陸建華
摘 要:混凝土二次振搗是施工的過程中用于提高混凝土性能的一種較為簡單而又高效的方法,文章主要對混凝土二次振搗的概念意義、施工機理及施工方法進行詳細的分析研究。
關鍵詞:混凝土 二次振搗 施工原理 施工方法
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)03(a)-0-02
混凝土二次振搗技術是為了避免混凝土在施工的過程中出現各種問題和缺陷而采取的有效措施和手段,它對節約水泥的使用量及成本、提高混凝土的質量與強度、控制混凝土的裂縫與細縫、改善混凝土的耐久性和抗滲性等方面具有實際性的意義。文章主要對混凝土二次振搗的概念、施工原理及方法進行詳細的探討和分析。
1 混凝土二次振搗的概念
混凝土二次振搗指的是在完成混凝土的澆筑之后,對開始有些凝固但仍然具有可塑狀態的混凝土,利用振搗摔或者振動器等方式再次重新給予振搗,借助機械的手段來破壞晶體的結構和水膜使得混凝土的閉合更為緊密,從而實現混凝土強度的增加。混凝土二次振搗技術主要是用在清水混凝土的工程與橋梁等建設工程中。
之所以進行混凝土二次振搗主要是因為混凝土二次振搗技術本身具有諸多的優勢:一是混凝土二次振搗能夠增加混凝土的密實度,提高它的抗滲性和耐久性,防止滲水滲漏。二是混凝土二次振搗可以消除初振時因為沉陷而留下的裂紋和細縫等缺陷,增強觀感的效果。三是混凝土二次振搗能夠保證混凝土強度的情況下減少水泥的使用量,一定程度上降低了工程的成本開支。
2 混凝土二次振搗的施工技術原理
混凝土二次振搗的施工原理體現在三大方面:一是對水泥顆粒水化速度的加速,二是加強混凝土內部粗骨料、水泥與鋼筋的界面強度,三是對整體均勻性、物實密度和混凝土拌的提高。
2.1 混凝土二次振搗使水泥顆粒表面加速發生水化反應
攪拌混凝土的時候,處在水泥顆粒表面上的礦物成分立刻和水發生一系列的化學反應,產生相對應的水化產物,而水化產物很快地便在水中發生溶解現象,水泥顆粒接著產生出新的表面又再次和水發生反應形成水化產物,這樣反反復復的過程,使得水泥顆粒被一層層持續不斷地剝落,直到它完全與水發生反應。但是整個水化過程中水化是以不均勻的速度進行著。剛開始的時候水化的速度很快,溶解擴散的速度小于水化產物的生成速度,水泥顆粒周邊的溶也很快地就達到了飽和,進而形成了包裹在水泥顆粒表面的以水化硅酸鈣凝膠為主要成分的半滲透膜層,它阻止了內部水分向外擴散與外部水分向內滲透,使水泥的水化速度得以緩降下來[1]。如果此時進行二次振搗通過人為性的加速膜層的破裂,使外部濃度低的溶液可以進入內部接觸還沒有水化的水泥,加快其水化反應的速度與進程。
2.2 混凝土二次振搗可以增強混凝土內部粗骨料、水泥與鋼筋的界面強度
澆筑振搗混凝土因為自重而下沉導致其下部出現充水區,而且部分水分同時會沿著粗骨料的側面不斷地往上運動,粗骨料的側面由此產生了水分上移的軌道,混凝土中上升的氣泡和水分,使得鋼筋和水泥漿間產生細小的縫隙,這些都導致混凝土內部鋼筋、粗骨料與水泥的界面強度嚴重地降低了。如果趁著水泥凝結之前就進行混凝土的二次振搗,將會使粘稠的漿體充分地填充鋼筋和粗骨料四周的細隙、水膜。水泥水化而產生的水化硅酸鈣凝膠的數量會隨著鋼筋和粗骨料四周水泥顆粒的增加而不斷增多,而且水化硅酸鈣凝膠比水泥顆粒的表面積大,這樣就可以大大地增強了混凝土內部鋼筋、粗骨料與水泥的界面強度[3]。
2.3 混凝土二次振搗對整體均勻性、物實密度的提高
混凝土由于振搗的作用則會傾向液化的狀態,具備有一定的流動性,而且因為自重的緣故粗骨料不斷產生下沉的現象,氣泡和水分會不斷持續上升直到混凝土初次凝固前,結果導致了粗細顆粒分布得不均勻,在混凝土凝結前大顆粒就已經下沉,而小顆粒依然漂浮在上部,所以上部的密實度總是比下部的密實度小。隨著內外分層的出現,混凝土的強度也會隨之降低。如果間隔適當的時間進行混凝土的二次振搗,能夠使得接近凝結的混凝土重新恢復塑性,充分釋放封閉在粗骨料下部水囊中的氣泡和水分,使得水泥漿體能夠進來填塞這一充水區域[2]。
3 混凝土二次振搗的施工方法
混凝土二次振搗的施工方法主要表現在三大方面:
(1)正確選擇二次振搗的施工時間;
(2)依據結構類型與施工部位的不同而采用不同的振搗方法;
(3)影響混凝土二次振搗時間的因素有很多,要想獲得混凝土二次振搗的最佳效果,施工時則需根據具體情況進行適時調整。
3.1 正確選擇混凝土二次振搗施工的時間
混凝土的二次振搗成功獲取預期效果的最關鍵之處在于正確選擇振搗的時間,如果間隔首次振搗的時間太短那么將會導致提高混凝土強度的效果并不明顯,如果距離首次振搗的時間太長超過了重塑的范圍那么將會破壞混凝土中水泥的漿體結構,對混凝土的質量造成了不良影響。因為混凝土的凝結時間會受到水泥的品種、坍落度、配合比、外加劑、氣溫等多種因素的影響,所以應該根據施工的實際情況選擇具體的振搗時間。大量的實驗結果證明,混凝土二次振搗的最佳時間是在混凝土初次凝固前的1至4個小時左右,而效果最理想的則應該是在初次凝固前的1小時進行振搗[2]。
3.2 因結構類型與施工部位不同而采用不同的振搗方法
混凝土的二次振搗應該根據結構類型和施工部位的不同而采用不同的振搗方法,只有這樣才能取得比較理想的效果。比如,第一種類型:對于澆筑和墻、柱形成一個整體的板和梁,則是在完成澆筑柱與墻之后停歇一個小時,使它得到初步的沉實后再繼續進行澆筑。對梁與板的部分進行二次振搗應該分別使用插入式振搗器、附著式振搗器;而在柱與墻的頂部進行二次振搗時應該使用插入式振搗器。第二種類型:對于預制平板厚度大于二十厘米的則用插入式振搗器進行振搗;若是預制平板厚度小于二十厘米的則用附著式振搗器進行振搗。第三種類型:對I型和T型的預制梁,應該在腹板位置利用插入式振搗器間隔二十厘米進行振搗,翼板處則使用平面附著式振搗器進行振搗[4]。
3.3 混凝土二次振搗施工的注意事項
影響混凝土二次振搗時間的因素有很多,想要獲得混凝土二次振搗的最佳效果,施工時應當注意以下幾點事項:
(1)水泥的種類與質量
一般情況下,純熟料水泥的凝結時間比摻雜著混合材料的水泥所需要的時間短,比如普通的硅酸鹽水泥的凝結時間就比礦渣酸鹽水泥的所需的凝結時間短。
(2)混凝土的等級強度
在其它的方面全部都相同的條件下,等級強度高的混凝土凝結所需的時間相對比較短。
(3)坍落度
隨著坍落度的增加,混凝土的凝結時間會相對延長一些。然而遇到高溫的季節時,坍落度對混凝土凝結時間的影響卻很小。
(4)氣溫
混凝土的凝結時間受到溫度變化的影響,如果氣溫降低了那么混凝土的凝結時間會變慢,則應該推后進行二次振搗;如果氣溫升高了那么混凝土的凝結時間會加快則應該提前時間進行二次振搗。此外,由于晝夜也是有溫差的,為此要注意根據晝夜氣溫的不同適當地調整二次振搗的時間。
(5)水灰比
二次振搗對于混凝土水灰比大的增強效果比較差,但是相對于混凝土水灰比小的而言增強效果卻是非常好。
4 結語
綜合上述,混凝土二次振搗技術在施工工程中具有很多無可比擬的優勢,但是由于受到施工時間、施工方法、氣溫、混凝土等級強度、坍落度等多重因素的牽制和影響,在使用這種方法時必須綜合考察衡量各個方面的因素,謹慎使用。
參考文獻
[1] 王淑芳.試論建筑工程中混凝土二次振搗的施工技術[J].科技信息,2010(7):229.
[2] 魏志新.淺析混凝土二次振搗機理及作用[J].水電與新能源,2012(2):44-46.
[3] 張波.淺談建筑施工中混凝土二次振搗施工技術[J].科技信息,2012(3):524-525.
[4] 何燁,馬正華,劉春雷.關于混凝土二次振搗的施工技術討論[J].科技與企業,2012(8):215.