混凝土振捣密实性研究进展

田正宏，马元山，李佳杰

（河海大学 水利水电学院，江苏 南京 210098）

1 概述

混凝土施工几乎应用于所有工程［1］，其构件或结构质量与拌和物振捣工艺密不可分.遗憾的是，因现场工艺受“人机料法环”等随机因素的影响，混凝土施工质量问题依然常见.其中，振捣作为关键工序，劳动强度大、机械设备简单且精细管理要求难.如何准确控制振捣工艺是混凝土能否达到“外光内实”的主要成因.从宏观角度看，浇捣阶段混凝土被称为拌和物，属非均匀相变混合型过程性材料，其受强迫振动，内部动力学特性复杂，鲜见振捣密实理论方法与技术应用，相关研究进展缓慢.国内外施工标准规范对振捣工艺要求也仅限于定性表述，并无明晰性指标规定.实践中拌和物振捣工艺及密实效果更多依靠现场经验判断，缺乏科学理论方法指导及量化分析手段.振捣采用人工操作，存在不少质量缺陷，且一旦缺陷形成后处理代价不菲.这类问题难以破解的关键在于：大流变混合介质动力致密机制与精细过程力学理论的缺乏，导致振捣参数化表征困难，因而密实效果不易精准管控，这也是数字化或自动化振捣一直未能有效得以应用推广的痛点所在.

鉴于此，本文试图梳理拌和物振捣研究的技术现状，分析当前振捣密实理论、影响因素及成型质量评价等方面已取得的进展，提出亟待深入研究的关键问题，希望能起到抛砖引玉的作用，并籍此对未来振捣工艺数字化与混凝土智能施工提供参考.

2 振捣密实理论

2.1 振动流变

混凝土拌和物是多相多尺度的混合流变体.目前研究普遍采用3 种宏观力学模型［2］，分别为Bingham 模 型［3-4］、改 进 Bingham 模 型［5-6］及Herschel-Bulkley 模型［7-8］.其中，Bingham 模型公式简单实用，是最常用的模型.

宏观上拌和物振捣过程无论从理论阐述、数值分析或试验研究，均证明了激振作用可使拌和物屈服应力大幅减小甚至降为零［9-11］，促进其气泡排逸、粗骨料颗粒稳定下沉且形成紧密的骨架结构.其中，Tattersall 等［12］是最早研究混凝土受迫振动下流变参数变化的学者，他们认为振动使拌和物屈服应力降低甚至可忽略不计，振动下拌和物接近于牛顿流体且塑性黏度随振动减少［13-14］.Petrou 等［15-16］则采取骨料示踪方法，用99#Tc 同位素标记铁球和铝球，通过闪烁照相机获取小球在振捣状态下的运动轨迹，发现小球随振动施加持续沉降，结束振动则停止，也证明了振动能大幅度减小拌和物的屈服应力，并引发其流动.Banfill等［17-18］也证实了上述规律，并定义受振拌和物内部剪切应力τw大于拌和物屈服应力τ0的区域为振捣有效范围（见图1），在有效范围外τw＜τ0，此时粗骨料无法克服介质屈服应力而沉降，气泡也难以在浆体黏滞力的作用下上浮排逸，故该区域拌和物不能达到密实状态.Hu 等［19］利用Btrheom 流变仪测试拌和物的振动流动特性，发现振动作用下拌和物仍符合Bingham 模型，只是振动使其屈服应力降低了约50%，而塑性黏度几乎不受影响，这与Tattersall 等［12］的研究结论并不一致.Krstulović 等［20］推导出改进Bingham 振动流变模型，但因涉及非连续体变形大的问题，求解非常困难，且试验与模型计算对比表明该模型并不十分可靠.Li等［21］利用RSNS振动流变仪分析了拌和物在不同振动时间t下剪切速率γ与剪切应力τ的关系，结果见图2.由图2 可见：振动大幅度减小了拌和物的屈服应力（γ=0 时的剪切应力）；对于给定剪切应力，振动时间越久，对应的剪切速率越大，表明振动作用及振动时间是削弱拌和物自身剪切应力的主因.基于Eyring 速率过程黏度理论［22-23］，低剪切应变率下拌和物表现为Bingham 流体，当振动时间足够长时则表现为牛顿液体；高剪切应变率下剪切应变率-应力则符合对数函数模型.

图1 拌和物振捣作用影响范围Fig.1 Range of influence of mixing material vibration［18］

拌和物作为屈服应力流体，研究其流动特性时，一般忽略其非均匀性，且认为流体只受初始应力作用而发生流动［24-25］.这与持续激振作用下拌和物内部组分相位动态变化，进而达到密实状态有着本质区别.由于缺乏激振力参数与拌和物流变动力学耦合等参数化模型的分析依据，难以解释激振效应所产生的动剪切力对屈服应力及塑性黏度等动参数的影响机理机制和组分相位的时变程度.拌和物流变理论可参数化表征其流动特性并预测影响范围；但实际拌和物振捣时，内部钢筋、模板与预埋件等阻碍衰减效应相当复杂，且难以准确量化，振动流变特性一直以来无法采用参数化模式表征.此外，已有混凝土流变仪种类繁多、规格尺寸及测试方法不一，所测参数缺少本征含义.这类流变仪现仅能用于实验室，而不适用于现场振捣拌和物的检测和评价.因此，实际应用中振动流变参数依旧难获取，现场拌和物振捣密实状态也难以基于理论方法得出准确有效的评判.

拌和物受振密实本构关系应充分考虑其相位非均匀时变特性来进行构建，并以此来评判其密实状态.部分学者［26-27］将混凝土拌和物视为一种颗粒堆积材料，并发现其流变响应与Hanotin 等［28］振动颗粒的本构模型非常吻合.该模型可从颗粒体系角度解释拌和物受振过程屈服应力的消散机制，即振动导致拌和物颗粒骨架力链破坏，屈服应力消除，进而使其内部组分流动.笔者认为，拌和物的相变特征及外部激振方式不同，其密实判定不应采取单一阈值界定，而应采用欠振与过振间合理区间阈值来评判.要定义该阈值，首先需构建基于振源动力、拌和物响应、周边约束及内部阻隔效应的多变量耦合模型，其次需根据模型受振颗粒体系的时空演变特性，结合宏细观组分耦合效果作为定义阈值的判据，并考虑过程振动能量的吸收与耗散.

2.2 振动能量耗散

拌和物浇筑入模时裹挟大量气泡，因骨料内拱［29］以及浆体黏滞，有害气泡（直径D＞50 nm）无法自动排出.振动能量使颗粒与浆体产生受迫振动，并以振动波的形式向周围骨料和浆体传递.美国混凝土协会（ACI）研究报告中给出的混凝土振动能量E［30］为：

式中：C为拌和物阻尼；m为受振混凝土的质量；A为振源最大振幅；f为频率.

颗粒物质作为能量耗散体系，其接收外部输入能量是通过内部颗粒结构的相位调整、互相摩擦而耗散掉的，因而拌和物的受振过程可视为颗粒体系振动能量的耗散过程.能量耗散中拌和物阻尼［31］包括：摩擦阻尼、黏滞阻尼及空气阻尼.拌和物受振后，内部骨料发生颗粒刚体翻转与移位，骨料间及骨料与浆体间摩擦做功，构成摩擦耗能系统并由机械能转换为热能，以摩擦阻尼形式耗散.受振后浆体的初始凝聚结构被破坏并表现为黏度降低［32-33］、骨料下沉以及浆体流动充填骨料孔隙.因浆体运动及与颗粒间相对剪切均产生能耗，此时能量主要以黏滞阻尼形式耗散.此外，因为振动源与拌和物间能量传递交换延滞，且拌和物中并未排尽裹挟气泡，所以能量波不能充分通过拌和物［30］，导致产生内部空气阻尼，并耗散部分能量.综上，振动所产生的能量由上述各类阻尼所耗散，并以类似指数函数形式快速衰减［21，30］，且距振动源距离越远能量衰减越明显，说明能量扩散存在有效范围.

振动能量传递及阻尼耗散作用解释了拌和物吸收振动能，从而达到密实状态的过程机理.将拌和物看作颗粒体系，其能量耗散过程中存在耗散峰.到达耗散峰之前，颗粒摩擦主要产生能量耗散；耗散峰后，摩擦则表现为体系弹性增加［34］.混凝土拌和物这类颗粒体系在振动作用下内部颗粒会逐渐密实，耗散峰即可表征其内部的密实状态，且耗散峰后体系弹性增加也可认为是继续振动作用下拌和物离析或分层状态的特征.笔者利用电能仪测试了拌和物振捣过程电能的消耗总量，并通过振捣棒头加速度计算了拌和物实际吸收的能量，提出振捣棒至拌和物的振动能量扩散模型［35］.由于拌和物在高频振动下流-固耦合分析相当复杂困难，因此分析时将拌和物的阻尼系数取为定值，其余振动能量皆以干摩擦阻尼与边界阻尼形式耗散，由此可得到振捣棒棒体振动能量耗散规律，但依然不能准确计算出拌和物各组分的能量耗散值.

截至目前，研究人员对拌和物受振过程的动力阻尼演变规律还未清楚，难以量化描述各组分吸能及动力空间的传递规律.这也直接导致了拌和物受迫振动响应模型构建困难.笔者认为，需要设法建立拌和物内部组分（如骨料）振动的实时响应参量，以取得拌和物受振的激励——响应模态，明确激振作用下各组分阻尼的变化规律与耗散机制.显然，更深入的研究必须要解决一些先决条件：假设受振状态下颗粒的物理属性明显、化学作用微弱可忽略［21，36-37］；研究粗骨料在受振过程中沉降、翻转、偏移等运动特征，可采用数值模拟（如离散元方法［38-39］）解析拌和物振动过程的耗能情况.但要进一步明晰基于能量传递耗散机制，迫使细观颗粒的架构密实行为，利用特殊传感器［40-43］模拟特征粗骨料，采集其受迫振动下不同位置颗粒的姿态变化与迁移量，结合模态仿真技术，弄清楚不同形式振动源下拌和物的动力响应特征，以揭示骨料颗粒能量传递的规律，构建拌和物能量耗散的表征方法.研究如何建立这类理论-试验模型，对形成拌和物振捣密实细观理论架构具有指导意义，也能为量化评价振捣密实规律提供可信依据.

3 振捣工艺密实因素

上述理论体系已从不同角度揭示了拌和物受振过程内部组分的相位变化机理及相关理论研究的发展方向.然而，实践中拌和物振捣（振捣工艺）密实性因素尚处于初步宏观探究阶段.学术界及工程界一致认为振捣密实与否，关键在于拌和物内部特性及外部激振条件，但表征拌和物内部特性的工作性定义较笼统概化，且内外部激振条件、激振动力和振捣工艺描述等还远未达到模型参数化分析与应用的要求.

3.1 振动设备

常用振动设备有外部和内部振捣器（插入式振捣棒）.外部振动器有振动台座、模板附壁振动器和表面平板振动器等.施工中不同设备不同工况，不可不加区别地混用［44-48］.振捣棒按内部起振方式分为偏心式和行星式两种［49-50］，振捣棒插入混凝土径向传递激振力，是最通用的振捣设备［51］.内置电机振捣棒效能更高［52］，且振源参数信号稳定可靠易获取.

振捣棒起振后，产生激振力传递给拌和物.有学者研究了设备振幅和频率对拌和物受振过程状态的影响：Kolek［53］提出拌和物振捣密实要求振幅应大于0.4 mm；Forssblad［54］分析了受振拌和物的表面特征，结果表明振动频率为200 Hz 时振动影响半径最大；Hover［55］也认为振捣器频率不能过低，但频率过高会导致大量微小气泡排逸，影响混凝土的抗冻融能力.事实上，振捣棒因构造、结构、材料、装配及使用方式不同，激励源产生的动力参数差距明显［56-57］.笔者专门对振动能量/激振力等基本参数、部件匹配及动力性能指标等进行了试验分析，得到不同振捣棒的实际动力性能参数（见表1），发现振捣棒的振动主频及棒头相同位置的动力加速度均相差较大，且与标定参数相差甚远.Alexander［58］、Kolek［53］、何璐［59］和袁野真［60］试验表明，振动加速度是拌和物内摩擦减小的主要原因［61］，振动设备的动力加速度及拌和物内部累计能量是其密实状态表征的决定性因素［62］.因此，振捣棒设备输出动力参数的正确与否，是准确分析振捣效能的基础，但目前缺少这方面的细化研究.

表1 不同振捣棒的实际动力性能参数Table 1 Actual dynamic performance parameters of different vibrating rods

为此，笔者建议分析振动效应时，应区分不同振动设备的原理和技术参数特征.针对设备的初始/负载振动参数响应模态准确性获取等问题，建立正确的动力效能参数化输入模型，是准确分析振捣效能的前提条件.基于此，方可阐明拌和物激振源的动力特性.

3.2 工艺参数

振捣的工艺质量目前还是以定性、概化经验评判居多.相关振捣施工规范规定［63-65］对振捣工艺密实判据以及国外相应振捣密实性评价标准均较模糊［30］，设备与工艺参数指标也缺乏严格统一性.对目前规范中各类设备振动工艺参数的控制要求进行归纳，结果见表2.由表2 可见，施振设备参数虽涉及动力参数控制指标，但振捣工艺质量控制只能依靠经验判断，而对所提动力参数指标并没有理论意义.基于此，从理论模型探讨技术参数的可控角度，研究如何客观量化表征实际工况下的振捣工艺参数是当务之急.

表2 设备振动工艺参数控制要求Table 2 Vibration process parameter control results of various equipments

3.3 拌和物及边界性质

振动设备与工艺参数属外部条件，而拌和物的内部流动性、黏聚性等相变性质往往是影响拌和物对于激振力施加效应的主要方面之一.拌和物的内部特性宏观上用工作性来表征，良好工作性的拌和物易于在振捣作用下均匀密实填充，且不致发生分层和离析现象［74］.Otani［75］研究发现高流动性拌和物所需最优振动时间低于塑性混凝土.Safawi等［33］利用粗骨料分布的均匀程度来表征离析，结果发现拌和物黏度与离析呈负相关.Navarrete 等［76］将拌和物视为粗骨料和砂浆的两相混合物，通过振动离析度检测发现粗骨料的最大粒径及密度对拌和物的不均匀性影响最大，砂浆黏度次之.傅智［77］研究发现拌和物的坍落度与受振时振动黏度系数成反比关系，振动黏度系数越大，气泡上浮历时越长，需延长振动时间保证排气密实.Mori 等［78］基于黏塑性有限元理论，提出了拌和物受振流动模拟分析法，认为拌和物的流动性受振动加速度影响；Banfill等［79］通过埋入加速度传感器测试不同位置的振动速率，发现振捣器的振动速率从振捣棒棒径方向迅速衰减，基于此发现拌和物的液化和流动造成了振捣器附近能量的快速衰减.工作性作为固有物理属性，可反映拌和物对激振作用的敏感度，是影响振动密实难易程度材料属性的决定性因素.但目前研究依然停留在定性试验与宏观分析阶段，并未深入考虑激振条件下拌和物工作性流变及相变对密实过程的影响机理，难以量化揭示拌和物受振工作性的变化规律.

此外，实践中混凝土振捣应考虑拌和物含有的钢筋网、预埋件等内部障碍物.Forssblad［80］和张艳聪等［81-82］发现钢筋在拌和物振动过程中对激振动能的传播有明显阻隔作用，振捣时需增大振动频率并延长振捣时间［83］.此外，Liu 等［84］还专门研究了模板类型对最佳振动时间的影响.尽管考虑已有钢筋混凝土及不同模板内拌和物振动或振捣效应的各类简化分析方法［78-80，82］，但更精确的数值仿真方法依然缺乏基础应用条件.难点在于宏细观层面的本构模型及边界参数的选择、率定以及仿真结果可靠性的物模验证等缺失.

因此，笔者认为要客观阐释清楚拌和物振捣时流变性演变机制，弄清内部钢筋、预埋件条件下能量传递耗散的影响规律，宜采用拌和物均质化和内部障碍物离散化的分析方法，设法给出模板对振动能量吸收、反射等的影响程度，同时必须考虑拌和物振动流变演变，建立能量传递模型.这对揭示拌和物振动过程的力学本构关系具有意义，同样对指导实践也有重要价值.

4 拌和物密实性评价

构建振捣密实理论体系与阐明密实性影响因素，皆可为拌和物密实性评价提供依据.现有拌和物密实性测试方法，均采用间接指标判定，如表观质量、硬化性能等宏观影像法描述居多（见表3）.

表3 拌和物密实性评价指标Table 3 Compactness evaluation index of mixture

4.1 拌和物均匀性

拌和物振动可获得均匀、密实的状态［74］.Fritsch［85］绘制了振动作用下拌和物表面沉降量与振动时间关系曲线，认为拌和物表面不再沉降时即振动密实.但是该方法仅适用干硬性混凝土，当拌和物流动性较大时，即使表面不再沉降，仍存在气泡未能有效排出而不密实的情况.Alexander 等［86］实时采集拌和物阻抗并绘制其与振动时间的关系曲线，据此确定气泡排出的临界时间即为最优振动时间.张守祺等［87］建立了利用电阻率量化控制拌和物浇筑密实度和浇筑均匀度的方法，且二者决定于材料流动性和振捣时间.由于拌和物的不透明性，笔者早前利用卡波姆凝胶模拟水泥净浆的流变特征［88］，希望可视化观察骨料的沉降和离析现象.Benaicha 等［89］提出了一种基于超声波速度的方法来评价拌和物粗骨料的分布情况.Vanhove 等［90］采用一种伽马射线衰减技术测试了硬化混凝土中的骨料分布.这些受振拌和物均匀性指标分析法主要以粗骨料沿重力分布为主，其过程参数指标可对拌和物的受振状态作出宏观判断，但就拌和物的密实状态评判而言，仍需要深入研究.

4.2 影像分析法评价

通过对拌和物振捣过程进行影像拍摄，分析不同阶段的图像特征，从而可以评价混凝土的振捣密实效果.其中，表观质量是通过观察统计混凝土外露面上气泡的面积及分布来评价密实性的.Han 等［91-95］对图像进行分析，通过分析图像上层浆体厚度或骨料与浆体面积的分布差异对均匀性进行评价.Wang等［96］通过拍摄振捣过程中混凝土表面图像并以欠振、适中、密实标签分类，并建立数据集，提出了基于ResNet-50 神经网络模型用于实时监控混凝土的振捣质量.该类方法使用虽略显复杂，但能应用于现场实际施工，进一步完善后可作为有效手段之一.

另一种图像分析法是对硬化后混凝土的剖面进行扫描或拍摄采集数字图像，提取均匀性、分布情况等特征参数评价混凝土的密实性.Kwasny 等［97］发现延长振捣时间或提高振动频率将有效减小成型面的气孔数量；Liu 等［84］利用Matlab 及OTSU 图像阈值分割等技术提出混凝土表面气孔图像的识别方法，并基于该方法研究模板影响最优振动时间的问题；Han等［91］通过图像分析法获取粗骨料的特征和分布信息，粗骨料特征包括粒径、圆度以及骨料取向等.然而混凝土硬化图像分析法无法用于工程现场，只能作为辅助手段在实验室验证评价结果的准确性.需要提出的是，这种方法实质上不能直接表征拌和物的密实性，因为混凝土硬化后内部结构须考虑水化反应、组分相变和内部充填演化，且结束振捣时拌和物内部粗细骨料及浆体赋存与硬化后混凝土内部的细观形态存在差别.

4.3 成型质量评价

混凝土成型后的硬化质量往往是间接评价振捣密实性的常用指标，其包括硬化密度、强度、孔隙率、渗透性及耐久性等.何璐［59］、袁野真［60］采用硬化密度、抗压强度、耐磨性分析评价低坍落度道路混凝土振动后的密实性能；Chan 等［98］发现振动提高了常态混凝土中钢筋与混凝土间的黏结强度，但在自密实混凝土中的作用却相反.程云虹等［99］采用氯离子电通量测定了振动与非振动条件下混凝土的渗透性，结果表明振动能提高混凝土的抗渗性能.刘艳霞等［100］研究了振动对混凝土抗冻性的影响，发现振动时间过长将导致混凝土抗冻性下降.Taylor［101］和Ersoy［102］使用核子密度计测量了混凝土的硬化密度，以推定振捣时振捣棒的有效作用半径.李文贵等［103］采用纳米压痕技术（DSI）和扫描电镜（SEM）研究了再生混凝土界面过渡区的纳观力学性能和微观结构特征，从纳微观角度提出了一种评价混凝土界面过渡区结合质量的方法.目前，上述研究只能定性阐述硬化后混凝土质量与振捣工艺的关系，可作为间接手段验证不同振捣工艺对混凝土密实性的影响.

5 振捣过程信息化

新一代信息技术正飞速发展［104］，混凝土振捣工艺也面临数字智能化精细控制的迫切需求.众所周知，传统振捣工艺质量验收的评价方法缺乏整体客观表征性，全面真实地掌握振捣质量效果存在明显的技术短板.通过新兴技术手段准确快速地掌握振捣全过程作业参数，建立模型动态分析评判振捣施工质量，进而反馈指导现场作业提高质量，是目前振捣过程信息化发展的重点及未来方向.就实际应用而言，技术难点主要在于振捣信息可视化及密实性馈控技术，其振捣施工过程信息化体系见图3.

图3 振捣施工过程信息化体系Fig.3 Vibration construction process information system

振捣信息可视化是将振捣信息图形化展示，以便实时监控、保障振捣工艺质量.基于拌和物振捣工艺理论，近年来相关应用技术发展较快.一方面，跟踪振捣工艺过程信息，如：Burlingame［105］利用振捣过程混凝土温度升高的现象，采用红外热成像确定振捣能量传播及振捣的有效范围；中国水电顾问集团成都勘测设计研究院研发监控仪器［106］，通过安装定位、测距等传感设备，实现了振捣轨迹的实时监控.另一方面，实时采集振捣过程相关的可视化参数，进而判定工艺的合规性，如：Wang 等［96］建立了ResNet-50 神经网络模型用于实时监控混凝土的振捣质量，应用于大坝混凝土浇筑现场并取得初步成效.但该技术需在光照充足大仓面应用，扩展适用场景并提高准确性是下一步需解决的问题；Gong 等［107］基于超宽带（UWB）技术实时定位振捣棒的位置，通过远程监控程序实现对混凝土人工振捣质量的可视化监测.但该技术方法仍存在缺陷，如：振捣状态无法获知；振动能量衰减人为给定；传感器采用有线方式导致现场布线繁杂；应用场景受限等.

振捣质量的实时反馈控制中，如何实时定量体现混凝土振捣工艺质量是关键所在.郭小青等［108］根据振捣棒插入拌和物时和空载时声波信号的区别，以噪声能量分布为特征判断振捣器是否处于有效振捣状态.翁翎［109］在振捣棒内部增设感应线圈，对振捣棒插入的空间位置和振捣时间等进行监控.中国电建集团成都勘测设计研究院［110］针对大坝施工振捣台车开发出混凝土振捣监控系统，实时监控振捣机架的多个振捣棒位置、倾角、插入深度和振捣时间等参数.钟登华等［111］建立了振捣质量智能监控数学模型，实现了混凝土坝振捣工艺参数的准确采集和全仓面振捣质量的动态控制，突破了常规数字化监控方式.笔者结合振捣棒工作原理和能量扩散理论构建了棒体在拌和物中的能量分布模型［35］，运用Java 和WebGL 开发了可视化系统表征振捣过程的密实质量；此外结合人体工学开发了基于GPS-RTK 穿戴式定位技术，通过智能感知振捣棒识别和采集插拔作业深度，形成了穿戴式智能振捣装备及可视化系统（见图4）.该技术已得到相关推广应用［112-113］，并形成了国内首个智能化振捣技术规程［114］.

图4 穿戴式智能振捣装备及可视化系统结构Fig.4 Wearable intelligent vibrating equipment and visualization system structure

目前信息化研究大多集中于振捣过程监控及过程可视化技术，但振捣质量的实时评价还是依靠宏观参数建立的模型系统，其普适性仍存疑.因此，需要挖掘更多信息化振捣成果数据，完善质量反馈控制系统功能.这些工作涉及非接触感知、传输通信、工艺信息融合等跨学科内容，需要考虑如何构建多维振捣过程效应的精细化表征方法，开发振捣实时评价反馈控制实用技术，从而满足现场高效工艺质量管控.

6 结论与建议

（1）现有拌和物振捣理论能原理性阐释骨料运动及浆体填充的密实过程，但模型参数表征单一，实践中难以运用.评价混凝土密实性及影响因素是十分复杂的理论问题，建议开展分步研究：先开展物理模型试验，获取拌和物的实时动力过程特征，从激振动力参数、拌和物动力响应参数中寻求相关量化指标；再结合模态分析仿真，探究不同形式振动源下拌和物的动力响应特征，揭示拌和物能量传递规律与构建能量耗散表征方法，进而提出科学精准的拌和物动力密实理论模型.这对深化拌和物振捣密实细观理论架构具有重要价值，也为量化评价振捣密实提供可信依据.

（2）现行振捣技术不能阐明激振参数与拌和物性态的最佳耦合匹配关系，振捣设备缺少动力响应与能量传递的理论技术支持.未来应发展各类型振动设备初始/负载振动参数响应模态等技术，以此建立可靠的动力效能参数输入模型，研发高效智能振捣装备，明晰振捣工艺标准的动参数要求，为建立标准化振捣工艺技术奠定基础.

（3）工程应用时混凝土拌和物密实评价存在突出短板，已有理论方法与应用层面技术关联性不强.虽然信息化技术在振捣工艺应用已取得初步成效，但其所构建的工艺分析模型准确可靠性与适用性仍有待提高，应用技术也需进一步完善.今后融合工艺信息孪生，精细化振捣质量评价实用模型，可更好地实现振捣工艺数字智能化，这将是发展方向.