2015年二级建造师《建筑》重点：混凝土二次振捣的机理分析

　　混凝土二次振捣的机理分析

　　 二次振捣对混凝土拌和物密实度以及整体均匀性的提高

　　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。

　　二次振捣能加速水泥颗粒的水化

　　混凝土拌和时，水泥颗粒表面的矿物成份就会立即与水发生反应，生成相应的水化产物，水化产物很快溶解于水，水泥颗粒又暴露出新的表面再与水反应生成水化产物，这个过程反复进行，就使得水泥颗粒被层层剥落，直至颗粒完全与水发生反应水化就结束了。但是，在整个水化期间的水化速度不是均匀的。开始阶段水化速度快，水化产物的生成速度要大于其溶解扩散速度，这样很快就会使水泥颗粒周围的溶液达到饱和或过饱和状态，进而析出以水化硅酸钙凝胶为主的半渗透膜层，包裹在水泥颗粒的表面，一定程度上阻止了外部水分向内的渗透以及内部水分向外的扩散，减缓了水泥的水化速度。而且膜层内部水分引起的水化反应使膜层向内增厚，经由膜层向外扩散的水化物聚集于膜层外侧又使膜层向外增厚，这时水化反应就更慢了。此时若给以二次振捣，就可以人为加速膜层破裂，使得外部低浓度的溶液能够再次进入，与尚未水化的水泥核接触，加速水化反应的速度，直到新生成的凝胶体重新修补破裂的膜层为止。

　　二次振捣能加强水泥石同粗骨料以及钢筋间的界面强度

　　由于自重引起的下沉，使得其下部形成充水区，同时一部分水分也会沿着粗骨料的侧面向上运动，使得粗骨料的侧面出现水分上迁的通道，这些通道的存在严重降低了混凝土中浆体与粗骨料同的界面强度，同时，由于混凝土中水分和气泡的上升，水泥浆体与钢筋之间也会出现微小间隙或是薄水膜，造成钢筋抗拔力的下降。如果在水泥凝结前给以二次振捣，就会使得粗骨料和钢筋周围的水膜和微孔被粘稠的浆体所填充，随着粗骨料和钢筋周围水泥颗粒浓度的增加，水泥水化生成的水化硅酸钙凝胶的数量也会增多，水化硅酸钙凝胶的比表面积很大，表面能很高，大大加强了界面强度。

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