建筑工程輔導: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，很少能實現相對穩定的狀態，粗骨料在自重作用下仍有下沉，水分和氣泡上升，這種物理現象會一直持續到混凝土失去塑性（初凝之前止），其結果會造成粗細顆粒上下分布不均勻的現象。粗大顆粒在混凝土凝結前的下沉，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展，還會出現內分層，即粗骨料周圍區域密實度發展不均勻。外分層與內分層的共同特點都是在骨料的下部形成充水區，充水區中也含有一部分氣體，隨著水分蒸發后，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，可以使本來已經接近凝結的混凝土經振搗液化，重新恢復塑性，將由于內分層被封閉在粗骨料下部的水囊內的水和氣泡釋放出來，進而使得這個充水區被水泥漿體所填塞。

　　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生反應，生成相應的水化產物，水化產物很快溶解于水，水泥顆粒又暴露出新的表面再與水反應生成水化產物，這個過程反復進行，就使得水泥顆粒被層層剝落，直至顆粒完全與水發生反應水化就結束了。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，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的滲透以及內部水分向外的擴散，減緩了水泥的水化速度。而且膜層內部水分引起的水化反應使膜層向內增厚，經由膜層向外擴散的水化物聚集于膜層外側又使膜層向外增厚，這時水化反應就更慢了。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，同時一部分水分也會沿著粗骨料的側面向上運動，使得粗骨料的側面出現水分上遷的通道，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。