關(guān)于混凝土施工二次振搗技術(shù)的討論

徐慧賢

0引言

在各種只在提高混凝土性能的施工措施中，二次振搗對(duì)提高混凝土的強(qiáng)度，節(jié)約水泥用量，改善混凝土的抗?jié)B性、耐久性以及裂縫控制都有積極的意義。混凝土的二次振搗在一些水泥制品廠的應(yīng)用實(shí)踐證明，混凝土二次振搗工藝不僅應(yīng)用較為簡(jiǎn)便，而且對(duì)于提高混凝土質(zhì)量、降低工程成本等都有很大的實(shí)際意義。

1 混凝土二次振搗

混凝土的二次振搗，其實(shí)是指在混凝土澆筑后的適當(dāng)時(shí)間，重新對(duì)混凝土進(jìn)行振搗。

混凝土的二次振搗有很多優(yōu)點(diǎn)，不僅可以提高混凝土的強(qiáng)度，或在保證強(qiáng)度的前提下節(jié)約水泥的用量，而且可以增加混凝土的密實(shí)度，提高防滲性，消除混凝土由于沉陷產(chǎn)生的裂紋和細(xì)縫。據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，二次振搗，可使鋼筋握裹力增加1/3，28 d強(qiáng)度增加10%～15%，在保持強(qiáng)度不變的前提下節(jié)約水泥用量15%左右。

2 混凝土二次振搗方法

2.1 選擇正確的二次振搗時(shí)間是關(guān)鍵

混凝土二次振搗能否取得預(yù)期效果的關(guān)鍵是確定合理的振搗時(shí)間。如果距離初次振搗時(shí)間間隔過(guò)短，則效果不明顯；如果時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，特別是在混凝土初凝后，超出了重塑時(shí)間范圍，則會(huì)破壞混凝土結(jié)構(gòu)，影響混凝土質(zhì)量。

大量實(shí)踐表明，混凝土的二次振搗時(shí)間應(yīng)在混凝土初凝前1～4h左右進(jìn)行較佳，尤其是在混凝土初凝前1h進(jìn)行效果最理想。

在確定混凝土初凝時(shí)間時(shí)，考慮到一般施工工地不可能配備混凝土貫入阻力儀，可以要求試驗(yàn)室在測(cè)定混凝土凝結(jié)時(shí)間時(shí)，同時(shí)測(cè)定混凝土的坍落度，以坍落度值間接判定混凝土初凝時(shí)間。

2.2 根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)選擇不同的振搗方法

①對(duì)于T、I型預(yù)制梁，可在腹板位置間距20cm用插入式振搗器振搗，翼板則使用附著式（平面）振搗器振搗。②對(duì)厚度不超過(guò)20cm的預(yù)制平板，用附著式振搗器振搗，厚度超過(guò)20cm的可用插入式振搗器振搗。③澆筑與柱和墻連成整體的梁和板時(shí)，應(yīng)在柱和墻澆筑完畢后停歇lh，使其獲得初步沉實(shí)，再繼續(xù)澆筑。二次振搗在柱和墻的頂部用插入式振搗器振搗，在梁和板的部位分別用插入式和附著式振搗器振搗。

2.3 二次振搗的注意事項(xiàng)

①氣溫：混凝土的凝結(jié)時(shí)間與氣溫變化密切相關(guān)，氣溫升高則凝結(jié)變快，二次振搗的時(shí)間就應(yīng)提前，反之就要推后。另外，還應(yīng)注意晝夜溫差，對(duì)振搗時(shí)間適時(shí)調(diào)整。②水泥品種：摻有混合材料的水泥一般較純熟料水泥凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，例如礦渣酸鹽水泥較普通硅酸鹽水泥凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)。③混凝土強(qiáng)度等級(jí)：在其它條件相同的前提下，強(qiáng)度等級(jí)高的混凝土凝結(jié)時(shí)間短。④坍落度：一般情況，凝結(jié)時(shí)間隨坍落度增加而有一定的延長(zhǎng)。但是在高溫季節(jié)，混凝土的凝結(jié)時(shí)間受坍落度的影響很小。⑤水灰比：二次振搗對(duì)小水灰比的混凝土增強(qiáng)效果好，對(duì)水灰比大的混凝土增強(qiáng)效果較差。

3 混凝土二次振搗的機(jī)理分析

3.1 二次振搗對(duì)混凝土拌和物密實(shí)度以及整體均勻性的提高 混凝土在振搗作用下會(huì)趨于液化，具有一定的流動(dòng)性，在振搗成型及其隨后的靜停過(guò)程中，很少能實(shí)現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，粗骨料在自重作用下仍有下沉，水分和氣泡上升，這種物理現(xiàn)象會(huì)一直持續(xù)到混凝土失去塑性（初凝之前止），其結(jié)果會(huì)造成粗細(xì)顆粒上下分布不均勻的現(xiàn)象。粗大顆粒在混凝土凝結(jié)前的下沉，就使得下部的密實(shí)度大于上部。所以混凝土的下部強(qiáng)度總是大于上部。而且隨著外分層的發(fā)展，還會(huì)出現(xiàn)內(nèi)分層，即粗骨料周圍區(qū)域密實(shí)度發(fā)展不均勻。外分層與內(nèi)分層的共同特點(diǎn)都是在骨料的下部形成充水區(qū)，充水區(qū)中也含有一部分氣體，隨著水分蒸發(fā)后，就會(huì)成為空穴，降低混凝土的強(qiáng)度。間隔一定時(shí)間進(jìn)行的二次振搗，可以使本來(lái)已經(jīng)接近凝結(jié)的混凝土經(jīng)振搗液化，重新恢復(fù)塑性，將由于內(nèi)分層被封閉在粗骨料下部的水囊內(nèi)的水和氣泡釋放出來(lái)，進(jìn)而使得這個(gè)充水區(qū)被水泥漿體所填塞。

3.2 二次振搗能加速水泥顆粒的水化

混凝土拌和時(shí)，水泥顆粒表面的礦物成份就會(huì)立即與水發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的水化產(chǎn)物，水化產(chǎn)物很快溶解于水，水泥顆粒又暴露出新的表面再與水反應(yīng)生成水化產(chǎn)物，這個(gè)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，就使得水泥顆粒被層層剝落，直至顆粒完全與水發(fā)生反應(yīng)水化就結(jié)束了。但是，在整個(gè)水化期間的水化速度不是均勻的。開(kāi)始階段水化速度快，水化產(chǎn)物的生成速度要大于其溶解擴(kuò)散速度，這樣很快就會(huì)使水泥顆粒周圍的溶液達(dá)到飽和或過(guò)飽和狀態(tài)，進(jìn)而析出以水化硅酸鈣凝膠為主的半滲透膜層，包裹在水泥顆粒的表面，一定程度上阻止了外部水分向內(nèi)的滲透以及內(nèi)部水分向外的擴(kuò)散，減緩了水泥的水化速度。而且膜層內(nèi)部水分引起的水化反應(yīng)使膜層向內(nèi)增厚，經(jīng)由膜層向外擴(kuò)散的水化物聚集于膜層外側(cè)又使膜層向外增厚，這時(shí)水化反應(yīng)就更慢了。此時(shí)若給以二次振搗，就可以人為加速膜層破裂，使得外部低濃度的溶液能夠再次進(jìn)入，與尚未水化的水泥核接觸，加速水化反應(yīng)的速度，直到新生成的凝膠體重新修補(bǔ)破裂的膜層為止。

3.3 二次振搗能加強(qiáng)水泥石同粗骨料以及鋼筋間的界面強(qiáng)度

由于自重引起的下沉，使得其下部形成充水區(qū)，同時(shí)一部分水分也會(huì)沿著粗骨料的側(cè)面向上運(yùn)動(dòng)，使得粗骨料的側(cè)面出現(xiàn)水分上遷的通道，這些通道的存在嚴(yán)重降低了混凝土中漿體與粗骨料同的界面強(qiáng)度，同時(shí)，由于混凝土中水分和氣泡的上升，水泥漿體與鋼筋之間也會(huì)出現(xiàn)微小間隙或是薄水膜，造成鋼筋抗拔力的下降。如果在水泥凝結(jié)前給以二次振搗，就會(huì)使得粗骨料和鋼筋周圍的水膜和微孔被粘稠的漿體所填充，隨著粗骨料和鋼筋周圍水泥顆粒濃度的增加，水泥水化生成的水化硅酸鈣凝膠的數(shù)量也會(huì)增多，水化硅酸鈣凝膠的比表面積很大，表面能很高，大大加強(qiáng)了界面強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

二次振搗施工工藝雖然有很多的優(yōu)點(diǎn)，但是二次振搗法牽涉到的施工因素也很多，特別是二次振搗時(shí)間的確定，如果處理不當(dāng)，造成振搗時(shí)間太遲，在水泥漿體硬化后振搗，會(huì)造成無(wú)法愈合的裂縫產(chǎn)生，導(dǎo)致混凝土的水泥石結(jié)構(gòu)破壞，所以采用這種方法時(shí)必須綜合考慮各方面的因素，認(rèn)真試驗(yàn)，慎重實(shí)施。