二次振捣在混凝土工程中的应用

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摘要：在各种只提高混凝土性能的施工措施中，二次振捣对提高混凝土的强度，节约水泥用量，改善混凝土的抗渗性、耐久性以及裂缝控制都有积极的意义。混凝土的二次振捣在一些水泥制品厂的应用实践证明，混凝土二次振捣工艺不仅应用较为简便，而且对于提高混凝土质量、降低工程成本等都有很大的实际意义。

关键词：混凝土二次振捣；混凝土强度；初凝时间

中图分类号： TU37 文献标识码： A

一、混凝土二次振捣的概念

混凝土二次振捣指的是在完成混凝土的浇筑之后，对开始有些凝固但仍然具有可塑状态的混凝土，利用振捣摔或者振动器等方式再次重新给予振捣，借助机械的手段来破坏晶体的结构和水膜使得混凝土的闭合更为紧密，从而实现混凝土强度的增加。混凝土二次振捣技术主要是用在清水混凝土的工程与桥梁等建设工程中。

之所以进行混凝土二次振捣主要是因为混凝土二次振捣技术本身具有诸多的优势：一是混凝土二次振捣能够增加混凝土的密实度，提高它的抗渗性和耐久性，防止渗水渗漏。二是混凝土二次振捣可以消除初振时因为沉陷而留下的裂纹和细缝等缺陷，增强观感的效果。三是混凝土二次振捣能够保证混凝土强度的情况下减少水泥的使用量，一定程度上降低了工程的成本开支。

二次振捣在混凝土工程中的作用是很重要的，对混凝土强度的提高，水泥用量的节约，混凝土的耐久性、抗渗性的改善以及裂缝控制都有积极的意义。在某工程中，由于未采用二次振捣工艺，并且现浇板大面积短向穿通性裂缝，导致楼板面出现漏水现象（如图1）。后来为防止此类的情况出现，在以后的工程均采用了二次振捣工艺，这种现象没有再出现（如图2）。

图1

图2

二、混凝土二次振捣的施工技术原理

混凝土二次振捣的施工原理体现在三大方面：一是对水泥颗粒水化速度的加速，二是加强混凝土内部粗骨料、水泥与钢筋的界面强度，三是对整体均匀性、物实密度和混凝土拌的提高。

1、混凝土二次振捣使水泥颗粒表面加速发生水化反应

搅拌混凝土的时候，处在水泥颗粒表面上的矿物成分立刻和水发生一系列的化学反应，产生相对应的水化产物，而水化产物很快地便在水中发生溶解现象，水泥颗粒接着产生出新的表面又再次和水发生反应形成水化产物，这样反反复复的过程，使得水泥颗粒被一层层持续不断地剥落，直到它完全与水发生反应。但是整个水化过程中水化是以不均匀的速度进行着。刚开始的时候水化的速度很快，溶解扩散的速度小于水化产物的生成速度，水泥颗粒周边的溶也很快地就达到了饱和，进而形成了包裹在水泥颗粒表面的以水化硅酸钙凝胶为主要成分的半渗透膜层，它阻止了内部水分向外扩散与外部水分向内渗透，使水泥的水化速度得以缓降下来。如果此时进行二次振捣通过人为性的加速膜层的破裂，使外部浓度低的溶液可以进入内部接触还没有水化的水泥，加快其水化反应的速度与进程。

2、混凝土二次振捣可以增强混凝土内部粗骨料、水泥与钢筋的界面强度

浇筑振捣混凝土因为自重而下沉导致其下部出现充水区，而且部分水分同时会沿着粗骨料的侧面不断地往上运动，粗骨料的侧面由此产生了水分上移的轨道，混凝土中上升的气泡和水分，使得钢筋和水泥浆间产生细小的缝隙，这些都导致混凝土内部钢筋、粗骨料与水泥的界面强度严重地降低了。如果趁着水泥凝结之前就进行混凝土的二次振捣，将会使粘稠的浆体充分地填充钢筋和粗骨料四周的细隙、水膜。水泥水化而产生的水化硅酸钙凝胶的数量会随着钢筋和粗骨料四周水泥颗粒的增加而不断增多，而且水化硅酸钙凝胶比水泥颗粒的表面积大，这样就可以大大地增强混凝土内部钢筋、粗骨料与水泥的界面强度。

3、混凝土二次振捣对整体均匀性、物实密度的提高

混凝土由于振捣的作用则会倾向液化的状态，具备有一定的流动性，而且因为自重的缘故粗骨料不断产生下沉的现象，气泡和水分会不断持续上升直到混凝土初次凝固前，结果导致了粗细颗粒分布得不均匀，在混凝土凝结前大颗粒就已经下沉，而小颗粒依然漂浮在上部，所以上部的密实度总是比下部的密实度小。随着内外分层的出现，混凝土的强度也会随之降低。如果间隔适当的时间进行混凝土的二次振捣，能够使得接近凝结的混凝土重新恢复塑性，充分释放封闭在粗骨料下部水囊中的气泡和水分，使得水泥浆体能够进来填塞这一充水区域。

砼二次振捣工艺要求

混凝土的二次振捣，是指在混凝土浇筑后的适当时间，重新对混凝土进行振捣。具体要求如下：

(1)将运行着的振动棒以其自重插入混凝土中进行振捣，混凝土仍然可以恢复塑性；当振动棒缓慢地拔出后，混凝土能自行闭合，而不致留下孔穴。小于120mm厚砼板可用平板振动器振捣。(如图3)

图3 砼板二次振捣

由于施工季节气温、水泥品种、混凝土配合比、坍落度、外加剂等不同原因，实际二次振捣施工前必须对现场现浇板上的砼做坍落度试验，符合规定要求后方可进行二次振捣。(如图4)

图4 砼坍落度

4．二次振捣使用插入式振捣器振捣时，至混凝土停止泛浆、没有明显下沉为止，然后缓慢拔出振捣器；使用附着式振捣器振捣时，沿混凝土表面纵横方向振捣一遍即可。

5．砼二次振捣后，需采用机械磨平工艺进行施工。(如图5)

图5 机械磨平工艺

三、混凝土二次振捣的施工方法

混凝土二次振捣的施工方法主要表现在三大方面：

(1)正确选择二次振捣的施工时间;

(2)依据结构类型与施工部位的不同而采用不同的振捣方法;

(3)影响混凝土二次振捣时间的因素有很多，要想获得混凝土二次振捣的最佳效果，施工时则需根据具体情况进行适时调整。

1、正确选择混凝土二次振捣施工的时间

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1～4 h左右进行较佳，尤其是在混凝土初凝前1 h进行效果最理想。下面引用一组混凝土二次振捣的试验数据，对确定混凝土二次振捣时间很有意义。该试验采用现场预制10块混凝土板(12cm×100cm×200cm) 按不同的时间进行二次振捣，并进行了回弹试验，数据采集见表1。

表1 混凝土二次振捣的回弹试验数据

根据试验表明，混凝土坍落度达到30～50 mm时作为进行混凝土二次振捣的时间效果较好。此时，将运行着的振动棒以其自重插入混凝土中进行振捣，混凝土仍可恢复塑性，当振动棒小心地拔出后，混凝土能自行闭合，而不会留下孔穴。

2、因结构类型与施工部位不同而采用不同的振捣方法

混凝土的二次振捣应该根据结构类型和施工部位的不同而采用不同的振捣方法，只有这样才能取得比较理想的效果。比如，第一种类型：对于浇筑和墙、柱形成一个整体的板和梁，则是在完成浇筑柱与墙之后停歇一个小时，使它得到初步的沉实后再继续进行浇筑。对梁与板的部分进行二次振捣应该分别使用插入式振捣器、附着式振捣器；而在柱与墙的顶部进行二次振捣时应该使用插入式振捣器。第二种类型：对于预制平板厚度大于二十厘米的则用插入式振捣器进行振捣；若是预制平板厚度小于二十厘米的则用附着式振捣器进行振捣。第三种类型：对I型和T型的预制梁，应该在腹板位置利用插入式振捣器间隔二十厘米进行振捣，翼板处则使用平面附着式振捣器进行振捣。

3、混凝土二次振捣施工的注意事项

影响混凝土二次振捣时间的因素有很多，想要获得混凝土二次振捣的最佳效果，施工时应当注意以下几点事项：

(1)水泥的种类与质量

一般情况下，纯熟料水泥的凝结时间比掺杂着混合材料的水泥所需要的时间短，比如普通的硅酸盐水泥的凝结时间就比矿渣酸盐水泥的所需的凝结时间短。

(2)混凝土的等级强度

在其它的方面全部都相同的条件下，等级强度高的混凝土凝结所需的时间相对比较短。

(3)坍落度

随着坍落度的增加，混凝土的凝结时间会相对延长一些。然而遇到高温的季节时，坍落度对混凝土凝结时间的影响却很小。

(4)气温

混凝土的凝结时间受到温度变化的影响，如果气温降低了那么混凝土的凝结时间会变慢，则应该推后进行二次振捣；如果气温升高了那么混凝土的凝结时间会加快则应该提前时间进行二次振捣。此外，由于昼夜也是有温差的，为此要注意根据昼夜气温的不同适当地调整二次振捣的时间。

(5)水灰比

二次振捣对于混凝土水灰比大的增强效果比较差，但是相对于混凝土水灰比小的而言增强效果却是非常好。

结语

二次振捣施工工艺虽然有很多的优点，但是二次振捣法牵涉到的施工因素也很多，特别是二次振捣时间的确定，如果处理不当，造成振捣时间太迟，在水泥浆体硬化后振捣，会造成无法愈合的裂缝产生，导致混凝土的水泥石结构破坏，所以采用这种方法时必须综合考虑各方面的因素，认真试验，慎重实施。

参考文献

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