隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施和鐵路、公路建設(shè)的快速發(fā)展，混凝土的密實(shí)程度越來(lái)越對(duì)建筑工程質(zhì)量及后期的建設(shè)施工和使用，產(chǎn)生著重要影響。在建設(shè)施工中，利用機(jī)械密實(shí)混凝土的工藝方法很多，如擠壓法、振動(dòng)法、離心法、碾壓法等等，其中以振動(dòng)密實(shí)混凝土的方法最為普遍，應(yīng)用最廣泛。長(zhǎng)期以來(lái)，許多建筑設(shè)計(jì)單位、施工單位和現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)混凝土凝固過程中的基理及振動(dòng)參數(shù)的選擇不是很清晰，特別是在振動(dòng)參數(shù)對(duì)混凝土內(nèi)在質(zhì)量的影響方面還很困惑，造成混凝土構(gòu)件強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)不一，質(zhì)量參差不齊。如果振動(dòng)參數(shù)選用不合理，混凝土就會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，造成混凝土內(nèi)部顆粒下沉，嚴(yán)重影響混凝土內(nèi)部構(gòu)件質(zhì)量。因此科學(xué)選用合理的振動(dòng)參數(shù)，有效提高混凝土的構(gòu)件強(qiáng)度，是我們建機(jī)行業(yè)及各施工單位應(yīng)探討的課題。針對(duì)這種情況，安陽(yáng)振動(dòng)器有限責(zé)任公司通過考證與實(shí)踐，對(duì)振動(dòng)理論和混凝土凝固過程進(jìn)行了深入的研究，并結(jié)合大量施工現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為科學(xué)選用合理的振動(dòng)參數(shù)對(duì)提高混凝土構(gòu)件強(qiáng)度將起到至關(guān)重要的作用。
1、振動(dòng)參數(shù)對(duì)混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的影響
　　振動(dòng)器的振動(dòng)參數(shù)主要包括振動(dòng)頻率、振幅、激振力及具體施工中的工藝控制和振動(dòng)時(shí)間等，混凝土構(gòu)件主要由水泥、砂、水、骨料（石子）及鋼筋等組成。混凝土在凝固過程中由于水泥的水化反應(yīng)，在混凝土構(gòu)件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生很多氣泡、水氣等，結(jié)果就會(huì)在混凝土內(nèi)部及外表形成蜂窩、孔隙等現(xiàn)象，直接造成混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的下降，而振動(dòng)就是為了消除混凝土內(nèi)部的氣泡、孔隙，增加混凝土的密實(shí)度，如果振動(dòng)頻率、振幅、激振力和振動(dòng)時(shí)間科學(xué)合理，將會(huì)有效提高振動(dòng)效果，克服混凝土內(nèi)部材料之間的摩擦阻力，使混凝土內(nèi)部水泥、砂、骨料及鋼筋能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，達(dá)到提高混凝土密實(shí)度的目的。如果振動(dòng)參數(shù)選用不合理，輕者造成混凝土密實(shí)度不高，影響混凝土強(qiáng)度，重者造成混凝土離析現(xiàn)象的發(fā)生，混凝土離析就是由于振動(dòng)參數(shù)選用不合理，造成混凝土內(nèi)部比重大的顆粒受自重影響下沉，比重輕的泥漿上浮到表面形成泌水層，從而嚴(yán)重影響混凝土構(gòu)件的質(zhì)量，造成混凝土構(gòu)件強(qiáng)度下降。根據(jù)有關(guān)理論計(jì)算和試驗(yàn)表明，由于密實(shí)度不好產(chǎn)生的空隙，每增加1%的空隙率大約會(huì)降低混凝土構(gòu)件強(qiáng)度5%左右。
2、混凝土構(gòu)件的密實(shí)過程
　　我們來(lái)剖析一下混凝土的凝固及密實(shí)過程。在振動(dòng)過程中混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成過程比較復(fù)雜，我們一般把混凝土的密實(shí)過程分為兩個(gè)階段，即細(xì)灰漿階段和粗骨料階段。細(xì)灰漿階段基本上與顆粒材料的充填相類似。第二個(gè)階段即粗骨料階段，在混凝土凝結(jié)前，混凝土中粗骨料的周圍會(huì)產(chǎn)生內(nèi)分層現(xiàn)象，一般分為三個(gè)區(qū)域。

區(qū)域一稱為充水區(qū)域（泌水區(qū)域），含水量最大，其蒸發(fā)后則形成孔隙，是混凝土中最薄弱的部分，也是混凝土滲水的主要通道和裂縫的發(fā)源地。區(qū)域二的砂漿則比較正常，一般稱為正常區(qū)域。區(qū)域三是混凝土中最密實(shí)和最強(qiáng)的部位，稱為密實(shí)區(qū)。由于混凝土的內(nèi)分層，使混凝土具有各向異性的特征，表現(xiàn)為其沿著澆灌方向的抗拉強(qiáng)度較垂直該方向的低。

　　在混凝土內(nèi)分層的三個(gè)區(qū)域中，泌水層區(qū)域?qū)炷劣绊懽畲?，所以在振?dòng)時(shí)要根據(jù)水泥的品種、用水量、砂率及骨料等情況，選擇合適的振動(dòng)器及振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行合理振動(dòng)。只要振動(dòng)一開始，由于振動(dòng)脈沖的作用，減少了混凝土內(nèi)部骨料之間的摩擦阻力，灰漿暫時(shí)呈流體化，使混凝土保持原始蜂窩狀的內(nèi)摩擦急劇降低，混合料成為不穩(wěn)定性，向低水平面和較為密實(shí)的結(jié)構(gòu)流動(dòng)，粗骨料之間的大空隙已被灰漿所充填，混凝土與懸浮著粗骨料顆粒的液體有點(diǎn)類似，但這時(shí)灰漿中仍包含著許多氣泡，通過振動(dòng)使混合料進(jìn)一步攪動(dòng)后使氣泡上升到表面，振動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行直到足夠的氣泡被排出，混凝土密實(shí)。
3、二次振動(dòng)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響
　　由于混凝土內(nèi)各礦物顆粒的相對(duì)比重都大于水，如果過分振動(dòng)則會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，造成比重大的顆粒受自重影響下沉形成泌水層，從而影響混凝土構(gòu)件質(zhì)量。同樣如果振動(dòng)力量小，也不能產(chǎn)生足夠的力量消除混凝土內(nèi)部的摩擦阻力，氣泡得不到有效排除，從而造成混凝土強(qiáng)度下降。只有選用科學(xué)合理的振動(dòng)參數(shù)，才能在振動(dòng)過程中利用有效的機(jī)械振動(dòng)，使混凝土內(nèi)部水泥、沙、骨料（石子）混合均勻，增加與鋼筋之間的粘合力，消除混凝土砂漿中的氣泡使之密實(shí)。

  由于一次振動(dòng)結(jié)束后，混凝土?xí)簳r(shí)處于一種平衡狀態(tài)，但由于混凝土內(nèi)部水泥的水化過程、水分蒸發(fā)析出、混凝土沉陷和凝固收縮等原因，混凝土內(nèi)部還會(huì)存在著一些孔隙、氣泡、裂縫等，影響混凝土與粗骨料、鋼筋的粘聯(lián)。

  為有效地消除這種影響，我公司經(jīng)過大量的試驗(yàn)并參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)資料，認(rèn)為在一次振動(dòng)結(jié)束后應(yīng)在混凝土初凝前增加一次振動(dòng)，即混凝土的二次振動(dòng)，混凝土的二次振動(dòng)能更好地消除混凝土成形時(shí)殘留下來(lái)的氣泡、水泥石中的毛細(xì)管孔腔和凝膠孔以及水泥石和骨料鋼筋接觸處的孔穴等，二次振動(dòng)即是在不改變?cè)胁牧霞芭浜媳鹊那闆r下，通過振動(dòng)改變混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使之密實(shí)，實(shí)際檢驗(yàn)證實(shí)在初凝前二次振動(dòng)比一次振動(dòng)能提高混凝土強(qiáng)度30%以上（見參考文獻(xiàn)1）。
4、科學(xué)合理的振動(dòng)參數(shù)選擇在具體施工中的應(yīng)用
　　通過以上的研究分析，我們認(rèn)為振動(dòng)在混凝土凝固密實(shí)過程中的作用，主要體現(xiàn)在振動(dòng)頻率、振幅大小和激振力的合理選用上，以及混凝土構(gòu)件施工中工藝控制及振動(dòng)時(shí)間的把握上。