振动压实法在水稳配合比设计中的应用分析

振动压实法在水稳配合比设计中的应用分析

黄天来

广东冠粤路桥有限公司

摘要：在路面基层当中，水泥稳定碎石有着极为广泛的应用范围，并且极为常见，在使用过程中，可使用无机结合料对材料振动压实加以稳定，同时开展水泥稳定碎石配合比合计。基于此，本文将主要针对如何在水稳配合比设计当中有效应用振动压实发展开探讨。

关键词：振动压实法；水稳配比；技术分析

引言：对于路面工程项目，在进行作业的过程中，关键是使用水泥和光滑的砂石作为地面的底层和底层，在进行碾压解决方案时，水泥稳定砂石底层将是超重型振动压路机机械设备的最佳选择。对于干砂浆配合比的制定阶段，超重压实法得到的最大干密度极小。在压实测量的情况下，很容易达到相应的压实规格，从而导致假压实问题。但采用静压法成型试件的方法获得的无侧限抗拉强度很小，必须采用增加水泥需求的方法，才能达到相应设计方案的抗压强度规范。

1静压、振动压实成型的应用机制

在地面压实加工方法中，静压成型的关键是振动压路机自重的方法，在滚轮上来回滑动的方法，对受力原材料进行压实，完成受压材料的压实处理任务，借助对物料的静压影响，不同压实的沥青混合料可以靠在一起，达到压实的目的。并在执行县机构的工作时。振动压路机的压实轮可以通过多种方式翻转压紧来解决问题，增加原材料的变形，保证最终的成分更加稳定。振动成型是利用底部物料颗粒的振动和冲击影响来促进物料颗粒的振动。在这个过程中，材料颗粒的表层会受到混凝土中水分的离析影响，涂层收缩水的成分将充分发挥材料颗粒的润湿作用，所以原料之间的滑动摩擦力会减小，逐渐变成摩擦力。当粒子振动时，它们可以相互靠近以完成粒子之间的嵌，以粗料颗粒为对应的框架，将粗颗粒与水泥的熔合材料合理填充到框架的空隙中，创建框架结构，在现场碾压解决方案的情况下，关键是依靠超重型振动压路机机械设备，保证受力原料非常接近。滚压加工法的致密性和抗压强度是超出基本规格的小型滚压机械设备。

2静压和振动压实成型原理

针对地面的压实，静压成型是利用振动压路机的自重，利用滚轮来回转动来完成被压缩材料的压实，根据对原料增加的静压力，使压实的沥青混合料相互靠近，以达到压实的实际效果，在现场工作时，振动压路机滚轮在工作过程中不断地沿表面转动和滚动，使原材料的变形积聚，最终形成具有一定抗压强度和稳定性的结构。振动成型是增加对底部料粒的振动冲击力，使料粒受到振动，在这种情况下，由于混凝土中水分的离析，材料颗粒的表层会产生一层收缩水，相当于在材料颗粒之间加入了润滑液，从而减少了原料与材料之间的滑动摩擦。造成颗粒间的滑动摩擦，力从最初的静摩擦逐渐变为动摩擦，振动下颗粒相互靠近，原料内部颗粒相互挤压，以粗饲料颗粒为框架，将粗料颗粒和水泥熔合料加入框架中。在间隙之间，产生了框架紧凑的结构，该类结构稳定性好，抗压强度高。在现场碾压作业中，选用的超重型振动压路机对地面的激振力超过了振动压路机本身的重量，可以促使原料压得更紧密。因此，在现场碾压施工过程中，按照施工过程的压实频率进行作业时的压实程度和抗压强度远高于一般振动压路机。

3 振动压实法试验选用设备参数和试验数据

实验设备为上海申锐DZ-08型振动压实机，激振力6800N，静压1900N，振动频率：30Hz，振幅1.4mm，拉力直径150mm。根据设计方案，基本明确水泥用量为：2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%。根据现行道路工程无机粘结剂稳定原料试验技术规范，将各种规格型号的沥青混合料按配合比混合，制成一组5种不同含水率的混合料，其含水率为试品中间1%的距离，中间试品的含水量预计为最佳含水量。先取1个试片，将预先计算的水流量加到试片上。加入后，将样品充分搅拌均匀，放入包装袋中进行渗透。实际操作与其他样本相同。进行渗透后，向样品中加入水泥。快速搅拌均匀后，直接进行振动压实试验。振动压实分两层进行。每层加完后，应夯实样品，每次振摇时间为45度上下。进行振动后，称重试件的质量并检查水分含量，以确定最大干密度和最佳水分含量。实验结果列于表 1。

表1 试验结果

4 静压试验和振动压实试验试件的力学性能

根据表1所用水泥的最大干密度和最佳含水率，分别采用静压法和振动法成型无侧限试件，成型压实规格相同。静压法采用《道路工程无机粘结剂光面原料试验技术规范》中圆柱试片的方法。混合材料分3次装入试件。然后放在压机上加压，使左右保护层垫块压入试件，保持工作压力2分钟。现行标准的道路工程无机粘结剂稳定原料实验技术规范中没有提到振动压实成型，参照技术规范中的圆柱试件成型，分层夯实，然后放置在振动压实机上。实际上，振动时间为2min。静压振动成型试件脱模后，放入标准保养室进行保温、保湿、补水保养。养护第6天后，进行饱和水养护。第7天，将试件从维护水中取出，进行无侧限抗拉强度试验。抗拉强度结果列于表2。同时，从无侧限成型的结果来看，静压成型试件的成型难度系数很大，尤其是低水泥用量试件，表层为更多的孔隙而不是光滑。无侧限抗拉强度试验后，根据对压碎试件内核的观察，发现试件中粗沥青混合料处于松弛状态，分布不均，不能被细沥青混合料覆盖和水泥浆, 一些沥青混合料可以用手分离，内表面可以观察到各种孔隙，对于振动成型试件，试件外壁和前后表面均覆盖有水泥浆，表面更光滑致密。这也是因为振动浆的作用，所以试样更容易成型。无侧限抗拉强度试验后，观察试件内部芯结构，发现试件内部结构致密。粗沥青混合料分布均匀，排列紧密，粗沥青混合料和细沥青混合料混合之间形成框架结构。框架结构的缝隙中加入材料和水泥浆，无明显缝隙，整体结构较为完整和致密。使用相同量的水泥，振动成型试片针对静压试片，7d无侧限抗拉强度远高于静压试片，由于无侧限抗拉强度是砂浆配合比设计方案中的主要指标值，设计方案标准应考虑抗压强度指标值。因此，在砂浆配合比设计方案中可采用振动压实法，以减少水泥用量，不降低压实规范，同时能满足设计方案规定的抗压强度，保证抗裂能力。

表2 抗压强度结果

结语:

对于振动压实法设计方案的水泥稳定砂砾砂浆配合比，应采用振动成型法成型试件，不能采用静压法成型试件。对于振动成形压实法，在相同水泥用量下，无侧限抗压强度高于静压法。在达到设计方案强度标准的同时，可以减少水泥用量，减少水泥用量，该用量可增强原料的抗裂性能。在现场应用的实际情况下，现场压实更加均匀密实，维护结束后不会出现明显的间隙，样品很容易就地取出，岩心样品具有更高的抗压强度。因此，如果能保证硬度和抗裂性能，根据振实方式选择合适的配合比，降低水泥用量，就可以保证工程质量，减少工程预算。

参考文献：

1. 徐志. 振动击实法确定水泥稳定碎石压实标准及施工验证分析[J]. 商品与质量:建筑与发展, 2012, 000(009):P.67-69.

2. 李朋飞. 水泥稳定碎石基层配合比设计及路用性能研究[J]. 智能城市, 2020, 006(005):P.157-158.

3. 尼玛卓玛, 周勇. 基于振动压实的倒装结构级配碎石抗裂基层的研究与应用[J]. 广东公路交通, 2020(4):13-16.

4. 黄华显, 刘敬霜. 振动搅拌技术在水稳层施工中的应用效果分析[J]. 西部交通科技, 2019, No.148(11):34-35+52.