向糙化的目的是在后续复合材料喷射时,引导浆体沿预设方向嵌入沟槽,从而在界面处产生类似楔钉的机械锁固效应。完成糙化后,立即使用真空吸尘设备清除松散碎屑与游离粉尘,随后涂刷一层特制的界面润湿性调控剂。该调控剂由硅烷渗透型底涂与纳米级二氧化硅分散液按比例复配而成,其作用在于:一方面降低基面毛细孔与水溶液的接触角,促使高延性水泥基复合材料中的自由水主动浸润进孔壁深处,避免因局部憎水导致的界面气泡滞留;另一方面,纳米二氧化硅颗粒在孔道内壁形成粗糙锚点,与后续复合材料中的胶凝水化产物发生二次反应,生成致密的C-S-H凝胶层。通过上述机械糙化+化学亲和的双重作用,建立满足应力重分布需求的界面锚固耦合界面。机械糙化仅形成物理咬合,需配套界面调控实现化学粘结双重锚固。

2分层错缝喷射与振捣排气一体化成型工艺

       完成界面预处理后,需将高延性工程水泥基复合材料均匀敷设于节点域。然而,房建关键节点处常布置有密集的受力钢筋与箍筋,形成变刚度配筋约束区,常规浇筑方法易导致复合材料在钢筋间隙内产生架空、离析或纤维取向紊乱[3]。
       为此,本文采用分层错缝喷射与振捣排气一体化的成型工艺。第一层喷射厚度控制在指定范围内,喷射方向与基面糙化沟槽方向保持一致,同时与主拉应力迹线呈小角度夹角,目的是诱导复合材料中的短切聚乙烯纤维在冲击流束作用下沿喷射方向定向排布。第一层喷......

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