浅谈混凝土的二次振捣
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摘要：混凝土二次振捣施工工艺是一种简单高效的提高混凝土性能的方法。本文对混凝土二次振捣的机理效用、振捣方法、影响因素等方面进行了分析。
关键词：混凝土二次振捣混凝土强度初凝时间
混凝土二次振捣施工工艺是一种简单高效的提高混凝土性能的方法,对保证工程质量、降低工程成本都有很大的意义。
1混凝土二次振捣的机理效用
1.1二次振捣能进一步提高混凝土密实度以及整体均匀性
混凝土在振捣作用下会趋于液化，具有一定的流动性，在振捣成型及其随后的静停过程中，很少能实现相对稳定的状态，粗骨料在自重作用下仍有下沉，水分和气泡上升，这种物理现象会一直持续到混凝土失去塑性（初凝之前止），其结果会造成粗细颗粒上下分布不均匀的现象。粗大颗粒在混凝土凝结前的下沉，就使得下部的密实度大于上部，所以混凝土的下部强度总是大于上部。而且随着外分层的发展，还会出现内分层，即粗骨料周围区域密实度发展不均匀。外分层与内分层的共同特点都是在骨料的下部形成充水区，充水区中也含有一部分气体，随着水分蒸发后，就会成为空穴，降低混凝土的强度。间隔一定时间进行的二次振捣，可以使本来已经接近凝结的混凝土经振捣液化，重新恢复塑性，将由于内分层被封闭在粗骨料下部的水囊内的水和气泡释放出来，进而使得这个充水区被水泥浆体所填塞，从而提高了混凝土的密实度和整体均匀性。
1.2 二次振捣增大了水泥石与集料的接触面
二次振捣使得集料下方的充水区及集料两侧水分上迁的通道被匀质的粘稠浆体所填充，这就增加了集料同水泥石界面间的接触面，由于接触面的增大，界面间的粘结力也相应增大，使混凝土强度得以提高。
1.3 二次振捣能加速水泥颗粒的水化
水泥颗粒的水化是从其表面开始的，在水化初始阶段，反应速度很快。随着反应的继续，由于水泥颗粒周围的水化物浓度很快达到过饱和，析出以水化硅酸钙凝胶为主体的半渗透膜层，包裹在水泥颗粒表面，因此减缓了外部水分向内渗入和内层水合物向外扩散的速度，从而使水化反应速度变慢。
如果此时给以再次振捣，就会加速水分向膜内部渗入，促进产生渗透压力，使膜层尽快破裂，颗粒周围饱和程度较低的溶液再次与尚未水化的内核接触，从而使水化反应速度加快，膜层破裂伸展，使包裹有胶凝体的颗粒逐渐接近，建立较多的接触点，颗粒之间的孔隙也逐渐缩小为毛细孔，并进一步被胶凝体所填充，使得水泥尽早具有较高的强度。
1.4 二次振捣能消除由于收缩而产生的内应力
混凝土拌合物在凝结硬化过程中，常常伴随着体积变化。这些由物理变化和化学变化引起的体积变化，其结果是混凝土体积缩小，我们称为混凝土的初始收缩（区别于硬化后干缩和碳化收缩）。物理变化引起的收缩主要是固体颗粒的沉降所致，这一现象对于塑性及流动性混凝土拌合物尤为明显。这种变形要比硬化后混凝土的收缩变形大数十倍，且主要发生在水泥水化的初始反应阶段。化学变化引起的收缩，是由于水泥水化时颗粒内部吸收水分，使浆体体积减小（即水泥石新生物的体积小于反应物的总体积）而产生的收缩，这种收缩主要发生在水泥与剧烈反应阶段。一般终凝前的收缩量约占总体收缩量的 60%以上。
因此，在浆体内部就会产生很大的收缩力，它将改变混凝土的孔隙结构，对混凝土的物理力学性能造成不良影响，引起混凝土产生早期微裂缝。如在拌合物接近终凝时再次给以振捣，则在此前产生的收缩应力被消除，裂缝也得以控制。
试验表明：水灰比越小，即水泥用量相对增多时，其收缩应力就越大，进行二次振捣的效果也就更好。
2混凝土二次振捣方法
2.1 选择正确的二次振捣时间是关键
混凝土二次振捣能否取得预期效果的关键是确定合理的振捣时间。如果距离初次振捣时间间隔过短，则效果不明显；如果时间间隔过长，特别是在混凝土初凝后，超出了重塑时间范围，则会破坏混凝土结构，影响混凝土质量。
大量实践表明，混凝土的二次振捣时间应在混凝土初凝前1～4h左右进行较佳，尤其是在混凝土初凝前1h进行效果最理想。
在确定混凝土初凝时间时，考虑到一般施工工地不可能配备混凝土贯入阻力仪，可以要求试验室在测定混凝土凝结时间时，同时测定混凝土的坍落度，以坍落度值间接判定混凝土初凝时间。
2.2 根据不同的结构选择不同的振捣方法
混凝土的二次振捣要依据不同的结构采取不同的振捣方法。①对于T、I型预制梁，可在腹板位置间距20cm用插入式振捣器振捣，翼板则使用附着式（平面）振捣器振捣。②对厚度不超过20cm的预制平板，用附着式振捣器振捣，厚度超过20cm的可用插入式振捣器振捣。③浇筑与柱和墙连成整体的梁和板时，应在柱和墙浇筑完毕后停歇lh，使其获得初步沉实，再继续浇筑。二次振捣在柱和墙的顶部用插入式振捣器振捣，在梁和板的部位分别用插入式和附着式振捣器振捣。
3 二次振捣的影响因素
3.1气温
混凝土的凝结时间与气温变化密切相关，气温升高则凝结变快，二次振捣的时间就应提前，反之就要推后。另外，还应注意昼夜温差，对振捣时间适时调整。
3.2水泥品种
掺有混合材料的水泥一般较纯熟料水泥凝结时间长，例如矿渣酸盐水泥较普通硅酸盐水泥凝结时间长。
3.3混凝土强度等级
在其它条件相同的前提下，强度等级高的混凝土凝结时间短。
3.4坍落度
一般情况，凝结时间随坍落度增加而有一定的延长。但是在高温季节，混凝土的凝结时间受坍落度的影响很小。
3.5水灰比
二次振捣对小水灰比的混凝土增强效果好，对水灰比大的混凝土增强效果较差。
混凝土二次振捣工艺已在很多大型工程中得以应用，在提高混凝土的强度，改善混凝土的抗渗性、耐久性，减少混凝土裂缝，节约水泥用量，降低工程成本等方面均做到了更进一步的证实。但在什么条件下，什么时间段进行二次振捣，还需根据施工现场的诸多因素综合考虑，认真试验，慎重实施，以避免处理不当造成混凝土的结构损坏。
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