Представление механизма уплотнения бетонных смесей как непрерывного динамического процесса с плавным переходом из начального реологического состояния в конечное состояние представляется наиболее приемлемым.
Процесс уплотнения бетонной смеси на каждой стадии подчиняется различным закономерностям. На первой — проявляются преимущественно силы кулоновского трения. В зависимости от консистенции смеси эта стадия имеет весьма широкий временной диапазон.
На второй стадии происходит трансформация сил сухого трения. В системе проявляются силы вязкого и упругого происхождения. Смесь реагирует на внешнее уплотняющее воздействие, как упруговязкопластическое тело.
Третья стадия описывается моделью Кельвина — Фойгта. В среде проявляются преимущественно вязкие и упругие силы.
Скорость перехода смесей в конечное реологическое состояние определяется главным образом режимом колебаний. Анализ исследований показывает, что для эффективного уплотнения требуется воздействие переменным (управляемым) режимом колебаний. Каждому реологическому состоянию бетонной смеси соответствует определенный режим воздействия.
Для дальнейшей оценки эффективности воздействия режимов уплотнения расмотрим поведение среды как совокупность отдельных частиц на различных ее стадиях. Действие вибрации на частицу с сухим трением может быть оценено эффективным коэффициентом трения. Сыпучий материал под действием вибрации с ускорением до 1 g приходит в состояние виброожижения, которое характеризуется уменьшением трения между частицами и их проскальзыванием относительно друг друга, что способствует более плотной укладке.
С повышением ускорения наблюдается переход среды из состояния виброожижения к виброкипению. В состоянии виброкипения частицы периодически отрываются друг от друга и от вибрирующей поверхности. В результате увеличивается объем слоя, значительно снижается внутреннее трение в системе, начинается перемешивание материала.
