王希良

（中鐵一局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司， 江蘇 無(wú)錫 214000）

0 前言

進(jìn)入新時(shí)代以來(lái)，水泥穩(wěn)定碎石廣泛應(yīng)用于高速公路的建設(shè)當(dāng)中，作為半剛性路面基層材料，其主要特點(diǎn)是剛度大、水穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、抗凍性好。但是隨著國(guó)家發(fā)展，道路交通流量的增大，其耐久性和裂縫問題逐步體現(xiàn)出來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，最新版的《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20-2015）還將路面基層壓實(shí)度和7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度都進(jìn)行了提高，這些都對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的應(yīng)用提出了更高的要求。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于水泥穩(wěn)定碎石的的研究主要集中在原材料質(zhì)量、集料的級(jí)配、配合比的優(yōu)化以及成型等方面，技術(shù)和方法已經(jīng)有較大的提升?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有專家對(duì)生產(chǎn)工藝這個(gè)中間環(huán)節(jié)開始研究，部分技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)。本文依托于中鐵一局集團(tuán)有限公司錫通過(guò)江通道公路接線工程XT-NT4標(biāo)高速公路項(xiàng)目，從生產(chǎn)工藝這個(gè)中間環(huán)節(jié)入手進(jìn)行對(duì)比分析，重點(diǎn)介紹抗裂水泥穩(wěn)定碎石振動(dòng)攪拌技術(shù)的應(yīng)用。

1 振動(dòng)攪拌技術(shù)的原理

振動(dòng)式水泥穩(wěn)定碎石攪拌機(jī)是采用葉片強(qiáng)制攪拌和振動(dòng)作用相結(jié)合，使混合料產(chǎn)生對(duì)流、擴(kuò)散作用，粒徑較小的材料可充分彌散并均勻分布，水泥漿和細(xì)集料顆粒均勻分散后粘結(jié)在粗骨料的表面，避免了粗骨料露白和混合料不均勻的現(xiàn)象。振動(dòng)攪拌機(jī)的原理是通過(guò)在普通攪拌機(jī)上加入激振器，通過(guò)傳動(dòng)裝置傳遞到振動(dòng)軸，在對(duì)混合料進(jìn)行攪拌的同時(shí)加以振動(dòng)，使混合料顆粒在攪拌的過(guò)程中處于振動(dòng)狀態(tài)，水泥漿和細(xì)集料收到這種作用后就會(huì)均勻的附著于粗骨料表面，這不僅增加了水泥水化反應(yīng)的進(jìn)程，也改善了混合料的微觀結(jié)構(gòu)。

2 振動(dòng)攪拌技術(shù)的實(shí)踐

錫通過(guò)江通道公路接線工程路面基層設(shè)計(jì)水泥用量參考值為3.5%～5.0%，7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度要求3.5MPa～4.0MPa，設(shè)計(jì)時(shí)取3.8MPa，壓實(shí)度要求98%。項(xiàng)目部采用600t/h的雙缸水泥穩(wěn)定碎石拌合設(shè)備和600t/h的單缸水泥穩(wěn)定碎石振動(dòng)攪拌設(shè)備來(lái)拌和水泥穩(wěn)定碎石混合料，分別采用不同水泥劑量的配合比進(jìn)行生產(chǎn)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)見表1。

表1 普通拌和水穩(wěn)和振動(dòng)拌和水穩(wěn)強(qiáng)度對(duì)比表

分析表1中的數(shù)據(jù)可得出以下結(jié)論：

（一） 采用振動(dòng)拌和技術(shù)能有效提高水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度。其中水泥劑量為3.5%時(shí)，采用振動(dòng)拌和技術(shù)的7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度比普通拌和時(shí)提高了18.2%，并且滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

（二） 達(dá)到同一強(qiáng)度時(shí)振動(dòng)拌和技術(shù)有效的降低了水泥用量。同樣達(dá)到3.9MPa的7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，采用振動(dòng)拌和技術(shù)的水泥用量?jī)H為3.5%，而采用普通拌和的水泥用量達(dá)到4.0%，這意味著采用振動(dòng)拌和技術(shù)工藝能降低水泥用量12.5%。

（三） 采用振動(dòng)拌和技術(shù)生產(chǎn)的混合料無(wú)論是7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度還是通過(guò)滴定得到的水泥劑量，其變異系數(shù)更小，這說(shuō)明混合料拌和的更均勻，從生產(chǎn)出來(lái)的混合料也能看出采用振動(dòng)拌和技而術(shù)的粗集料表面附著更多的細(xì)料。

在K39+060-K39+260段進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)段的攤鋪中，項(xiàng)目部綜合考慮，分別采用了普通拌和和振動(dòng)拌和技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)混合料，其中普通拌和采用4.0%的水泥劑量，現(xiàn)場(chǎng)施工K39+060-K39+160段；振動(dòng)拌和采用3.5%的水泥劑量，現(xiàn)場(chǎng)施工K39+160-K39+260段，養(yǎng)護(hù)7天后鉆取芯樣并進(jìn)行外觀檢查，檢查結(jié)果見表2。

表2 試驗(yàn)段對(duì)比表評(píng)價(jià)

分析表2可以得出以下結(jié)論：

（一）采用振動(dòng)拌和工藝的試驗(yàn)段表面無(wú)粗集料露白現(xiàn)象，能大幅減少混合料攤鋪離析，水泥水化產(chǎn)物與粗骨料表面牢固粘接，強(qiáng)度耐久性及耐沖刷性得到提升；

（二）采用振動(dòng)拌和工藝更容易形成嵌擠架構(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。

（三）振動(dòng)拌和工藝使用較少的水泥取得比普通拌和工藝正常水泥用量更好的效果，同時(shí)減少基層裂紋，有效降低反射裂縫的危害。

3 結(jié)語(yǔ)

振動(dòng)攪拌技術(shù)在拌和工藝上提出了創(chuàng)新，改變了以往的拌和工藝?；谡駝?dòng)攪拌技術(shù)的水泥穩(wěn)定碎石施工，科學(xué)的控制水泥用量，以提升混合料微觀均勻程度為核心，保證細(xì)集料、膠凝材料和水分子在混合料中均勻彌散，讓水泥充分水化，提高水泥的利用率。根據(jù)實(shí)踐的結(jié)果可知，在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上可降低水泥用量，同時(shí)可有效減少基層開裂現(xiàn)象。因此，振動(dòng)拌和技術(shù)能很好的提高拌和的均勻性、保證拌和的質(zhì)量，在節(jié)能減排日益重要的未來(lái)，有必要將振動(dòng)拌和技術(shù)推廣使用。