任東旭　肖國(guó)軍　張鐵志

摘 要：混凝土拌合物成型過程中，振搗是必不可少的步驟。通過采用不同的振搗方式使混凝土達(dá)到均勻密實(shí)，以滿足混凝土的強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)。水泥混凝土強(qiáng)度對(duì)振搗方式具有一定的敏感性，本研究就不同振搗時(shí)間、振搗頻率及振搗方向?qū)炷涟韬衔锏膹?qiáng)度影響進(jìn)行了測(cè)試和探討，對(duì)相同的振搗參數(shù)成型不同類型的混凝土拌合物的性能差異進(jìn)行了對(duì)比，得出了振搗參數(shù)的最佳組合和不同類型混凝土拌和物對(duì)振搗的不同敏感程度，為實(shí)驗(yàn)和實(shí)際工程混凝土拌和物的振搗操作提供了有益參考。

關(guān)鍵詞：振搗時(shí)間；混凝土拌合物；混凝土強(qiáng)度；振搗參數(shù)

1 研究背景

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水泥混凝土建筑物越來越多，質(zhì)量與安全是結(jié)構(gòu)物的靈魂，保證水泥混凝土的強(qiáng)度和耐久性則是結(jié)構(gòu)物的技術(shù)關(guān)鍵所在。在混凝土整個(gè)工程過程中，專家學(xué)者對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的研究。其中振動(dòng)攪拌與振搗工藝的研究主要有：付昌會(huì)[1]做了振動(dòng)攪拌對(duì)混凝土耐久性的影響研究，分析比較不同振動(dòng)方式對(duì)混凝土含氣量的影響機(jī)理；西安建筑科技大學(xué)對(duì)混凝土振動(dòng)攪拌技術(shù)做了理論分析，詳細(xì)分析了影響混凝土拌合物性能的微觀因素與宏觀因素[2]；山東建筑大學(xué)進(jìn)行了粉煤灰、硅灰、礦粉的單摻和復(fù)摻輕骨料混凝土工作性能對(duì)比試驗(yàn)，制定了評(píng)價(jià)免振搗泵送輕骨料混凝土的工作性能評(píng)價(jià)[3]?；炷翝仓r(shí)的振搗是排除混凝土拌合物的空氣，使混凝土更加密實(shí)。因此研究混凝土振搗成型時(shí)所需的參數(shù)對(duì)混凝土施工成型具有重要意義。而目前對(duì)振搗成型方面的研究尚不深入，特別是對(duì)不同種類的混凝土，振搗參數(shù)是不同的，在這方面目前缺少系統(tǒng)研究。本研究主要對(duì)振搗時(shí)間對(duì)混凝土性能影響和摻合物對(duì)混凝土性能影響進(jìn)行分析，進(jìn)而和振搗頻率和方向進(jìn)行有機(jī)最佳組合。

2 實(shí)驗(yàn)研究過程

2.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)

配合比為水泥：水：砂：碎石=1：0.4：1.07：2.5。按比例在上述混凝土配合比中加礦粉，分為四個(gè)比例：10%、20%、30%、40%的摻量按1.2：1替代水泥。

2.2 振搗方案設(shè)計(jì)

影響混凝土性能因素有多種，包括溫度、砂率、外加劑、振搗方式。本研究通過一般振搗，得出振搗時(shí)間對(duì)混凝土性能的影響。振搗裝置為實(shí)驗(yàn)室混凝土振動(dòng)臺(tái)。振搗方式是振搗時(shí)間分為120s、300s、600s三種。振動(dòng)方向?yàn)榇怪鄙舷抡駝?dòng)。定向振搗是指通過實(shí)現(xiàn)振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)過程中的方向、頻率的改變實(shí)現(xiàn)在不同方向和頻率下振搗混凝土。本研究通過對(duì)比振搗時(shí)間得到最佳振搗時(shí)間和頻率、方向的最佳組合。振搗裝置是定向調(diào)頻振動(dòng)臺(tái)。振動(dòng)臺(tái)參數(shù)為可調(diào)節(jié)頻率、方向振動(dòng)臺(tái)。振搗方式是振搗時(shí)間為120s。振搗方向分為水平、豎直。振搗頻率分為低頻、中頻、高頻。研究振搗方向和頻率對(duì)混凝土性能的影響。

2.3 拆模及養(yǎng)護(hù)

拆模時(shí)間應(yīng)在砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%以上或凝固時(shí)間超過規(guī)定要求才能拆模，本實(shí)驗(yàn)在混凝土成型一天后拆模。養(yǎng)護(hù)一天后，將混凝土試塊浸入常溫水中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。為研究養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)混凝土強(qiáng)度影響，養(yǎng)護(hù)時(shí)間分為1天、3天、7天。將混凝土試塊分組進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試。

2.4 抗壓強(qiáng)度測(cè)試

3 數(shù)據(jù)分析

將壓力機(jī)測(cè)得的混泥土抗壓強(qiáng)度應(yīng)乘以0.095得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理并繪制成折線圖如圖1。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)可以看出，混凝土試塊養(yǎng)護(hù)7天，其強(qiáng)度可以達(dá)到養(yǎng)護(hù)28天的80%左右；養(yǎng)護(hù)3天達(dá)到70%左右；養(yǎng)護(hù)1天達(dá)到30%左右?；炷琉B(yǎng)護(hù)1天和3天受振搗時(shí)間影響較大，且其他條件一定時(shí)，振搗時(shí)間每增加一個(gè)等級(jí)抗壓強(qiáng)度提高30%左右；養(yǎng)護(hù)7天及以上受振搗時(shí)間影響不大，并且不隨振搗時(shí)間呈正相關(guān)增加。混凝土試塊的密度不隨振搗時(shí)間增加而增加。同時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度也不隨混凝土試塊密度的增大而增大。

在振搗時(shí)間、方向、頻率一定的條件下，混凝土抗壓強(qiáng)度隨礦粉摻和量的增加先上升后下降。而將其摻和量控制在25%左右可以最大限度地提高混凝土抗壓強(qiáng)度。

4 結(jié)束語

通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本研究得出以下結(jié)論：

（1）混凝土試塊最佳振搗參數(shù)組合：振搗時(shí)間為600S，振搗方向?yàn)樗秸駬v，振搗頻率采用低頻（振動(dòng)頻率為50HZ、1500～3000次/min）振搗。若混凝土強(qiáng)度仍達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或者為了提高混凝土在使用過程中的強(qiáng)度富余值可在混凝土拌合物拌合過程中添加25%的礦粉。（2）不同類型的混凝土拌合物對(duì)振動(dòng)的敏感性是不同，在相同的振搗參數(shù)下，加礦粉的混凝土拌合物較未加入礦粉的混凝土拌合物敏感性大。前者變化較明顯，而后者幾乎趨于穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1]付昌會(huì)，王衛(wèi)中，等.振動(dòng)攪拌參數(shù)對(duì)混凝土含氣量的影響[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（6）.

[2]沈虹.混凝土的振動(dòng)攪拌及其效果評(píng)價(jià)[J].建筑機(jī)械化，2006（11）.

[3]傅日榮，逢魯峰，等.礦物摻合料對(duì)免振搗輕骨料混凝土工作性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J].混凝土，2010（4）.

[4]王寶民，潘寶峰.道路建筑材料[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2010.

作者簡(jiǎn)介：任東旭（1992，11-），男，河北省張家口人，遼寧科技大學(xué)土木工程學(xué)院學(xué)生，研究方向：道路與橋梁。

肖國(guó)軍（1993，5-），男，遼寧省錦州人，遼寧科技大學(xué)土木工程學(xué)院學(xué)生，研究方向：道路與橋梁。

張鐵志（1972，8-），男，遼寧省錦州人，遼寧科技大學(xué)土木工程學(xué)院副教授，研究方向：道路與橋梁。