基于振动成型技术的水泥稳定碎石在城市道路基层中的设计与应用.pdf

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1、材料应用基于振动成型技术的水泥稳定碎石在城市道路基层中的设计与应用杨磊周西棚韩永强（郑州市市政工程勘测设计研究院，河南郑州450000）摘要：结合实际工程，对比研究水泥稳定碎石基层振动压实与传统重型击实两种配合比设计方法，得出如下结论：使用振动成型方法更能准确的模拟现场施工的碾压过程，得到的混合料有较低的最佳含水率、较高的最大干密度和强度；工程实践表明，使用振动成型方法进行水泥稳定碎石基层的设计，能有效加强对施工过程中压实质量的控制，减少基层收缩裂缝的产生，有利于延长道路使用寿命。关键词：振动成型技术；水泥稳定碎石；道路基层中图分类号：U416.2

2、14文献标识码：A文章编号：1674―3024（2016）09―06―02引言2.1矿料级配设计要保证水泥稳定碎石基层的使用性能，首先应在集料级配半刚性基层以其较高的抗压强度、刚度、较好的整体性、上予以保证，目前主要的的三种混合料结构类型分为悬浮密实原材料来源广、工程造价较低等优点广泛地被我国道路建设所型、骨架空隙型和骨架密实型，水泥稳定碎石的力学性能主要采用，水泥稳定碎石作为一种主要的半刚性基层材料，早期强是由原材料的性能和混合料的结构所决定的，根据莫尔-库伦强度较高、稳定性好、整体性强，因此在我国近二十多年的道路度理论，混合料的强度取决于两个方

3、面：水泥胶体在集料之间建设中得到了极为广泛的应用。形成的粘结力和集料之间相互嵌挤形成的内摩阻力，在基层破在大面积使用过程中，参建各单位及规范均以水泥稳定基坏后期，水泥水化形成的粘结网基本破坏殆尽，集料间的嵌挤层的强度及压实度作为主控标准，虽然也明确提出了水泥用量力起到主要的作用，因此，集料的级配类型是保证混合料性能的具体要求，但在施工过程中为保障基层强度，往往水泥用量的主要因素。骨架-密实型混合料有粗集料形成的骨架结构，又偏大造成普遍性的干缩裂缝。为此在实践中也采取了如掺加粉有细集料填充空隙，保证混合料的密实度，相对于其它两种结煤灰、人工切缝等措施

4、，但均未较好的解决干缩裂缝反射至沥构类型，骨架-密实型结构能够提供最好的路用性能，因此选择青面层，影响路面结构使用寿命和通行质量的问题。骨架密实型结构作为本文的级配类型进行设计。同时伴随着我国筑路机械设备技术水平及压实功率的提级配曲线见图1。高，20t~30t的振动压路机在施工中得到普遍运用。原规范是以当时的施工工艺为标准制定的，就目前的施工水平来说，极易出现压实度超100%现象，反映原实验室内重型击实法所测得的水泥稳定碎石最大干密度值较实际值偏小。在此背景下，更能模拟现场压实机理的振动成型配合比试验方法逐渐进入大家的视线。实验室内使用振动成型进行

5、水泥稳定碎石配合比设计，更符合现场的碾压工艺，其强度提高主要依靠于压实度提高而非水泥用量，可有效减少水泥用量，从而很大程度上减缓裂缝的产生，延长道路的使用寿命。1原材料图1级配曲线图2.2确定最佳含水率与最大干密度1.1水泥分别采用重型击实法和振动压实成型法制作试件，测定不在水泥稳定碎石混合料中，水泥是主要的稳定剂和胶结材同水泥用量下的最大干密度和最佳含水率，对比试验结果可以料，水泥的性能直接影响基层的使用性能，因此在施工中对每看出，使用振动压实成型的试件最大干密度和最佳含水量分别批进场的水泥都要经过严格的检测，不合格产品坚决不能使用。为2.401

6、g/cm3，4.38%（3%水泥含量），2.478g/cm3，5.04%（4%本次试验采用缓凝型的P.O42.5普通硅酸盐水泥，试验用水泥水泥含量），而重型击实成型的试件最大干密度和最佳含水量分的细度、初终凝时间、体积安定性及强度均满足使用要求。别为2.331g/cm3，4.52%（3%水泥含量），2.358g/cm3，5.16%1.2集料（4%水泥含量）。通过对比发现，振动成型试件最大干密度偏碎石最大粒径不得超过31.5mm，按照不同的粒径范围进大大而最佳含水率偏小，在水泥剂量为3.0%时，最大干密度的场，分类堆放，堆放场地须硬化，并设置遮雨防尘

7、设施。按照增大量和最佳含水率的减小量分别为3.0%和3.1%（相对于重规范要求对集料进行指标检测，各项物理指标均满足要求。型击实方法计算），在4.0%的水泥剂量下，这一数据分别为5.1%和2.3%。2配合比设计2.3强度试验使用同样的矿料级配，分别采用重型击实成型和振动成型养生后进行无侧限抗压强度试验，采用传统重型击实标准两种方法进行配合比设计，对比分析两种成型方法对混合料性的水泥稳定碎石强度代表值分别达到4.05Mpa（3%水泥剂量）、能的影响。4.51Mpa（4%水泥剂量），而采用振动成型法的水泥稳定碎石强6建筑建材装饰材料应用度代表值分别达到

8、4.93Mpa（3%水泥剂量）、5.86Mpa（4%水泥基于振动成型方法设计的水泥稳定碎石基层、底基层于剂量）。由试验结果