混凝土压制密实成型工艺

于凯欣

（勃利县利勃工程建设监理有限责任公司，黑龙江勃利 154500）

混凝土压制密实成型工艺

于凯欣

（勃利县利勃工程建设监理有限责任公司，黑龙江勃利 154500）

由于压力的大小及拌和物性能不同，有时压制工艺仅起密实成型作用，有时则在密实成型的同时还可起到脱水作用。压制成型按其是否与振动作用相配合，可分为静力压制与动力压制。混凝土拌和物是在搅拌过程中混入大量空气，因此拌和物应视为一个三相系统。

混凝土；压制；密实；成型工艺

压制密实成型工艺，不是把能量均匀分布到混凝土的整个体积，而是集中在局部区域内。应力集中，使混凝土容易出现剪切位移，颗粒轻易产生移动。这样，在外部压力的作用下，拌和物发生排气和体积压缩过程，并逐渐波及整体，最终实现较好的密实成型效果。

1 压制过程中拌和物各组分的作用及其结构的变化

混凝土拌和物是在搅拌过程中混入大量空气，因此拌和物应视为一个三相系统，即由固相、液相和气相组成。固相颗粒有大有小，呈不规则形状，表面或致密或多孔，随着粒径的减小和比表面积的增加，颗粒相互靠近时所产生的附着力增大。

除参与水化作用的水外，拌和物中多余的水分起下列作用：第一，润湿固体颗粒并使颗粒间发生湿接触。第二，提高拌和物塑性并降低成型时的摩擦力。第三，有助于良好地、较为均匀地成型并制取强度较好的制品。第四，由于毛细管压力而集结粉状材料，有助干提高颗粒间黏结力。而拌和物中过多的水分也有害，由于在成型时水分妨碍颗粒的相互靠近，增加了弹性变形并会助长裂纹和层裂。这是由于压制成型时，部分水膜从颗粒间的接触处被挤入气孔中，在卸去外压力后，水又重新进入颗粒之间，把颗粒推开，使成型结束的试件发生膨胀。所以，从拌和物的均匀性和密实性考虑，在压制成型时，适宜的液相量极其重要。

在成型时，拌和物中所含的空气不管在什么条件下都起着不良作用，如妨碍填充密实、降低颗粒的堆积密度、影响颗粒的均匀分布、造成成型密度不匀并且增大残余应力。成型后留在制品中的空气会导致附加的弹性力，此时随其他因素一起，在卸去负荷后，造成了制品的弹性变形。

2 压制成型的过程和方法

2.1 压制成型过程

压制开始前，拌和物是一种不密实的、松散的宏观均质体，只有在自身所受重力作用下才发生塑性变形，并认为它是各向同性的。

压制开始后，拌和物即处于三向应力状态，拌和物在模头的压力下出现压缩变形。首先受力的是大粒径骨料，并楔入比较小的颗粒，颗粒互相靠近，重新组合，空气通过颗粒间隙排出，坯体体积显著减小，气孔率下降，颗粒接触面积增大。由于毛细管压力，固体颗粒松散的匀质体转变为连续的、有一定密实度的均质体，坯体的塑性强度提高。模箱侧壁由于受到模头压力使坯体产生侧向膨胀压力而变形，变形值按模箱刚度而定，变形值的大小就是坯体侧向膨胀值。在继续加大压力时，颗粒产生塑性、脆性及弹性变形，颗粒接触表面有可能遭到破坏，内部空气通路堵塞，内部空气受到压缩并部分溶于液相。由于水膜的黏滞力和颗粒的机械咬合作用而阻碍颗粒的迅速移动，延长了颗粒的移动时间，因此，坯体的弹性变形增大，坯体已转变为成型的制品。

制品推出模箱后，由于模头压力和模箱侧压力突然消失，制品内部的压缩空气压力及颗粒的弹性膨胀力使制品在三维方向产生弹性膨胀，制品尺寸会大于模箱尺寸，制品的湿体积密度降低。

2.2 压制密实成型工艺方法

压制密实成型工艺方法有静力压制、压轧、挤压、振动加压、振动压轧、振动挤压及振动模压工艺方法等。静力压制工艺制度包括成型最大压力、压制延续时间及加压方式。该种成型方法需采用较高的成型压力。由于静力压制工艺所需的成型压力较大，因此，仅适用于成型小型制品。加压时间以较缓慢为宜，这样使拌和物中的气体在压力作用下较易排出，而会涉及生产量问题。

加压方式有一次加压、二次或多次加压、单面加压或双面加压等几种。双面加压可以获得较均匀的结构，但加压机构较为复杂。二次或多次加压比一次加压效果好，即先以较低的压力预压，再以较高的压力压实。可减少压力在传递过程中的衰减，并使气体有充分的时间排出。多次加压时，应使压力逐步提高，已压实的制品，不能重复压制，以避免再次泌水、表面黏皮、层裂及强度下降。

振动加压工艺是先对拌和物施加振动，使之达到初步密实和表面平整，再进行加压振动，以实现最终密实成型状态。对挤压或振动挤压工艺，则是利用螺旋铰刀挤压拌和物，或再辅以振动，使它成型和密实。

［1］姜正平，杨长友.混凝土真空脱水密实机理及其在混凝土路面施工中的应用效果［J］.公路，1990，（12）：73.

［2］王金伟，赵莉，赵国祥.真空吸水工艺在混凝土施工中的应用［J］.中国高新技术企业，2009，（05）：72.

TU37

A

1674-8646（2016）01-0031-02

2015-10-29

于凯欣（1987-），男，黑龙江勃利人，主要从事土建施工研究。