黃志鵬

(黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

振動(dòng)攪拌技術(shù)在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中的效果分析

黃志鵬

(黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

從振動(dòng)攪拌技術(shù)使用角度闡述設(shè)備使用過(guò)程中的實(shí)踐效果。參照最新的國(guó)家行業(yè)規(guī)范要求推廣使用的振動(dòng)拌和技術(shù)設(shè)備有效解決了以往施工過(guò)程中經(jīng)常遇到的不良病害現(xiàn)象，新技術(shù)設(shè)備使得水泥穩(wěn)定碎石基層混合料分布均勻、強(qiáng)度更高，效果更好。振動(dòng)拌和技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中收集了一些數(shù)據(jù)，分析證明了振動(dòng)拌和技術(shù)效果。

振動(dòng)攪拌技術(shù)；水泥穩(wěn)定基層；半剛性；效果分析

1 振動(dòng)攪拌技術(shù)原理

振動(dòng)式水泥穩(wěn)定土攪拌機(jī)采用的關(guān)鍵技術(shù)——振動(dòng)攪拌技術(shù)，是對(duì)現(xiàn)有攪拌技術(shù)與設(shè)備的重大技術(shù)革新與突破，它在繼承傳統(tǒng)攪拌機(jī)械優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用葉片強(qiáng)制攪拌與振動(dòng)作用相結(jié)合的技術(shù)路線，能在較短時(shí)間內(nèi)使混合料在宏觀上及微觀上都達(dá)到均勻，并改善現(xiàn)有攪拌機(jī)械固有的攪拌低效率區(qū)，從而提高水泥穩(wěn)定土的攪拌質(zhì)量和效率。

2 振動(dòng)攪拌核心優(yōu)點(diǎn)

2.1 攪拌均勻

普通水泥穩(wěn)定土攪拌機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)粗骨料表面干燥露白現(xiàn)象，細(xì)集料很少粘結(jié)，在裝卸運(yùn)輸攤鋪過(guò)程中容易離析，形成半剛性路面基層質(zhì)量隱患。振動(dòng)攪拌技術(shù)在振動(dòng)作用下快速將混合料攪拌均勻，實(shí)現(xiàn)混合料在拌缸內(nèi)攪拌停留時(shí)間達(dá)到15 s，使得細(xì)骨料有效黏附在粗骨料上，混合更均勻，從而有力的減少了水泥穩(wěn)定碎石基層裂紋的出現(xiàn)。

2.2 降低水泥用量

眾所周知，水泥用量過(guò)大，造成水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫增多，影響使用壽命；水泥用量過(guò)小，導(dǎo)致局部混合料水泥含量偏小，通車(chē)以后抗荷載能力降低，容易出現(xiàn)局部破損和沉陷缺陷。采用振動(dòng)攪拌技術(shù)，將混合料中的水泥團(tuán)、灰團(tuán)震碎，使其充分分布在混合料中，使得細(xì)集料有效裹附在粗集料表面，達(dá)到同樣標(biāo)準(zhǔn)的成品料水泥用量更少。

3 振動(dòng)攪拌技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用控制

(1)嚴(yán)格按照工地實(shí)驗(yàn)室提供的配合比對(duì)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。

(2)試驗(yàn)人員在一級(jí)拌缸后和二級(jí)拌缸后定點(diǎn)同時(shí)取樣，取樣后對(duì)比試驗(yàn)，及時(shí)得出試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

(3)在拌合機(jī)放料的過(guò)程中，運(yùn)料車(chē)應(yīng)經(jīng)常前后移動(dòng)位置，減少粗細(xì)集料的離析；高溫及大風(fēng)季節(jié)施工運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)覆蓋。

(4)嚴(yán)格控制基層厚度、高程和攤鋪速度，保證基層攤鋪尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。攤鋪速度宜控制在1.5～2.0 m/min，且盡量勻速、不停歇地?cái)備?；攤鋪機(jī)應(yīng)開(kāi)啟振動(dòng)器和夯錘。振動(dòng)器振動(dòng)頻率應(yīng)不低于30 Hz，夯錘沖擊頻率應(yīng)不低于20 Hz。

(5)壓實(shí)設(shè)備要與拌合設(shè)備及攤鋪設(shè)備能力相匹配，以保證碾壓終了的時(shí)間不超過(guò)水泥初凝時(shí)間。振動(dòng)壓路機(jī)復(fù)壓是確保壓實(shí)度的關(guān)鍵，道路碾壓段長(zhǎng)度宜50～100 m。碾壓速度宜為第一遍25～28 m/min，以后各遍應(yīng)為30～36 m/min。

(6)覆蓋透水無(wú)紡?fù)凉げ急耩B(yǎng)生，覆蓋養(yǎng)生時(shí)間不低于14 d。施工氣溫高于5 ℃時(shí)，覆蓋2 h后再用灑水車(chē)灑水；施工氣溫低于5 ℃時(shí)，立即覆蓋，并在土工布上覆蓋塑料薄膜來(lái)確保7 d或14 d內(nèi)基層處于濕潤(rùn)狀態(tài)；氣溫低于0 ℃要加蓋草墊和塑料布等防止凍害。養(yǎng)生結(jié)束后，應(yīng)將覆蓋物清除干凈。

4 振動(dòng)拌和技術(shù)效果分析

4.1 水泥計(jì)量控制

黑大工程項(xiàng)目基層設(shè)計(jì)水泥摻量為4.5%，實(shí)驗(yàn)室同時(shí)在一級(jí)拌缸后和二級(jí)拌缸后同時(shí)取樣24組，并獲取水泥含量數(shù)據(jù)24組和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度有效數(shù)據(jù)10組。水泥含量檢測(cè)曲線見(jiàn)圖1，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值M曲線見(jiàn)圖2。

圖1 水泥含量檢測(cè)曲線

圖2 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度M值曲線

從圖1水泥含量檢測(cè)曲線圖可以得出結(jié)論，黑色線代表一級(jí)拌缸后混合料中水泥含量檢測(cè)數(shù)值曲線，波動(dòng)性較大，說(shuō)明混合料欠均勻。紅色線代表二級(jí)拌缸后混合料水泥含量檢測(cè)值，基本都接近設(shè)計(jì)值附近波動(dòng)，說(shuō)明混合料中水泥攪拌均勻穩(wěn)定。

從圖2無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度數(shù)值曲線圖可以得出黑色線代表的一級(jí)拌缸后混合料無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值普遍偏小，紅色線代表的二級(jí)拌缸后混合料無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值變化較大，數(shù)值比較穩(wěn)定。如果從滿足強(qiáng)度值角度考慮，可以適當(dāng)降低水泥設(shè)計(jì)用量。

4.2 混合料拌和效果對(duì)比分析

駐地實(shí)驗(yàn)室取樣原則是普通拌缸(一級(jí)拌缸)后混合料和振動(dòng)拌缸(二級(jí)拌缸)后混合料同時(shí)取樣為一組，相應(yīng)得出對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

普通拌缸(一級(jí)拌缸)后混合料攤鋪效果圖中，骨料明顯不均勻，出現(xiàn)大骨料集聚情況。振動(dòng)拌缸(二級(jí)拌缸)后混合料均勻，細(xì)骨料均勻鑲嵌在粗骨料周?chē)?/p>

4.3 取芯效果分析

振動(dòng)攪拌水泥穩(wěn)定碎石混合料，由于細(xì)集料充分彌散，均勻粘附于骨料表面， 骨料間位移摩阻力大幅減小，容易形成嵌擠架構(gòu)，壓實(shí)效率提升，減少了結(jié)構(gòu)層上部骨料過(guò)度受壓破碎，使結(jié)構(gòu)層整體剛度強(qiáng)度性能得到保證。

5 結(jié)束語(yǔ)

基于振動(dòng)攪拌技術(shù)的水穩(wěn)拌合設(shè)備推廣應(yīng)用，使得混合料充分彌散、骨料均布、裹附周全，形成完整的骨架鑲嵌半剛性結(jié)構(gòu)，取芯效果良好。目前，已經(jīng)施工完成的基層段落順利越冬，經(jīng)受季節(jié)性溫差的考驗(yàn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)縱向裂紋，偶有橫向不規(guī)則裂紋出現(xiàn)。

振動(dòng)拌和技術(shù)效果好于傳統(tǒng)普通拌和技術(shù)，值得推廣和應(yīng)用。

U412

B

1008-3383(2017)08-0034-02

2016-12-19

黃志鵬(1999-)，男，助理工程師。