振动搅拌对混凝土性能的影响与机理探究

赵旭东

【摘 要】搅拌为水泥混凝土生产的一项常见方式。本文主要就振动搅拌就混凝土性能的影响进行了分析，分别就其对混凝土强度、含气量以及工作性能所带来的影响进行了探讨。通过实践得知振动搅拌能够大幅度提升混凝土强度以及含气量；振动搅拌所可能对混凝土粘聚性以及保水性产生的影响较小，能够在一定程度上减小混凝土流动性。

【关键词】振动搅拌；强度；含气量；流动性

搅拌的目的在于促使物料间扩散、剪切与对流。能够阻碍搅拌运行的主要结构为物料各组份相应的粘结力。而搅拌方式也在一定程度上影响着混凝土的实际性能。现阶段，比较多见的搅拌方式包括自落式，强制式等等，而振动搅拌则是在后者的基础上所延伸的一项新型方式。搅拌机在正式的工作过程中，在搅拌叶片与搅拌轴进行转动时，其结构本身也具备振动功能。如此，既使物料相对均匀，也在一定程度上确保了混凝土的性能。

一、振动搅拌的相关试验

1.试验用材

水泥属于P·O42.5普通硅酸盐水泥，砂属于普通中砂。石子为相应的碎卵石。试验过程中的用水为地区内自来水。

2.试验方法

试验为一项对比试验，对比双方为振动形式的搅拌以及普通形式的搅拌。分别以两种不同的形式针对混凝土进行配制，将试验得到的试件7 d，14 d以及28 d抗压强度分别展开检测对比。此次试验包括三组强度混凝土，为C20，C30和C40。本次试验过程中严格控制各项环节，3个试件属于一组，在测试強度过后计算出平均值。

二、振动搅拌对混凝土性能的影响与机理探究

1.就混凝土强度所产生的影响

强度作为评价混凝土性能的一项关键指标，在多数情况下，一项合理的混凝土还需要具备不透水性，有着一定的抗冻性等。而倘若想确保这些性能，就需要确保混凝土有些一定程度的强度。最终所制得的混凝土需要配置到建筑结构中，由于其受力情况十分复杂，所以水泥混凝土材料的一系列力学强度需要同时满足标准要求，但其实力学强度在一定程度上联系着抗压强度。所以在具体的结构设计过程中，一般均以抗压强度实现折算。

通过具体的试验得知，三个混凝土试样相应的强度增长状态相差不大，起初强度增长的比较快，但由于养护时间的不断加长，相应的强度增速趋于缓慢，慢慢的接近平稳状态；此外，在强度等级恒定，而养护时间也一致情况下，振动搅拌试样所表现出来的抗压强度要远远比普通试样高，在还未达到14d时，养护时间与两种试样的差异为正比关系，而在14d后，两种试样的强度差异慢慢的变小。混凝土本身就属于凝胶结构，其是为分散形式的水化物薄膜层粘接颗粒进而最终形成。众所周知，水化物属于水泥相应的水化产物，因此其也就混凝土强度有些重要的影响。

混凝土本身属于多相复合材料，从某一角度而言，混凝土是由骨料以及水泥石共同形成的。所以前者的性质应当与后二者存在较大的联系，由后二者的性质、相对含量，包括二者间相应的界面粘结强度所实际决定的。倘若就混凝土强度进行分析，因为骨料对比于水泥石明显是前者强度要高于后者，所以混凝土强度主要取决于水泥石，包括水泥石和骨料二者界面相应的粘结强度，除此之外，骨料表面状况也对界面粘结强度有些较大程度的影响。在普通搅拌过程中，由于水泥有相应的凝结水泥团，也就是指水泥细度增大，而相应的比表面积则减小，那么在实际的反应过程中则不完全。

采取振动搅拌制过程中，振动能量可以经由相应的搅拌轴、搅拌臂，包括搅拌叶片等送到混合材料之中，促使后者的每一项组成成分都出现颤振，凝结水泥团在接受了振动时就会出现分散。在这种情况下，比表面积会随着水泥限度的减小而出现出增大趋势，也正是如此水化反应速率对比于普通形式的搅拌要快，反应也比较充分，因此相应的混凝土强度就会出现增大趋势。

2.对混凝土含气量所产生的影响

含气量也能够在一定程度上反映出混凝土的实际性能，可以将其理解为在搅拌过程中或者添加了某种引气剂进而在混凝土中所出现的微小气泡，一般情况下其在进行了浇注振捣后还能够出现在砂浆中。

由于混凝土所处于的环境复杂，因此针对此进行配置时，需要确保良好的抗冻融性。尤其是在某些寒冷地区，混凝土要想保持最佳的耐久性就需要具备较高的抗冻融性，而含气量能够在一定程度上增强其抗冻融性。上述所提到的微小气泡能够润滑相应的颗粒，前者能够使后者摩擦力降低。如此一来，既能够增强混凝土和易性，也能够大幅度增强其的泵送能力。

3.对混凝土工作性能所带来的影响

工作性能主要指的是流动性、粘聚性以及保水性，多数情况下借助坍落度法以及维勃稠度仪针对混凝土流动性进行具体的判定，而粘聚性以及保水性则需要使用目测观察。

一定程度的流动性能够确保混凝土构件成型，并且能够确保其的密实性。倘若流动性过小，那么就会加大施工难度，如此混凝土中就非常容易出现孔隙或孔洞。倘若流动性过大，即便能够方便施工，但很难保证混凝土不会出现离析以及分层，威胁了混凝土的均质性；粘聚性达不到标准要求的混凝土在其实际的运输、浇注，以及最终的成型时非常容易引发离析分层，而且倘若保水性达不到标准要求会出现泌水情况。既使得混凝土内部出现渗水，与此同时，骨料以及钢筋部分也会出现水囊，使得混凝土强度降低，也不利于混凝土保持良好的耐久性。

采取振动搅拌过程的话，能够有效的打破处于凝结状态的水泥团，进而使得水泥细化，倘若用水量是一致的话，那么水灰比就会有些明显程度的降低，在此种情况下水泥浆稠度会出现出增大情况。混凝土拌合物倘若太干涩粘稠，那么就会使得混凝土流动性不佳；即便振动搅拌能够在一定程度上提高混凝土含气量，从而增强其相应的流动性，但就实际而言，其无法从根本上解决水胶比变化所带来的问题。因此，在具体的应用时，可借助于减水剂，或针对砂率进行调整进而来确保其的流动性。

【参考文献】

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