2015年二級建造師《建筑》重點：混凝土二次振搗的機理分析

　　混凝土二次振搗的機理分析

　　 二次振搗對混凝土拌和物密實度以及整體均勻性的提高

　　混凝土在振搗作用下會趨于液化，具有一定的流動性，在振搗成型及其隨后的靜停過程中，很少能實現(xiàn)相對穩(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)象會一直持續(xù)到混凝土失去塑性（初凝之前止），其結(jié)果會造成粗細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，就使得下部的密實度大于上部。所以混凝土的下部強度總是大于上部。而且隨著外分層的發(fā)展，還會出現(xiàn)內(nèi)分層，即粗骨料周圍區(qū)域密實度發(fā)展不均勻。外分層與內(nèi)分層的共同特點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，就會成為空穴，降低混凝土的強度。間隔一定時間進行的二次振搗，可以使本來已經(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，進而使得這個充水區(qū)被水泥漿體所填塞。

　　二次振搗能加速水泥顆粒的水化

　　混凝土拌和時，水泥顆粒表面的礦物成份就會立即與水發(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，這個過程反復(fù)進行，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，在整個水化期間的水化速度不是均勻的。開始階段水化速度快，水化產(chǎn)物的生成速度要大于其溶解擴散速度，這樣很快就會使水泥顆粒周圍的溶液達到飽和或過飽和狀態(tài)，進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)由膜層向外擴散的水化物聚集于膜層外側(cè)又使膜層向外增厚，這時水化反應(yīng)就更慢了。此時若給以二次振搗，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破裂的膜層為止。

　　二次振搗能加強水泥石同粗骨料以及鋼筋間的界面強度

　　由于自重引起的下沉，使得其下部形成充水區(qū)，同時一部分水分也會沿著粗骨料的側(cè)面向上運動，使得粗骨料的側(cè)面出現(xiàn)水分上遷的通道，這些通道的存在嚴重降低了混凝土中漿體與粗骨料同的界面強度，同時，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，大大加強了界面強度。

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