В настоящее время большой распространенностью пользуются здания из монолитного железобетона, кроме этого, широко используются и сборно-монолитные конструкции. При устройстве как монолитных, так и сборно-монолитных конструкций, непременно появляется необходимость обеспечить надежное соединение вновь укладываемого бетона с бетоном, набравшим определенную прочность ранее.
Во многих исследованиях уже довольно давно описывалось негативное влияние именно шва или стыка бетонирования на общую устойчивость, жесткость и несущую способность конструкций здания даже если данный шов выполнен качественно и без дефектов. Прочностные и жесткостные характеристики конструкции ухудшаются по причине того, что величина сцепления вновь укладываемого бетона с ранее уложенным значительно ниже, чем у монолитной конструкции. В результате данные места конструкций отличаются от монолитного бетона не только по прочности, но и по другим различным характеристикам: сниженная жёсткость, несущая способность, трещиностойкость, водонепроницаемость и морозостойкость и т.п.
В этой связи исследования, направленные на повышение сцепления бетонов при устройстве рабочих швов и замоноличивания стыков являются на данный момент актуальными.
К примеру, ранее в работе He Y. «Effects of interface roughness and interface adhesion on new-to-old concrete bonding» была предложена модель, объясняющая механизм связи «нового» бетона со «старым», и там же подчеркивается то, что переходная зона между «старым» и «новым» бетоном является ключевой зоной всего контакта двух бетонов. В данной работе также отмечено, что межфазная шероховатость влияет на проницаемый слой, а свойства вновь укладываемого состава могут повлиять на реакционный слой, что способствует лучшему сцеплению «нового» бетона со «старым».
Все факторы, от которых зависит прочность и долговечность связи двух бетонов в шве можно разделить на три основные группы: во-первых, это характеристики бетона — основания (т.е. «старого» бетона); во-вторых – характеристики вновь укладываемого (т.е. «нового») бетона и технология его укладки на основание; и в-третьих – условия окружающей среды, при которой производятся работы [6,7].
В ЮУрГУ на кафедре Строительное производство и теория сооружений с 2005 года проведено много исследований в этой области. Ученые исследовали прочность бетона в швах, оценивали влияние на прочность различных условий окружающей среды, а также влияние свойств самих бетонов и способов их укладки на основание. В данном же эксперименте предполагалось проверить гипотезу, что с увеличением уровня рН среды вновь укладываемой бетонной смеси будет наблюдаться повышение проникающей способности и адгезии к бетонному клинкерному основанию.
Результаты проведенного эксперимента показывают, что шлакощелочные вяжущие с низкой рН средой обладают невысокой активностью и сцеплением, однако с увеличением рН среды происходит увеличение активности, что приводит к большему сцеплению.
Данные выводы совпадают с выводами профессора В.Д. Глуховского, который описывал увеличение активности шлаковых вяжущих при повышении их уровня рН. Вероятно, это связано с тем, что с повышением уровня рН среды вновь укладываемой бетонной смеси увеличивается ее проникающая способность, а следовательно, и адгезия.