淺析成型方法對級配碎石性能的影響

鞠兵

摘 要：我國近年來的經濟發展取得了很好的成績，因此，在公路工程建設方面也有了很大的發展，這樣就出現了粒料材料在很多的公路工程施工中應用越來越少，尤其在高速公路以及公路等級要求高的工程中，主要是因為級配碎石的性能無法進行保證，因此，為了更好的在公路工程建設中進行應用，對級配碎石的性能要進行必要的提高，這樣能夠對其強度和穩定性進行改善。文章通過對級配碎石的成型方法進行分析，希望能夠提高其性能。

關鍵詞：級配碎石；成型方法；性能

前言

級配碎石是一種由幾種不同的碎石按照一定的比例和石屑拌制而成，因此，級配碎石是一種混合料，在強度方面存在著穩定性不強的問題。在基層施工中，將一些不采用任何結合料的材料成為粒料材料，其中就包含著級配碎石，這種材料在力學性能方面非常好。碎石中含有很多的顆粒，這些顆粒子在相互作用過程中會形成一定的強度，因此，是基層強度的重要保障。對級配碎石進行嚴格的級配控制，在拌合過程中要按照一定的生產配比進行生產，同時，對施工機械要進行嚴格的控制，在碾壓方面也要進行嚴格的要求，這樣能夠更好的保證其質量。在很多的不同等級道路施工中，級配碎石基層得到了廣泛的應用，因此，這種施工技術在發展過程中也形成了相對比較成熟的工藝。

1 成型方法的分類

在實驗室中對粒料材料的試驗方法進行分析，通常情況下分為兩種，分別是擊實法和振動法。

1.1 擊實成型方法

在擊實過程中，通常情況下是應用重型擊實的方法，分三層進行擊實，對每層的擊實次數有嚴格的要求。在成型過程中最重要的是以多大的擊實功效或者是采取何種成型的方法，能夠更好的實現壓實的效果。在成型方法方面，葡式擊實成型方法得到了廣泛的應用，這樣在基層底料方面實現更好的成型，在試驗方法上基本相同，因此，在不同的地區進行應用，也存在著一定的差異，主要是對超徑顆粒的處理方式不同。

這種成型方法在應用過程中會出現一些弊端，主要表現在集料的方向性以及分布情況和現場壓實會出現一定的差異，因此，在實際成型過程中會出現和實驗室試驗結果不符的情況。對成型方法的三軸試驗進行分析，能夠對預測應力以及應變的關系進行調整，但是，相同的級配不同的試件在結果方面也會出現不同的結果。擊實成型方法中要對變量進行很好的控制，主要要對擊實錘的質量進行控制，在擊實過程中對落錘的高度以及擊實的次數要進行嚴格的要求。在擊實過程中，任何的變量改變對密度情況都有很大的影響，也因此，要想增大級配碎石的壓實度，要對材料的級配進行更好的壓實。

1.2 振動成型方法

振動成型方法在應用中，和重型擊實法相同，都是使用相同的試筒，要將其固定在振動臺，然后對振動臺的頻率以及振幅進行調整，在施加壓力時，也是采取三層振實，在振動時間方面要進行控制。振動成型法在壓實干燥以及粘性比較大的土壤和砂效果比較好，能夠通過振動成型的方法減少級配發生改變的情況。振動成型方法和現場施工的方式比較接近，在柔性基層施工中，振動擊實過程中產生的振動能夠對地面產生一定的作用力，同時，也能產生往復的沖擊力。振動擊實過程中，振動輪的對地面進行壓實，這樣能夠在材料中產生一定沖擊波，導致被壓實的材料在縱深方向能夠形成一個擴散傳播的力。在振動輪不斷振動過程中，沖擊波會不斷的進行擴散，這樣就使得壓實的材料從原來的靜止狀態慢慢性向動態摩擦狀態進行改變。振動過程中，被壓實的材料會受到沖擊波的作用產生振動，這樣就會導致顆粒之間的初始位置發生改變，同時，也會導致出現相互填充的現象，在振動情況下，顆粒之間的間隙會出現逐漸減小的情況，因此，會使得級配碎石的承載能力出現提高的情況。

2 試驗分析

文章對級配碎石的成型方法進行了分析，同時對不同成型方法的優勢和劣勢進行了比較，在現有的試驗條件下，文章對擊實法和振動法的成型進行了試驗分析。對級配相關理論進行利用，得到試驗指數n在0.45-0.55范圍內，最大粒徑取31.5mm和26.5mm，然后根據公路路面基層施工技術相關規范的要求，對不同級配的含水量和干密度關系以及CBR的影響進行分析

同一級配的兩種成型方法下的最佳含水量存在著相近的情況，但是，在振動成型方法中，含量相對較高。含水量的變化對振動成型的影響較大，因此在含水量偏離最佳含水量的時候，振動成型的干密度變化出現了較大的情況。

對于同一種成型方法，集料中細顆粒含量越多，最佳含水量越大。對于最佳含水量處的干密度，中、細級配在不同的成型方式下最大干密度振動成型要稍大一點，但粗級配在兩種成型方式下的最大干密度有一定的差距，可能是由于所含粗集料多，振動成型后，試件中仍有一些空隙沒有被細集料充分填充，故干密度較小，而擊實成型時，在擊實錘的沖擊下，粗集料會被擊碎，從而填充了部分空隙，因而得到了較大的干密度。

3結束語

在最佳含水量中，振動成型方法在干密度方面比較好，振動成型方法在級配碎石力學性能方面效果更好，因此，在現場施工中，通常選擇振動碾壓的方法對級配碎石的路面結構性能進行改善。在施工現場對控制的范圍有著嚴格的要求，因此，對振動成型以及重型擊實成型的效果進行比較非常必要，重型擊實試驗在設備方面比較簡單，因此，在操作方面比較容易，在推廣過程中效果也非常好，這樣就使得在一些工程施工中，級配碎石設計也可以應用這種方法。