机场道面混凝土二次振捣工艺应用

摘 要：简要介绍了道面混凝土二次振捣工艺的作用原理、工艺流程，振捣后混凝土性能变化，阐述道面二次振捣注意事项。

关键词：机场道面混凝土 二次振捣工艺 作用原理 注意事项

0 引言

通常情况下，混凝土浇筑后立即振捣，以便在混凝土硬化之前逐渐完成压实。二次振捣则是指在混凝土仍能获得塑性的状态下，再次对混凝土进行振捣，从而获得更高的强度，消除沉降引起的裂缝和内部泌水。混凝土施工二次振捣工艺的应用最早可以追溯到第二次世界大战混凝土船的制作，当时发现混凝土经过二次振捣，不仅强度得到了提高，裂缝也近乎消失，抗渗性、耐久性等均有一定的增加。目前在国内机场道面混凝土施工中，普遍采用高频振捣器组成“排振”一次振捣的方式，很少有道面混凝土二次振捣工艺的研究试验。本文介绍了道面混凝土二次振捣工艺的作用原理和工艺流程，在机场道面混凝土施工应用中的注意事项。

1 道面混凝土二次振捣工艺作用原理

道面混凝土二次振捣最直接的作用效果就是排出混凝土拌合物中的泌水，进而增加拌合物密实性，提高混凝土早期强度。

1.1 增加混凝土拌合物密实度

混凝土在振捣作用下会趋于液化，具有一定的流动性，在振捣成型后，由于混凝土尚未失去塑性，粗骨料在自重作用下仍有下沉，水分和气泡上升，这种现象会一直持续到混凝土初凝，其结果会造成粗细颗粒上下分布不均匀的现象，形成外分层与内分层。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未充分排出气体，随着水泥水化，充水区失水形成空穴，严重降低了混凝土的强度。二次振捣，可以在混凝土失去塑性前，将内分层中水囊内的水和气泡释放出来，使充水区被水泥浆体所填塞。同时，二次振捣时的混凝土已接近凝结，混凝土拌和物内存在大量晶体和胶凝物，粘滞阻力及抗剪强度较大，骨料和水分相对运动的程度很小，加之很快即凝结，凝结后的混凝土就会达到一种比较理想的密实状态。

1.2 加速水泥颗粒水化

水泥颗粒与水接触后，颗粒中的矿物成分（C3S、C3A、C4AF）便立即开始与水发生反应，生成相应的水化产物。水化产物一般情况下快速溶于水，使水泥颗粒未水化部分暴露，进一步同水发生反应。实际上，水化速度初期较快，水化物产生速度慢于溶解速度，水泥颗粒周围便会包围一层CSH膜，形成一种类似金属“钝化”的现象，降低了反应速率。二次振捣，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。可见如果适时进行二次振捣，就能提高水泥的水化速度以及水化程度，对混凝土的早期强度形成有很大帮助。

2 二次振捣对道面混凝土工艺流程的影响

一般情况下，机场道面混凝土施工流程为：搅拌、运输、振捣、整平、收面、拉毛，具体工艺流程如图2.1所示。

而增加二次振捣工艺后，需要在初次振捣并整平的基础上，选择合适的时间利用平板式振捣器和振动梁（振捣棒已无法深入混凝土）进行二次振捣，然后完成后续工作，具体工艺流程图如图2.2所示。

3 二次振捣对混凝土结构性能的影响

通常混凝土在浇筑后1～2h再次振捣，28d抗压强度和抗折强度均有所提高。抗压强度增加值取决于混凝土施工现场配合比、现场温度和风力以及二次振捣时间的选择，一般会有3%～9%的强度增长。一般情况下，强度的提高在早起就比较明显，泌水越大的混凝土，经二次振捣后强度提高越大（振捣排出多余水）。

经二次振捣的混凝土表面工作性能也得到了大幅提高，尤其是表面强度和均匀性。混凝土内不均匀泌水经振捣后进一步排出，增加了表层混凝土密实性、抗渗性，间接的增加道面混凝土耐久性。减少泌水后，抹面时间大幅度缩短，拉毛作业可以顺利快速的进行，避免了大量泌水导致的“假毛”出现。据有关实验表明，二次振捣，可使钢筋握裹力增加1/3，28 d强度增加10%～15%，在保持强度不变的前提下节约水泥用量15%左右。

4 道面二次振捣工艺注意事项

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。因此，道面二次振捣工艺注意事项都是决定振捣时间的重要因素。

（1）大气温度：混凝土的凝结时间与温度变化有着密切关系，中午温度高较高，水泥凝结时间加快，二次振捣的时间就需要提前，反之延后。温度变化差异大，尤其是昼夜温差过大时，一定要对振捣时间适时调整。

（2）水泥品种：目前国内机场道面施工选用水泥通常为普通硅酸盐水泥和道路用硅酸盐水泥，不同品牌的水泥具体初凝时间会有差异，要注意观察调整。

（3）道面强度等级：道面强度等级不同，则配合比中水泥、水的含量也不一样，初凝时间有差异，要根据实际情况确定初凝时间，进而确定二次振捣时间。

（4）塌落度：一般情况下，塌落度大意味着混凝土初凝时间会长一些，但当温度过高时，塌落度对混凝土初凝时间的影响会减小，施工中切不可唯经验论。

（5）水灰比：二次振捣对水灰比小的混凝土强度增强效果好，对水灰比大的混凝土效果较差。目前道面混凝土多采用干硬性混凝土，厚度一般在30cm以上，运用二次振捣工艺可以有效提高道面强度。

5 结束语

二次振捣工艺可以大幅度改善机场道面混凝土强度和耐久性，相对应的混凝土单方造价和振捣时间都需要增加，振捣时机控制难度大。其适用性随工程实际情况而定，一般情况下，对于质量要求高、投资充裕、施工队伍水平较高的项目，可以考虑采用二次振捣工艺来实现混凝土道面板综合性能的提高。

参考文献：

[1] A.M.内维尔.混凝土的性能[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2] 冯克勤，陈耀东.混凝土工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1981.