振動(dòng)壓實(shí)法在水穩(wěn)配合比設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

時(shí) 健

（無(wú)錫太湖明珠工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司， 江蘇 無(wú)錫 214000）

0 引言

針對(duì)公路路面工程來(lái)說(shuō)，進(jìn)行施工的過(guò)程當(dāng)中，主要以水泥穩(wěn)定碎石當(dāng)作路面的基層和底基層。實(shí)施碾壓處理時(shí)，水泥穩(wěn)定碎石基層會(huì)將重型振動(dòng)壓路機(jī)設(shè)備當(dāng)作首選。對(duì)于配合比的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，借助重型擊實(shí)法得到的最大干密度是非常小的。開展壓實(shí)測(cè)定的時(shí)候，十分易于滿足相關(guān)的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，致使形成虛假壓實(shí)問(wèn)題。而借助靜壓法成型試件的方式，所獲得的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度非常小，需要采用對(duì)水泥使用量提升的方法，方能夠滿足相關(guān)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。利用振動(dòng)壓實(shí)成型方法設(shè)計(jì)出來(lái)的水泥穩(wěn)定碎石配比，是可以和現(xiàn)場(chǎng)壓路機(jī)工作原理相匹配的，不僅降低了水泥用量，而且使無(wú)側(cè)限的抗壓強(qiáng)度、最大干密度均符合相關(guān)規(guī)定，并未帶給路面建筑材料影響，實(shí)現(xiàn)了提升現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度指標(biāo)的效果，降低了水泥的運(yùn)用量，使得路面的強(qiáng)度得到提升，避免發(fā)生早期破壞的情況，從而確保工程的質(zhì)量，達(dá)到控制成本的目的。

1 靜壓、振動(dòng)壓實(shí)成型的應(yīng)用機(jī)制

實(shí)施路面基層的壓實(shí)處理過(guò)程當(dāng)中，靜壓成型主要依靠的為壓路機(jī)自重的形式，并借助碾壓輪來(lái)回滾動(dòng)的方式，完成受壓材料的壓實(shí)處理任務(wù)。依靠對(duì)材料的靜壓力影響，讓不同的壓實(shí)集料間能夠緊挨在一起，達(dá)到壓實(shí)的目的。而實(shí)施具體的施工處理時(shí)，可借助壓路機(jī)設(shè)備的碾壓輪加以滾動(dòng)碾壓處理，加大材料的形變，確保最終構(gòu)成的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。振動(dòng)成型則依靠帶給基層料粒的振動(dòng)沖擊影響，促使料粒進(jìn)行振動(dòng)。在此過(guò)程當(dāng)中，料粒的外層會(huì)受到水分的離析干擾，構(gòu)成裹敷水膜，發(fā)揮出針對(duì)料粒潤(rùn)滑的功效，讓材料間的摩擦力下降，逐漸變?yōu)槟Σ恋臓顟B(tài)。當(dāng)顆粒進(jìn)行振動(dòng)的時(shí)候，能夠彼此緊挨，實(shí)現(xiàn)顆粒間的嵌擠，通過(guò)以粗料粒當(dāng)作相應(yīng)骨架，將細(xì)料粒、水泥的結(jié)合料有效填充至骨架的縫隙間，進(jìn)而形成骨架結(jié)構(gòu)。實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)碾壓處理的時(shí)候，主要借助重型振動(dòng)壓路機(jī)設(shè)備予以完成，確保受壓材料十分緊密。實(shí)施碾壓處理過(guò)程當(dāng)中的壓實(shí)度、強(qiáng)度均大于常規(guī)型號(hào)的壓路機(jī)設(shè)備。

2 原材料、混合料級(jí)配相關(guān)說(shuō)明

（1）通過(guò)以相關(guān)設(shè)計(jì)文件的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)作有效參考，得到如下水泥測(cè)定數(shù)據(jù)：主要利用P. O 42.5型號(hào)的普通硅酸鹽水泥，具體的初凝時(shí)間403分鐘，相應(yīng)的終凝時(shí)間473分鐘，28d的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度依次為8.5MPa、48.2MPa，檢測(cè)的結(jié)果符合有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定。

（2）依據(jù)設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，集料的最終檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)下表1。

（3）結(jié)合各檔集料具體的篩分狀況，實(shí)施不同檔集料摻配比例的科學(xué)計(jì)算，得到的級(jí)配滿足相關(guān)規(guī)定。

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具體篩分結(jié)果的摻配比例如下表2，相應(yīng)的級(jí)配曲線圖如下圖1。

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圖1 水泥穩(wěn)定碎石集料合成的級(jí)配曲線圖

3 振動(dòng)壓實(shí)法相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)分析

（1） 有關(guān)振動(dòng)法的試驗(yàn)設(shè)備選取了DZ-09的振動(dòng)壓實(shí)儀裝置，具體的激振力6900 N，靜壓力1900 N，具體的振動(dòng)頻率為35Hz，振幅是1.5mm，并具備140mm直徑的壓頭。

（2） 依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定，明確水泥的具體劑量，并科學(xué)配置不同類型集料的摻配比重，確保各種類型的樣品含水量間的差距是1.1%，相應(yīng)中間樣品含水量屬于最適合的含水量。具體而言：1）將1份樣品放到研究試樣內(nèi)，然后得到具體的加水量。當(dāng)完成添加以后，對(duì)試料實(shí)施科學(xué)地均勻處理，并放置在相應(yīng)的塑料袋中予以浸潤(rùn)處理。2）完成此環(huán)節(jié)以后，將水泥放置在試料內(nèi)，通過(guò)采用均勻拌和處理之后，開展相應(yīng)的振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)，同時(shí)予以振動(dòng)壓實(shí)處理，使得各層放置完試料以后，均獲得有效地?fù)v實(shí)處理。3）各次的振動(dòng)時(shí)間為48s。當(dāng)完成振動(dòng)之后，對(duì)試件質(zhì)量進(jìn)行稱量，同時(shí)測(cè)定其具體的含水量情況，獲得最佳含水量和最大干密度的數(shù)值。具體的試驗(yàn)結(jié)果如下表3所示。

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（3）根據(jù)上表3，借助振動(dòng)成型壓實(shí)方法，所獲取的最大干密度數(shù)值結(jié)果非常大，由此可見(jiàn)，混合料擁有良好的密實(shí)性，避免了經(jīng)過(guò)碾壓處理之后產(chǎn)生超百的問(wèn)題。

4 科學(xué)說(shuō)明靜壓、振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)試件的相應(yīng)力學(xué)性能

（1）從上表3當(dāng)中，可以獲悉水泥劑量相應(yīng)的最大干密度和最佳含水量數(shù)值，通過(guò)依靠靜壓法、振動(dòng)法等不同的方式，所獲得的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)呈現(xiàn)出一樣的結(jié)果。其中前者主要根據(jù)相關(guān)規(guī)定，運(yùn)用圓柱形試件的制作方式，將相應(yīng)的混合料裝進(jìn)到試模內(nèi)。在此過(guò)程中，應(yīng)該運(yùn)用搗棒加以搗實(shí)處理，等到裝完之后，將其放至壓力機(jī)之上實(shí)施加壓處理，使得相應(yīng)墊塊被壓入到試模中，維持的壓力時(shí)間4min。實(shí)際上，將相關(guān)圓柱形的試件作為主要的參考，采用分層搗實(shí)的方式，接著將相關(guān)振動(dòng)壓實(shí)儀設(shè)備加以振動(dòng)壓實(shí)處理，保持振動(dòng)時(shí)間4min。當(dāng)靜壓、振動(dòng)成型的相關(guān)試件得以脫模之后，將其放至相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)予以養(yǎng)護(hù)，具體的抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)下表4。

（3） 從上述無(wú)側(cè)限成型的最終數(shù)據(jù)結(jié)果，不難看出，靜壓成型試件擁有很大的成型困難，比如：低水泥劑量的試件表面上擁有諸多的孔隙。完成無(wú)側(cè)限的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)以后，不難獲悉，在試件內(nèi)的粗集料始終較為松散，并且呈現(xiàn)出不均勻分布的特點(diǎn)，尚未被細(xì)集料、水泥漿所覆蓋，其中一些集料則依靠人工進(jìn)行剝離處理，能夠發(fā)現(xiàn)其表面擁有諸多的孔隙。

對(duì)于振動(dòng)成型的試件而言，其側(cè)壁、上、下表面都擁有著明顯的水泥漿覆蓋情況，而表面之所以呈現(xiàn)出十分密實(shí)的現(xiàn)象，則源于被振動(dòng)提漿所影響，導(dǎo)致試件脫模。完成無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)以后，可以獲悉，試件中的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出較為密實(shí)的特點(diǎn)，粗集料分布十分勻稱，相應(yīng)的細(xì)集料、水泥漿可以填充至骨架的結(jié)構(gòu)縫隙內(nèi)，體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)十分密實(shí)的特征。當(dāng)水泥劑量一致的時(shí)候，兩種方法進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，相較于靜壓法試件，7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度更高。進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該參考該項(xiàng)指標(biāo)，而對(duì)于配合比設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，當(dāng)水泥的劑量很小的時(shí)候，相應(yīng)的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有下降，不符合相關(guān)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（4）依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況，科學(xué)實(shí)施實(shí)驗(yàn)時(shí)期的施工管理，通過(guò)借助振動(dòng)壓實(shí)的方法，完成科學(xué)設(shè)計(jì)路面基層的任務(wù)。經(jīng)過(guò)對(duì)具體碾壓數(shù)據(jù)的參考，不難看出，集料是十分均勻的，其表面同樣存在著密實(shí)的特點(diǎn)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度的測(cè)定之后，可以獲悉，其壓實(shí)度符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

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5 結(jié)語(yǔ)

將此次實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果當(dāng)作有效的參考，由此可見(jiàn)，借助振動(dòng)壓實(shí)方法，科學(xué)設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定碎石的配合比，能夠達(dá)到良好的效果。鑒于最大的干密度很大，使相應(yīng)的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)得以提升，沒(méi)有發(fā)生壓實(shí)度超百的情況。在具體的過(guò)程當(dāng)中，主要運(yùn)用了振動(dòng)成型壓實(shí)的方法，在確保水泥使用量一致的基礎(chǔ)上，能夠符合相關(guān)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的規(guī)定，使水泥使用量下降，并讓材料的抗裂性能得到有效提升。進(jìn)而凸顯出壓實(shí)更加密實(shí)、平整以及養(yǎng)護(hù)之后沒(méi)有產(chǎn)生顯著裂縫等優(yōu)勢(shì)。所以，科學(xué)選用合理的級(jí)配，使水泥的使用量更少，便可以達(dá)到既定的工程質(zhì)量目標(biāo)。