干硬性混凝土制品成型工艺研究综述

赵世峰

（四川公路桥梁建设集团有限公司，四川 成都610000）

0 引言

随着建筑行业快速发展，装配式建筑涌现出来，对于预制混凝土构件的应用需求也明显增大。预制混凝土构件与制品的生产过程中，干硬性混凝土引起自身优势而得到良好应用，比如质量稳定、模板周转速率快且水泥用量较低。对干硬性混凝土制品成型工艺展开探究，具有重要意义。

1 干硬性混凝土制品成型工艺参数

干硬性混凝土与流动性混凝土相比，其流动性不足，成型工艺方面一般需要应用到强力振动加压，以达到密实状态，促进表观密度改善，进而提高设计的强度与耐久性。干硬性混凝土的性能极易受到成型工艺参数的影响，若振动频率以及施加压力等工艺参数的匹配度不足，则极易影响制品的密实性，甚至会对配合比以及性能设计产生影响，成型工艺设计过程中必须要注重混凝土密实性的提高。

1.1 振动特性

振动频率与振幅往往会受到液化时间和程度的影响，通过试验可以发现，在不同振动条件下，外部压力作用会对频率和振幅产生影响，干硬性混凝土液化时间明显减少，体系颗粒之间存在较大相对位移，混凝土液化极易受到单位时间内运动次数的影响。在明确振动特性影响干硬性混凝土密实过程具体情况之后，振动会引起颗粒自由运动，这就会导致体系产生“主动压力”，与外部压力相反，对颗粒黏聚力、颗粒自重以及外部压力等加以克服，促进混凝土液化，在计算推导后，能够明确主动压力大小与振动频率平方根以及振幅之间的关系。因而干硬性混凝土充分液化会受到频率与振幅的影响。

振动频率的影响在颗粒粒径选择上有着充分体现，与共振作用密切相关。干硬性混凝土粒度分布是频率确定过程中的重要因素，需要就强度等级、胶凝材料等参数进行综合分析。对C50以上的高强度干硬性混凝土制品来说，粗骨料的应用较为常见，以大胶材用量为支持，体系粉体颗粒高，因而必须要保证振动频率较大，在100Hz以上。对以一般砌块来说，体系液化的实现需要保持振动频率在50Hz左右。成型设备变频振动的合理性，能够促进干硬性混凝土液化效率的改善。结合混凝土维勃稠度以及振幅衰减系数等要素出发，合理选择振动参数，把握结构、材料、能耗等具体情况，确保用水量以及构件尺寸科学合理。当前很多设备制造与制品生产企业并未优选振动特性参数，成型设备应用过程中，要结合混凝土制品构件类型进行合理选择，确保与干硬性混凝土特点相符合，保证振动特性参数选择的合理性，加强制品质量控制，确保生产效率得到明显提升。

1.2 成型压力

振动过程中外部压力施加会促进密实过程加快，进而提高密实度。对于干硬性混凝土来说，成型压力的适宜化，能够保证液化时间以及成型后的抗压强度。若压力较小则会影响体系密实度，振动时间也比较长；若压力较大，则会影响契合作用，震动效果并不理想。成型压力与振动频率之间存在密切关联，依据振动频率能够确定最适成型压力。在对成型压力影响规律加以研究的过程中，要重视其与振动特性的相关性，明确振动频率的影响因素，以振动频率、结构类型、干硬性混凝土特性进行综合分析，对成型压力加以确定。

1.3 振动时间

在生产过程中振动时间是一个关键参数，制品密实程度以及生产效率也会因此受到影响。在振动时间延长后，混凝土抗压强度提升，在干硬性混凝土拌合物振实充分，不可出现能耗浪费或者分层离析的情况，即可确定振动时间最佳。不仅如此，振动频率与振幅、成型压力以及含水量等因素，都会对最佳值的确定产生影响，若想要保证振动时间选择最佳，必须要明确各项特性参数并开展综合分析。

1.4 其他参数

振动加速度、振动烈度等参数得以应用到研究中，促进了成型工艺的优化，便于明确参数控制建议，振动频率和振幅的函数是参数的主要部分，由频率和振副主导影响规律。

2 干硬性混凝土制品室内成型试验设备

在干硬性混凝土制品生产过程中要明确制品性能与期望值，协调混凝土配合比，优化成型工艺参数，保证成型试验设备选择的合理性。为确保成型工艺参数优化研究得以顺利推进，一般通过室内成型试验设备来开展成型试验。

2.1 平板振动器

平板振动器是一种比较常见的施工工具，能够满足水工和公路领域混凝土碾压需求。基于《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）以及《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTGE30-2005）出发，再对平板振动器进行改进后应用，碾压抗压、抗弯拉试件成型，振动频率为50Hz，振幅为1mm，以压块配重对成型压力进行施加。在改进分层振动方式以及平板振动器压板形状后，能够满足室内成型干硬性混凝土制品试件的应用需求。此类成型设备有着简单的结构，工艺参数调整便捷化，但无法对实际生产进行模拟，需要分层对试件进行振捣，所消耗时间较多，极易受到人为因素而影响操作质量。若分层厚度合理性不足无法保证试件的密实度，结果也会受到影响，因而此类成型设备的应用不多。

2.2 振动台类

在普通混凝土室内成型方面，振动台的应用较为常见，能够确保竖向简谐振动的稳定性。基于《混凝土试验用振动台》（JG/T245-2009）中相关规定出发，振动台参数、振动频率以及最大振幅得以确定。在改造维勃稠度的基础上，通过配重压力和振动台振动来促进干硬性混凝土成型，大幅压缩体积的情况下，无法保证试件尺寸达标。通过组合模具的应用能够将试模问题解决，加大优化配合比与耐久性的研究力度。类似室内试验设备的应用，成型压力主要通过配重钢块进行模拟，于振动台上促进成型，通过感应位移传感器来对混凝土沉陷位移量进行准确记录，对可密实性度量值进行衡量，就振动时间与混凝土密实性之间获得关联曲线。但此种方式也存在局限性，无法开展振动参数优选等研究，在振动作用影响下，成型压力稳定性不足，调节范围有限。德国在这一方面的研究较为先进，能够对参数进行调整，与压力结合，保证成型压力得到稳定提供和调节，对不同情况下振压作用进行模拟，对各项因素的影响开展系统化研究，进而优选各项参数。振动台类成型设备未来仍具有改进的空间，比如谐振波产生以及成型效率提升等，现如今科学技术快速发展，试验设备作为研究的基本有条件，未来将朝着参数调节精确化、参数类型全面化的方向发展，促进干硬性混凝土制品成型工艺不断优化。

3 结语

总而言之，在干硬性混凝土制品成型工艺研究过程中，若研究成果的统一性不足，无法对实际生产进行指导，则极易对工艺技术进步形成限制。因此在干硬性混凝土制品成型工艺研究过程中，要掌握工艺参数，科学应用试验设备，掌握成型工艺影响规律。未来要以先进技术为支持，就干硬性混凝土制品成型工艺开展深入研究，以更好的满足建筑发展的应用需求。