振动击实法水泥稳定碎石混合料配合比设计方法的应用研究
振动击实成型法水泥稳定碎石在大修工程中的应用
注: 通过强度对比 振动击实 试验比 重型 击实试验的强度高出3 倍以上
表 5 振动法与传统配合比设 计方法结果对照表
2 施 工质量控制 2 1 拌 合 站 施 工 质 量控 制要 求 . () 1拌合站配料准确, 能够通过电子计量系统对水稳混合料 进行 酲 制; 同时根据 EYA的滴定对水泥剂量形成双控。 II ' () 2 要有专人 随时调 节 、 制含 水量在 最佳含水量 0— 控 4 ; % 并根据天气情况和施 工现场 的实际施工 情况适 当调整 含水量 , 保证摊 铺碾 压时达 到最佳含水 量 , 以保证 达到最佳 的压实效果 。 () 3 混合料要经过试拌 、 检测 、 调整后正式拌和 。 () 4 与前场保持联系 , 以便对发 现的问题能及时调整。
21 0 0年 第 2期 ( 总第 12 9 期)
黑龙江交通科技
HE L IONGJANG l l JAOTONG J KE
N 2,0 0 o. 2 1
( u o 12 SmN . ) 9
振 动 击 实 成 型 法 水 泥 稳 定 碎 石 在 大 修 工 程 中 的 应 用
振动成型试验方法级配 的控制要掌握两个关 键的筛 孔 , 1 m 和 4 7 m, 个 关 键 筛 孔 的 范 围应 尽 量 按 表 4控 9m . 5m 两
表 6 无 侧 限抗 压 强度 对 比结 果 表
试验类型 重型击实试验 振动击实试验
制, 其余 的大孔径筛 2 . m 6 5 m和 9 5 m也 应该控 制在 下限 .m 与下限高出 2 , % 这样能更好的保证达到压实度 。 重型击实和振动击实方法确定的混 合料 最佳含水率 、 最 大干密度结果见表 5 。
振动成型法在水泥稳定碎石基层中的应用研究
环保;与传统搅拌设备比较,振动搅拌机 用效果。振动成型方式能够最大限度地模
不仅可以实现满负荷工作,而且设备性能、 拟基层施工条件,以振动击实确定的最佳
稳定性与可靠性更优,对配件和易耗品的 含水量、最大干密度作为现场施工质量控
消耗较少,生产过程中安全系数高,可有 制标准,水泥稳定碎石骨架密实结构形成
效地降低原材料和能源消耗。
表1 水泥稳定碎石击实结果
第二,确定骨架密实级配。根据 参数
试验方式
原材料筛分结果,确定骨架密实 结构级配范围,并确定目标级配; 第三,根据确定的振动参数,用
重型击实试验
振动 击实 试验
γ 振动/ γ 重 型
振动法确定半刚性材料的最佳含 m(水
水量及最大干密度,同时采用重 泥): 型击实法确定最佳含水量与最大 m(级 5.0:100 3.0:100 3.0:100 4.0:100 3.5:100
· 225 ·
压实所得到的效果比较相似,与振动压实 振 动 成 型 法 配 比 设 计 应 用 [J]. 甘 肃 科
通过高频振动作用是材料产生液化而压密 技 ,2016,32(23):105-108.
的过程完全不同。静力压实成型试件的方
法和静力压路机滚压的机理是相同的,但
与振动压路机的振动压实机理存在很大差
异。室内试验是现场施工质量控制的基础,
关键词:振动成型法;水泥稳定碎石基层;应用
一、振动成型法概述 振动成型法水泥稳定碎石混合料的配 合比设计是由压实振动成型压实仪模拟现 场振动压路机,从而确定材料的组成比例 以及最大干密度和最佳含水量,并使用振 动击实法检测各项性能而得到的压实效果, 压实结果与振动压路机非常接近,能够精 确地模拟现场压实万式的室内试验。 传统设计方法设计的水泥碎石混合料 水泥剂量大、压实度标准低、质量控制指 标单一、级配范围太宽,会导致路面出现 裂缝、抗疲劳能力不足等现象,且对沥青 面层也会产生反射裂缝,甚至出现严重的 早期破坏,而采用振动成型法设计,可有 效地减少收缩裂缝的产生,充分发挥半刚 性基层的优势,提高路面的整体性能。 二、振动成型法技术优势 室内采用振动法成型试件能够最大程 度地模拟现场振动压路机,轮胎压路机对 水泥稳定碎石基层的碾压工况,进而更加 准确、有效地预测和控制现场施工碾压的 质量。现场压实度的控制标准是振动击实 密度,通常情况下,振动击实密度比重型 击实密度高 3%到 4%,能够有效地避免因 室内成型方法与施工实际成型方式不符, 导致压实度超标问题。水泥稳定碎石混合 料的强度随着压实标准的提高而增强,进 而增强其抗裂能力及抗疲劳性能。 除此之外,振动搅拌能够保证水泥、 粉煤灰颗粒以及水分子等微米级颗粒,均 匀地分布在粗骨料表面以及间隙中,有效 地解决水泥稳定碎石结构层设计施工的难 题。其优势主要表现在以下方面:第一, 充分弥散细集料,混合料不离析,通用参 数优于传统水泥稳定碎石搅拌机,同时, 融合振动搅拌技术,能够震碎混合料中的 水泥团、灰团,使其均匀分布在混合料中, 有效地避免混合料离析问题的发生;第二, 和易性好,容易压实,振动搅拌使水泥充 分水化,水泥水化物和细集料能够将粗骨 料分布均匀,大粒径的粗骨料表面相当于 均匀涂抹了一层“润滑剂”,骨料在移动 过程中,会使其间的摩阻力降低,压实功 极易向下传递,振动搅拌水稳基层大骨料 分布上下均匀,取芯效果底部完整密实, 进而有效地提升基层整体耐久性;第三,
基于振动成型的水泥稳定碎石基层施工技术探讨
基于振动成型的水泥稳定碎石基层施工技术探讨[摘要]分析当前水泥稳定碎石施工工艺的特点,重点阐述了振动成型法在水泥稳定碎石施工中的运用,将静压成型法和振动成型法的试验数据通过实际运用进行了对比,并对基于振动成型的水泥稳定碎石施工的经验进行了探讨。
[关键词]振动成型水泥稳定碎石道路基层1.引言水泥稳定级配碎石已经成熟应用于道路基层,它以其强度和刚度大、板体性强、水稳定性和抗冻性好的特点在我国广泛的应用,但是随着应用的广泛,传统水泥稳定碎石的劣势也逐渐暴露出来,主要表现为:收缩系数大、容易开裂、抗变形能力差、对负荷敏感性大,当然,这些缺点并不能表明水泥稳定碎石的路用性能差,更不能说明水泥稳定碎石不适宜作为高等级道路的路面结构,工程实践中的这些问题反映出目前水泥稳定碎石采用的设计理论、评价指标、试验方法、控制手段等方面需要进一步的改进。
这样基于振动成型的水泥稳定碎石基层施工技术日益广泛的被应用于高等级道路中。
2.振动成型法的技术特点试验室通常采用重型击实试验的方法确定材料的最大干密度和最佳含水量,采用静压成型试件测定7天无侧限抗压强度。
而目前施工现场大多使用振动压路机进行碾压,很明显,传统的水泥稳定碎石试验方法与施工现场的实际工况很不匹配,试验室数据不能完全反映施工现场的实际情况。
正是因为上述的试验室与施工现场的不一致,导致施工过程中存在一些不正常的现象:比如压实度超100%的情况经常存在,而降低碾压遍数后,压实度依然合格,但是实际情况却是并没有真正压实,没有发挥高质量碾压设备的实际效率,导致基层施工质量大大降低。
振动成型法却能够最大程度的地模仿施工现场的实际碾压工况,能够比较准确的预测和控制施工现场质量。
因为振动成型仪是模仿振动压路的压实原理设计制造的,其压实效能与振动压路机压实效果等效。
在某道路的水泥稳定碎石基层的试验室组成设计中,采用重型击实和振动击实方法确定的混合料最佳含水量和最大干密度见下表:表1水泥碎石击实试验结果可以看出,振动击实确定的最大干密度是重型击实确定的最大干密度的1.034倍。
水泥稳定碎石振动成型法
浅谈水泥稳定碎石振动成型法摘要:文章结合申嘉湖(杭)高速公路练杭段就采用振动成型法施工的水稳碎石基层技术要点及施工要点进行探讨。
对同一级配水泥稳定碎石混合料分别按振动法和静压法进行了试验,对比分析了两种方法成型试件的物理性能和结构特点。
结果表明,振动法成型的混合料物理性能和结构性能明显优于静压法成型的混合料。
以工程实例对试验研究进行了验证,振动法更适合水泥稳定碎石混合料的组成设计,以该方法确定的最佳含水量、最大干密度来控制现场施工质量更为合理。
关键词:振动成型法;水泥稳定碎石基层;设计;施工1概述目前我国的路面基层底基层基本上都是采用半刚性结构,这是我国自70年代以来为适应我国交通的发展所采用的比较成功的基层结构,半刚性结构对我国的路面发展起到了极大的贡献作用。
但是,随着使用时间的延长,半刚性结构的一些弊端也开始呈现,主要就是反映在路面的裂缝上。
混合料出现早期破坏与室内成型方式的不合理及质量控制标准单一导致水泥剂量过高、压实度标准偏低、级配不良等有密切关系。
要解决该弊端可以从两大方面进行改善,其一是提高道路基层材料的压实度,其二采用骨架密实型级配替代以往悬浮密实型级配。
下面结合申嘉湖(杭)高速公路练杭段就采用振动成型法施工的水稳碎石基层技术要点及施工要点进行探讨。
2设计2.1路面结构设计练市~杭州高速公路全长50.938 km按设计时速100km/h的四车道高速公路标准建设,路基宽26.0(24.5)m。
路面结构采用18 cm 沥青混凝土面层(上、中面层均采用sbs改性沥青)+36cm水泥稳定碎石基层+20 cm低剂量水泥稳定碎石底基层。
基层、底基层混合料设计采用骨架密实型,配合比设计采用振动试验方法成型试件,并以振动成型试件的最大干密度作为标准密度。
基层、底基层配合比设计按无侧限抗压强度试验方法确定满足设计要求的配合比。
2.2混合料及配合比设计2.2.1材料(1)水泥:普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于拌制水泥稳定碎石混合料,宜采用强度等级不低于42.5级水泥,3天胶砂强度应不小于18mpa,水泥初凝时间应不小于3小时、终凝时间不小于6小时。
水泥稳定碎石混合料振动成型设计方法的应用
泥。经检验 , 上述原材料均符合规范的相关要求[] 1, - 2
各 项 指标见 表 1和表 2 。
表 1 水泥指标
5 %、 . 最佳 含水 量是 4 %和 5 %、 0 . 6 . 最大 干密度是 3 2 9 m 和 2 2 / .7 3 . 7g m , d无侧 限抗 压强 度是 3 c 7 7 P 和 5 P ,并且 由试验结果可 以得出 , .M a 4 .M a 8 振 动压实 的最大干密度与重型击实确定 的最大干密度 关系为 P 动 实= . 0 型 实 振 压 1 3 击 。 0 P重
根据振动成型设计方法的特点, 并结合《 公路路 4 压实度 . 2 压实 度作 为振动 成 型法 的关 键 J 陛指标 ,在施 工 过程 中的控制尤为重要 , 压实度结果见表 4 。
衰 4 水泥稳定碎石基层压实度统计结果
面基层施工技术规范}JJ 3- 20 )的要求 , ( 4 00 T0 通 过施工总结 , 其基本的施工工艺如下 : a每 台摊铺 机后 面 , 紧跟 双 钢轮 压 路机 、 动 ) 应 振
作者简介 : 毅斌 (9 2 侍 17 一 )男 , , 山西陵川人 , 工程师 , 大学本科 ,05年毕业于北方交大公路工程与管理专业 。 20
2 1 年 第 6期 01
3 施工 工艺
侍毅斌 : 水泥稳 定碎 石混合 料振 动成 型设计 方 法的应 用
・1 l・
严重 , 而采用振动成型法修筑的路段表面基本完好。
27 .
级 配 上 限 0 . 9 . 7 . 4 . 2 . 1. 8O OO 1 0 00 0 50 70 90 7O . .
级 o 5 0 0 0 90 00 70 6O .
中图分 类号 :4 624 U 1.1
水稳碎石基层采用振动成型击实法施工的探讨
摊铺厚度应随时检查,并及时调整横坡。 3.2 碾压
碾压要及时到位,标出碾压的标记以免漏压,碾压由路肩方 向向路中心进行,碾压时重叠 1/3 轮,后轮压完全宽为一遍,中途 不停顿,行走要顺直。根据摊铺速度和试验确定的延迟时间和施 工经验进行跟踪碾压。为了确保平整度,碾压长度定为 50 m。施 工中随时用 5 m 铝合金直尺检查平整度,发现问题及时处理。碾 压时以先轻后重、先静后振的方式进行。压路机前进后退压完规 定宽度为一遍。具体碾压方案为:初压采用 1 台 YZ18JC 振动压 路机前静后振碾压一遍,速度为 1.5 km/h~1.7 km/h(25 m/min ~28 m/min);复压采用两台 YZ18JC 振动压路机各振压两遍,速度为 2 km/h~2.5 km/h(33 m/min~42 m/min),直至压实度合格;终压用 1 台胶轮压路机静压收面,速度为 2.7 km/h~3 km/h(45 m/min ~50 m/min),直至消除轨迹。
摘 要:详细介绍了采用振动成型法的水稳碎石基层施工工艺,采用振动成型法设计
的配合比,准确地模拟了施工现场的碾压方式,充分发挥了半刚性基层的优势,从而提
高了路面的整体性能。
关键词:路面基层;振动成型法;水稳碎石基层;施工工艺
中图分类号:U416.2
文献标识码:A
水泥稳定碎石具有强度高、稳定性好、便于机械化施工、质 量容易得到保证等特点,因而被广泛应用于高等级公路路面基 层的施工。但在施工过程中易产生收缩裂缝,水泥剂量越大,越 容易产生严重的收缩裂缝,同时对沥青面层也会产生相对应的 反射裂缝。裂缝的产生不仅使车辆行驶质量降低,而且随着雨水 的浸入使基层变软,在大量行车荷载的反复作用下,最终会导致 路面强度大大降低,加速沥青路面的早期破坏,在某种程度上也 限制了水泥稳定粒料半刚性基层的广泛应用。
浅谈振动击实成型法水泥稳定碎石的应用
1原 材 料 的 质 量 要 求 、
f) 泥 : 用 滦 南 二 水 生 产 的 P A 2 1水 采 S 3 . 泥 , 主 要 技 术 指 标 5水 其 见 表 1 。
表 1 泥 技 术 指标 水
抗 压 强 度
抗 折 强 度
凝结 时 间
1 9
7-8 5 7
47 . 5
为 3 H . 动 时 间 2 i 0 Z振 mn
一
级 配 范 围 1 0 0 1 0 7  ̄ 5 4 ~ 9 2 - 0 7 2 8 6 0 7 0 9  ̄ 0 5 8 7 5 9 4 1 — 7 1 -
、
振 动成 型 的组 成 设 计
振 动 成 型 试 验 方 法 级 配 的控 制 要 掌 握 两 个 关 键 的 筛 孔 .9和 1 45 . .两 个 关 键 筛 孔 的 范 围 应 尽 量 按 下 表 控 制 ,其 佘 的 大 孔 经 筛 7 2. 65和 9 . 压 实 度 保 证 的次 主要 筛 孑 . 该 控 制 在 下 限与 下 限 高 5也 L 应 出 2个 百 分 点之 间. 样 能 更 好 的 保 证 达 到压 实 度 这 筛孔 尺寸 ( m) m
石 而 言应 满 足 JJ3 — o o 公 路 路 面 基 层 施 工 技 术 规 范 》 T0 4 2o < < 的规 定 , 碎 石 的针 片 状 含量 应 < 5 , 泥 量 控 制在 2 3 1% 含 %~ %以 内 。
2 配 合 比设 计 、 要 保 证 水 泥稳 定 碎 石 的抗 裂 性 能 ,首 先 应 通 过 混 合 料 的配 合 比设 计 予 以保 证 级 配 采用 一 / F1 4线 ( 范 中值 与 规 范 下 限 的 ” 规 中 值 ” , 议 碎 石 级 配 的粗 集 料 靠 近 下 限 f 是 2 .、947 )建 就 6 1 、. 5 5筛 孔 上 的1普遍 认 为 这 种 接 近 骨架 密实 型 的 粗 级 配具 有 较 好 的抗 裂性 能 。 混 合 料 级配 设 计 计 算 见 表 2及 图 1 合 比设计 结 果 见 表 3 在 施 T , 配 。 过 程 中 ,水 泥 剂 量 增 加 03 ,含 水 量 视 天 气 而 定 增 加 0 %一 - % . 5
基于振动法水泥稳定砂砾配合比设计研究
基于振动法的水泥稳定砂砾配合比设计研究摘要:为了更好的模拟施工现场实际条件,采用振动法进行了水泥稳定砂砾配合比设计研究。
通过对比分析振动击实法与重型击实法确定的混合料最大干密度、最佳含水量,以及振动法与静压法成型试件的无侧限抗压强度,结果表明振动法确定的水泥稳定砂砾最佳含水量与重型击实法确定最佳含水量的0.88倍,振动压实法确定的混合料最大干密度平均为重型击实法的1.02倍,采用振动法设计的水泥稳定砂砾在水泥剂量为3.0%-4.0%的强度就能达到静压法掺加5.0%-6.0%的水泥剂量时的强度。
采用振动设计水泥稳定砂砾的配合比可以实现节省水泥用量、提高材料强度的目的,具有显著的经济效益和社会效益。
abstract: in order to better simulate the actual construction site condition, vibration method is used for the mix proportion design of cement stabilized gravel. the maximum dry density and optimum water content determined by vibration compaction method and heavy compaction method were compared, and the compressive strength of the specimens determined by vibration method and static pressure method was compared. the results show that the optimal water content and the maximum dry density of cement stabilized gravel determined by vibration method were 0.88 and 1.02 times bigger than the heavy compaction method. the strength of cementstabilized gravel with 3.0% - 4.0% cement dosage made by vibration compaction method is roughly equivalent to the strength of cement stabilized gravel adding 5.0%-6.0% cement dosage manufactured by static pressure method. the vibration design method of the cement stabilized gravel mixture can save the cement consumption, enhance the strength of materials,which has significant economic and social benefits.关键词:水泥稳定砂砾;振动法;配合比设计key words: cement stabilized gravel;vibration method;design of mix proportion中图分类号:tu5 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)20-0149-030 引言我国天然砂砾蕴藏丰富、分布范围广,尤其是西部地区天然砂砾贮量很大。
采用振动击实法开展水泥稳定碎石基层标准试验的相关影响因素研究
2 0 1 3 年 6 月
公 路 工 程
Hi g h wa y En g i n e e r i n g
Vo 1 . 3 8,No . 3
J u n., 2 0 1 3
采 用 振 动 击 实 法 开 展 水 泥 稳 定 碎 石 基 层 标 准 试 验 的 相关 影 响 因素 研 究
2 4 5 0 6 1 )
2 3 0 0 2 2 ;2 . 安徽 省黄 山市 徽 州 区分 局 , 安徽 黄 山
[ 摘 要 ]采 用 振 动 压 实 法 作 为水 泥稳 定碎 石基 层 的 标 准 试 验 方 法 , 比采 用 重 型 击 实 方 法 确 定 水 泥 稳 定 碎 石
基 层 的最 大 含 水 量 和最 大 干 密 度 , 更 符 合 实 际工 程 中 的振 动 碾 压情 况 。本 次 研 究 振 动 压 实 法 的静 压 力 、 激振力 、 振
Vi b r a t i o n Co mp a c t i o n Me t h o d i n Ce me n t S t a b i l i z e d Ma c a d a m Ba s e Co ur s e S an t d a r d Ex pe r i me n t Re s e a r c h o f Re l a t e d F a c t o r s
袁
( 1 . 安 徽 省 公 路 工 程 检 测 中心 ,安徽 合 肥
斌。 ,吕云青
一 n 酬 b . ~ 眦 = ~ 一 出 . 至 g n u , 一 . 眦 m 詈 … _ . ~ h T 一 = 至 e r . 一 ~ . f 眦 洲 鹇 a y ~ . k 一 眦 ¨ Ⅲ . ~ 一 脚 ; 呲 唧 v 一 “ 鸥 强
振动击实成型法水泥稳定碎石的配合比设计与施工技术
定 。就 同一 级 配 而 言 ,水 泥 剂 量 越 高 材
料 的抗 压 强 度 越 高 。对 于 级 配 越 趋 向于 悬 浮 密 级 配 , 水 泥 剂 量 对 强 度 的 提 高 的
有利。
振 动 击 实 成 型 法 是 采 用 振 动 频 率 为 3 赫 兹 振 动 压 实 功 对 半 刚性 基 层 材 料 施 0
加 振 动 冲 击 , 使 材 料 获 得 较 大 压 实 度 的 成型 方 法 。 采 用 振 动成 型法 施 工 的 水 泥 稳 定 碎 石 具 有 如 下 的 优 点 :在 养 生 2 3 至 天 后 即 可 取 出 完 整 芯 样 , 大 大 缩 短 了 工 期 ;压 实 度 提 高 4 %至 5 , 有 效 提 高 了 基 % 层 质 量 ; 水 泥 减 少 、 强 度 提 高 , 达 到 了
O 05 7 0 6 2 1‘ j 95 1 9 2 ㈨ 6 5
劈 裂 强度 均 随 龄 期 的增 长 呈 对 数 函数 关
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系 增 大 ,且 有 较好 的相 关性 。各 配 比均 呈 现 出相 同 的规 律 性 ,直 至 达 到 稳定 。
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责任编辑 :王
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美术编辑 :吉
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就 同 一 级 配 而 言 , 水 泥 剂 量 越 高 材 料 的 劈 裂 强 度 越 高 。 说 明 水 泥 剂 量 的 增 加 可 明 显 改 善 提 高 水 泥 稳 地 碎 石 混 合 料 的抗 拉 能 力 。对 于 相 同 水 泥 剂 量 而 言 ,级 配 越 粗 表 现 出 材料 的 后 期 强 度 相 对 越 低 。 这 一 点 与 抗 压 强 度 不 同 , 可 见 ,对 于 半
水泥稳定碎石振动成型法试验及质量控制
水泥稳定碎石振动成型法试验及质量控制一、前言众所周知,对于水泥稳定碎石,其强度检测目前主要是通过摊铺现场取样制件、经标准养护后测定其无侧限抗压强度来实现,水泥稳定碎石基层的质量也主要是通过试件的强度来评定。
因此,如何在室内制作标准试件,使其强度更准确地反映现场水泥稳定碎石基层的强度就显得非常重要。
本文从振动成型法设计方法的优势及施工工艺和质量控制几个方面,进行了详细阐述。
二、传统技术方法与振动型击实法的对比1.传统技术方法在实践中存在的问题目前的水泥稳定碎石设计施工技术仍停留在90 年代初水平,已经跟不上交通发展和公路建设的需要一一试验方法问题。
重型击实方法:建立在80 年代末90 年代初,适应了当时施工机械水平(8〜12吨压路机)和交通状况;静压成型法:试件与现场芯样工程性质相关性较差。
矿料级配:难以形成骨架密实结构,镜面现象严重,层间结合差;设计施工过程:强调抗裂性,实际操作却忽略抗裂性要求。
现有压实设备下,无需对施工工艺严格控制也能达到较高的压实度。
但正是在压实度容易达到的情况下,基层的压实反而被忽视。
2.振动成型法的研究及应用以水泥稳定碎石这种具有代表性的半刚性基层材料进行振动压实试验研究,研究内容如下:在满足强度标准前提下,提高材料抗裂性能。
影响抗裂性能关键因素是水泥剂量,水泥剂量愈大,抗裂性能越差、强度越高。
在满足强度标准前提下,如何降低水泥剂量:①高密度(平均为3.3%):可提高强度33%该措施也有利于抗裂性能;②强嵌挤骨架密实级配:可提高强度11%,该措施也有利于抗裂性能。
加强施工控制,增强抗裂性能:①尽量使施工接近于设计结果,加强检测;②采取措施减少离析,确保工程质量均匀性;③重视碾压与养生。
传统方法反映强度的准确率只有35.6%,不能有效的反映路面强度;振动成型法能更有效的反映施工现场的强度,准确率高达92.9%,更能有效控制施工的质量。
3. 抗裂型级配3.1级配范围强嵌挤骨架密实型矿料级配3.2集料特性(1)19mn筛孔通过量决定了骨架嵌挤状况和抗离析性能,过少难以形成骨架结构,过多容易离析;(2) 4.75mm筛孔通过量决定了混合料密实程度和影响骨架结构,过少难以对粗集料骨架空隙充分填充而形成骨架孔隙结构,过多则容易撑开粗集料骨架而形成悬浮密实结构;(3)0.075mm筛孔通过量影响压实基层毛细孔和施工性能,过少则粗集料表面水泥砂浆不足而导致水泥浆- 集料界面存在薄弱面影响强度和抗裂性能,同时因为粗集料表面砂浆少、吸附力小而容易导致施工离析,过多则也会增加收缩裂缝和压实基层表面镜面现象。
水泥稳定碎石配合比设计方法的研究
随着公路行业技术 的进步 ,与现场振动压路机
作用过程 匹配的室内振动压实法逐步得到推广 , 振 动压实基于高频振动作用使材料相互填充来达到压
密效果 , 水泥稳定碎石在振动压实作用下 , 材料处于
振动状态 , 水分的离析作用使得材料颗粒的外层裹 覆一层水膜 , 形成 了颗粒运动的润滑剂 , 减小了材料
锤质量 锤击面 落高 试筒尺寸 锤击 锤击 平均单位 类别 直径 内径 高 容积 层数 次数 击实功
k g C m C C m m c m  ̄ m3 J
振 ( 高幅低频 ) — 遍 ;然后 2 钢轮压路机弱振 3 4 3t
间的摩擦力和黏结力 , 颗粒更容易移动到密实状态。
2 重型 击 实法 与振动 压 实法 的试 验 结果
2 击实方式及击实功对 比分析 . 1
2 . 击实方式的对比分析 .1 1
收稿 日期 :0 l0 - 9 修 回日期 :0 l0 — 3 2 1一 5- ; 0 2 1一 6 2
作者简 介: 郭永雄( 94 17 一 )男 , , 山西河曲人 , 工程师 ,0 3 2 0 年毕业于长安大学公路工程管理专业 。
摘要 : 水泥稳定碎石在我 国公路工程 中有着广泛的应用, 对比分析 了两种不同的水泥稳定
碎 石 配合 比设计 方 法 , 以成型 原理 、 试件 最 大干 密度 、 件 强度 为切入 点 , 分证 明 了室 内采 用 试 充
振动压实法对提 高半刚性基层的路用性能有明显的作用, 最后 结合试验路工程 , 总结 了水泥稳
泛。
静力压实成型试件的方法和静力
机理则大大不同, 在振动压路机的作用下 , 集料的占 有量理想的极限状态是骨架密实状态 ,而静力压实 下基本上是呈现悬浮密实结构 ,理论和实践证明这 两种结构的力学性能相差甚远。虽然静力压实试件 的试验方法简单 、 易于操作且应用广泛 , 但室内测定 的材料—技术指标和现场振动压实下所实现的材 料—技术指标是有所不同的【 振动击实仪的静面压 “ 。 力和振动频率、 振幅、 激振力都尽量模拟现场压实 , 因此其压实效果与现今国内外大多数振动压路机非 常接近。采用振动击实仪确定的水泥稳定碎石最佳 含水量和最大干密度更符合现场实际。 2 . 击实功的对比分析 .2 1 传统的重型击实法和振动击实法都是通过对材 料做功使其逐渐被压实 ,因此做功的差异势必也影
水泥稳定碎石振动法配合比设计与施工
关键词 : 动法 ; 振 配合 比; 泥稳 定碎石 水
水 泥 稳 定 级配 碎 石 作 为 路 面 基层 具有 强 度 高 、 稳
凝土 (C 2 C A级 沥青 ,u e p v A一5, S p r a e方法 设计 ) +下 封层 + 8c 1 m水 泥稳 定碎 石 上 基 层 ( . P / d ≥4 0M a T ,水 泥 剂 量 ≤4 0 , . % 骨架 密 实 型 , 动 法 设 计 ) 1 n水 泥 稳 定 振 + 8c l 碎 石下 基层 ( . P / d 水 泥 剂量 ≤3 5 , 架 密实 ≥3 0 a T , M .% 骨 型, 振动 法 设计) 1c + 8 m水泥石 灰 土 ( 8: 8 , 厚度 4: 8 ) 总
种 配合 比的结 果 反映 出重 型击 实 法 确定 的最 佳 含 水量 及 最 大 干 密度 作 为 控 制 施 工 质 量 的技 术 指 标 己不 适 用 ; 以静压 成 型 的试件 物 理力 学 性质 与 施工 中 的振动
方 式 不 同, 能用 其得 到 的抗压 强 度 来控 制现 场 质 量 。 不 根据 不 断研 究 与 改进 ,为模 拟 现场 碾 压 方式 对 材料 的
支 建设 津 科技 21・O3 00 . N 囫
3 . m、 . ~ 1 m 4 7 ~ 9 5l 、 ~4 7 l 经 检 15m 9 5 9m 、 . 5 . m O . 5ll i i l, l l
表 4 7d无侧 限 抗 压 强度 试 验 结果
项目
水 泥碎 石 掺配 比例 3
m m m 9 5mm .
O ~
4 7 n . 5in
试 验 方 法 T 36 0 1 0 5
7d强 度 平 均 值 /P Ma 偏 差 系 数 c J% 9 % 率 的 5概 强 度 值 /P M
基于振动法的水泥稳定砂砾配合比设计研究
摘要 : 为 了更好的模 拟施 工现场 实际条件 , 采用振动法进行 了水泥稳 定砂砾 配合 比设计研 究。通过对 比分析振动击 实法与重型
击 实法确定的混合料最 大干 密度 、 最佳含 水量 , 以及振 动法与静压法成型试件 的无侧限抗压 强度 , 结果表 明振动法确定的水泥稳 定砂 砾最佳含 水量 与重型击 实法确定最佳含水量的 0 . 8 8 倍, 振动压实法确 定的混合料最 大干 密度 平均为重型击 实法的 1 . O 2倍, 采用振动 法设 计的水泥稳定砂砾在水泥剂量为 3 . 0 %- 4 . 0 %的强度就能达到静压 法掺加 5 . 0 %一 6 . O %的水泥剂量时的强度 。 采用振动设计水 泥稳
姜新华 J I N A G X i n — h u a ; 吕鑫 明 L V X i n — mi n g ; 朱字 Z H U Y u
( 中铁 二 十 一 局 集 团 第 一 工程 有 限公 司 , 乌鲁木齐 8 3 0 0 1 1 )
( C h i n a R a i l w a y 2 1 s t B u r e a u G r o u p F i r s t E n g i n e e i r n g C o . , L T D, U r u mc h i 8 3 0 0 1 1 , C h i n a )
b v v i b r a t i o n me ho t d w e r e 0 . 8 8 a n d 1 . 0 2 t i me s b i g g e r t h a n t h e h e a v y c o mp a c t i o n me  ̄o d . h e T s t r e n g t h o f c e me n t s t a b i l i z e d g r a v e l wi 出 3 . O %
振动击实方法在水泥稳定碎石基层上的应用
确定 了振动时 间后 , 即按照《 路工程无机结合料稳定材 公
法确定的干密度偏 小 , 而含 水量 偏大 , 参考 以上 图表也可 以看
出有这程 }JGE 120 ) (T 5—09 中振动击实试验方法进行最大干
图2 振 动 时 间和 干 密 度 的 关 系
如图2 所示 , 干密度会 随着振动时间的增长不停增长 , 不过
最终趋于平缓 , 并且在10s 5 后有一段突变。为了减少实验的离
散性 , 故最 终选 择振动时 间为9 9 , 0s 08 因为此时 的干 密度相 +
3
技 术 研 发
了振动击实方法 。
1 振 动 击 实 方法 的 优 点
振动击实方法可 以用来确定水泥稳定碎石 基层的最佳含 水量和最大干密度 , 为基 层的两个控制指标 , 作 含水量和干密 度将影响到基层 的强度、刚度 、抵抗开裂等 多方面的性质 , 因 此, 准确地确定这两个控制指标具有非 常重要的意义。 传统的方法是 由重型击实实验确定 , 然而重型击 实实验 的 工作原 理主要是用落锤对 混合料进行反复的锤打 , 使其达到最 大干密度 , 这更加符合静力压路机的压实特 陛。随着振动压路
的 确定 。
实验采用北京恒重公 司生产的振动击实成型仪 , 见图 1结 。 合实际振动压路机的频率 和从大量的论文 中可 以看出 , 内试 室 验 的最佳振动频率应确定在2 z 0H 之 间。 8 ~3 z H 根 据 《 路工 程无机结 合料稳 定材 料试验 规程 》J’ 公 (r I G
平 均 干 密度 2
(c  ̄ g m) /
.
3 9 .0 .0 . 9 24 0 2 4 24 0 1 2 6 24 5 24 .1 . 2 . 4 0 4 5
振动法在水泥稳定碎石基层配合比设计中的应用
的应 用 。
1 原 材 料 与 试 验 方 法
采 用 缓 凝 3 .级 普 通 硅 酸 盐 水 泥 , 初 凝 时 间 为 2 0 25 N G o ZH U an— eng Ta , Ti m
1杭 州 市 交 通 工 程 质 量 安 全 监 督 局 , 江 杭 州 3 0 1 . 浙 104
2. 坝 州 交 通 局 , 川 阿 四 阿 坝 6 4)0 2( 0
1Trfi n n er g Qu i n f t p vii r a fHa gz o t Ha g h u 31 01 ,Z e in Chn . afc E gie i aly a d Sa e y Su er son Bu e u o n h u Ci n t y n z o h j g, ia 0 4 a
施 工 机 械 & 施 工 技 术
Co s u t nM a hn r n t ci c i ey& C n tu t n T c n l g r o o s ci e h oo y r o
RM CM
振动法在水泥稳定碎石基层配合比设计中的应用
Applc to o br ton e hod i i opo ton De i n orCe e t bi i a i n fVi a i M t n M x Pr r i s g f m nt S a — lz d us d t i e Cr he S one
混合 料 最 大干 密度 的 影 响 , 比 了振 动 法与 重 型击 实 设计 方法对 试验 结 果 的 影 响。 果表 明 : 佳振 动 a i - 合料 对 结 最 1a ,' 5混 7 的 级 配 关 系 密 切 . 般 为 2 3ri ; 传 统 的 重 型 击 实 法 相 比 , 动 法 得 到 的 混 合 料 密 度 偏 高 , 佳 含 水 量 偏 低 , 无 一 ~ n 与 a 振 最 7d
水泥稳定碎石击实试验方法研究
重型击实试验表明,该种方法下混合料中的粗集料经过 压实之后被击碎的程度很高,因此与实际的现场施工压实工 艺相比存在着较大的偏差,影响了混合料的级配以及干密度 偏离了实际的标准值。而相比之下,采用振动击实的方法获 得混合料最大干密度更加吻合实际施工结果。同时通过先加 入粗集料的装填方式的调整,也使得重型击实获得的混合料 最大干密度及级配偏差量控制在了更小的范围内,并让击实 曲线峰值的获取更加容易。
关键词:水泥稳定碎石;击实试验;击实曲线
1 引言
水稳碎石结构是现代化公路建设施工项目中,被大量用 作充当路基结构的重要施工基础结构,其具有良好的稳定性 能及抗压强度,对于保障我国公路使用性能及提高交通系统 的安全系数发挥了重要作用。而水泥稳定碎石是将碎石作为 骨料,通过配合使用水泥等填充材料,对以骨料构成的主体结 构框架进行缝隙填充和加此骨料的配合比是否科学对于 水稳碎石结构强度与性能的影响是至关重要的,有关建设施 工单位应通过科学的试验探究,寻找能够强化水稳碎石结构 的有效方法。
3 重型击实试验与振动压实试验
在公路工程建设项目的施工现场中,压路机设备是主要 负责压实工作环节的专业机械设备,因此为了使试验模拟的 效果能够更接近现场施工真实情况,重型击实试验采用的方 法便是在室内模拟施工现场压路机压实路面的过程。经试验 表明,采用振动压实试验的方式,试验条件和结果能够更接近 在实际的压实工艺下所产生的施工效果。
4 装料方式对混合料级配的影响
在击实作用下水泥稳定混合料的成分结构以及级配都发 生了很大的改变,但是在试验过程中,工作人员装料的顺序和 方式依然是一个会对击实试验结果产生影响的客观因素。所 以下文对重型击实试验进行了深入研究,通过进一步调整粗 集料和细集料的装料顺序来改变压实过程中两种集料的上浮 顺序。在试验过程中,工作人员选择将粗集料放置在装料桶 的底层、将细集料放置在装料桶的上表面的装料方式,这样便
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采用变频器 实现 振动频 率 的无 级可 调 , 根据
市场 上振 动 压路 机 常用 的频 率 和 材料 固有 的频
率 范 围, 选择频率范 围 O OH , ~5 z同时为减少振动 对 电机 和变 频 系统 的破 坏作 用 及 控制 压 实 系统 的重量 , 使系统能够模 拟较 小静 面压力 下 的振 动 压实状况 , 在设 计 时将 电机 和变 频 系统 移 出 , 采 用软轴 和万 向节 传 动。使 用 手动 葫 芦 调节 压 实 系统行程 。
动压路机的机架对振 动轮 的束缚 作用 , 同时通过
上车的束缚 作 用 使 下 车有 规 律地 振 动 。 由于振 幅的影 响因素主要是 下车 系统 , 而压 实的静 重是 通过 上下车的共 同重 量实现 , 种设 计还 可 以减 这
小静 面压力 和振 幅 的相关性 , 实现静 面压力 和振
动压实平板 夯所 用 的减震器 , 上车 系统模 拟振 使
收稿 日期  ̄08 0 — 8 20 — 1 2
作 者 简 介 : 如喜 (94 , , 工程 师 , 事 路 面材 料研 魏 16 一)男 高级 从
究 工作 。
2 采用振动 击实法 的水泥稳定 碎石 混合 料 配 合 比设 计
裂 能 力 的 半 刚 性 基 层 水 泥 稳 定 碎 石 级 配 配 比 范 围 本文根据工程 所用材料 的筛分结果 , 经试算
。
2 12 集料 ・・
试验所用集 料为 石灰岩 , 格分别 为 1 ~3 规 0 0
级配类别 通 过率 设计 级配 %
级 配 上 限 % 级 配 下 限 %
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天津建 设科 技 20・ 刊 08增
工 程材 料及试 验
振 动击 实法 水 泥稳 定碎 石混 合料 配合 比设 计 方法 的应用 研 究
魏如喜 崔 巍
307) 004 (天津 市 市政 工程研 究 院 , 津 天
摘
要 : 对振 动 击 实方法介 绍 的基础 上 , 细 阐述 了采 用振 动 击 实法水 泥稳 定碎 石 混合 料 在 详
根据长安大学 沙爱 民教授 《 道路材 料振动 压
实特性研究 》 的成果 , 确定 水 泥 稳定 碎 石混 合料 振动成 型 参 数 为 振 动 频 率 3 z 偏 心 块 夹 角 0H ;
30 ; 0 。激振力 762N; 1 静面压力 10k a振 幅 14 4 P ; . 舢 ; 振动 总时间 2rn i。 a
的早期损坏 。已有的研究 成果 表 明 , 用振 动击 采
实法进行水泥稳定 碎石混 合料 配合 比设计 , 改 在
幅的单 因素可 调 。通 过 添 加 配 重块 的方 法实 现
上 下车重 量的调整 。
善级配的前 提下 可 明显 降低 水 泥稳 定 碎石 混 合
料的水泥用量 , 显著提 高水 泥稳定 碎石 配 比指导 下的 半 刚性 基 层施 工 工艺进行 了探 讨 。
关 键词 : 动 法 ; 压 法 ; 化 设计 ; 振 静 优 强度 ; 裂缝 间距 中图分 类号 :U 5 . l 文献标 识码 : 文章 编 号 :08 17 20 )2 45 0 T 756 C 10 —39 {08¥ —02 — 5
水 泥稳定碎石混合料作 为半 刚性 基层材料 ,
虽然具有 强度 高 、 稳定性好 、 刚度大 、 济性好 等 经 固有 的优 势 , 是 多年 来 的 工程 应 用表 明, 种 但 这 材料设 计和施 工不 当, 因 自身 的干缩 和温缩 特 会
性产 生很 多横 向 裂 缝 , 速 半 刚 性 基 层 沥 青 路 面 加
2 1 原 材 料 性 质 .
・ -- — —
4 5 -— 2 - - —
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工程材料 及试 验
天津 建设科技 20 ・ 刊 O8增
2 1 1 水 泥 性 能指 标 ..
nn5 0nn3 5nn0~ Ⅱ。集料压碎 值为 Ⅱ ̄~1 Ⅱ、 ~ Ⅱ、 3nn
试验所用水泥为普通 3 . 硅酸盐水泥 , 25 其各 项技术性 能指标 见表 1 。经检 验 , 验所 用水 泥 试
1%,.rn 9 06Ⅲ 以下颗粒塑 陛指数为5均符合《 , 公路路
面基层施工技术规范》JJ 3一 o的要求。 ( 4 0) T0
22 矿 料 级 配 设 计 .
配合设计 出合成级配见表 2 / 1 t 。 2[  ̄
.
表 2 各 规格原 材料筛 分结 果和级 配设计结 果 各 种筛孔 3 5 1
.
(l: n m
4. 5 7 2. 6 3 0. 6 0.7 05
1 振 动 击 实方 法简 介
研究所 用 的振 动击 实试 验 机 基本 按 照 振 动
压路机 的结构模 型设 计 , 其压 实系 统在结 构上 分 为上下两部分 , 车系统 提供激 振力 和部 分静 面 下 压力 , 上车系 统 提供 另 外一 部 分静 面 压力 , 动 振 成型压实机 的上 下 车重 量按 照 下 车 : 车 = . 整 06 设计 。用减 震器把上 下车 系统联 结起来 , 用振 采
≥2 5 .
1. 54
≥1 0
项 目《 半刚性基层抗裂技术 研究》对 半刚性材料 , 采用振动成 型方 式为试 验 手段 的水泥 稳定 碎 石 ∞ 5 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 0 ;∞
混合料配合 比优化设 计方法研 究成果 , 优化 出具 有密实骨架结构 、 既满足强 度要求 又有 良好 的抗
符合水泥稳定碎石材料技术要求 。
表 1 水泥技术 指标
天津市市政 工程研 究 院 20 03年完成 的科研
项目 实测值
要 求
强度 ( , Ⅷa ) 初凝 时间 终凝 时间 3d () h () h 抗 折 抗 压 35 .
≥3
70 .
≥6
35 .