基于振動(dòng)攪拌技術(shù)的碾壓混凝土試驗(yàn)研究

張賀?肖鐵鏈

摘 要：相比于瀝青混凝土，水泥混凝土路面的剛度比較高，具有良好的耐水性，溫度較高時(shí)易造成開(kāi)裂、龔起等現(xiàn)象，而且一旦遭到破壞，維修困難[1]。瀝青混凝土路面對(duì)城市路面環(huán)境影響比較好，但在雨水的侵蝕和車輛載荷的長(zhǎng)期作用下易形成凹陷，對(duì)交通運(yùn)行有著不良影響。與普通的混凝土路面相比，碾壓混凝土可以實(shí)現(xiàn)路面的攤鋪和碾壓同時(shí)進(jìn)行，有效提高了工程施工效率。與瀝青混凝土相比，碾壓混凝土所用的膠凝材料不易變形，成型路面也不易老化，為工程節(jié)約了成本[2]。我國(guó)混凝土制備技術(shù)比較成熟，概括來(lái)說(shuō)[3]主要有外添加劑、物理，機(jī)械振動(dòng)3種方法。試驗(yàn)基于振動(dòng)攪拌技術(shù)，通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)研究的方法，對(duì)新拌碾壓混凝土的性能進(jìn)行研究，探究振動(dòng)攪拌對(duì)碾壓混凝土成型的影響和對(duì)硬化性能的變化規(guī)律。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)攪拌;碾壓混凝土;混凝土制備技術(shù)

第1章 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)碾壓混凝土配合比

本次試驗(yàn)選用的是P.O42.5的普通硅酸鹽水泥。設(shè)計(jì)碾壓混凝土強(qiáng)度為C40，水膠比為0.42。為減少水泥用量，在混合料中摻入了I級(jí)粉煤灰，摻有粉煤灰時(shí)的最小單位水泥用量為250，初步選用的粉煤灰摻量為15%，即37.5。試驗(yàn)選用了1%的減水劑，減水劑采用2.5。由水膠比為0.42得出用水量為120.75。砂率為32%。假定RCC的表觀密度ρ=2450kg/m3，以七天抗壓強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%進(jìn)行調(diào)試配合比，通過(guò)多次調(diào)整、測(cè)試，得出符合強(qiáng)度的配合比，如下表1.1所示。

1.2攪拌設(shè)備與工藝

攪拌試驗(yàn)所采用的設(shè)備為雙臥軸振動(dòng)攪拌機(jī)。試驗(yàn)選用的普通攪拌（振幅為0）和振幅分別為0.82mm、1.36mm的振動(dòng)攪拌。振動(dòng)攪拌均選取了1g、2g、4g、8g的振動(dòng)加速度。攪拌時(shí)為先放入粗骨料、細(xì)骨料和水泥干拌30s，然后加入混合好的水與減水劑，濕拌90s，總時(shí)長(zhǎng)2min。碾壓混凝土成型時(shí)需要一定的壓重塊，其壓重質(zhì)量如表1.2所示。

第2章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果

2.1 振動(dòng)對(duì)碾壓混凝土稠度的影響

圖2.1為不同振幅下新拌碾壓混凝土稠度值隨振動(dòng)加速度的變化規(guī)律。VC值是指按試驗(yàn)規(guī)程，在規(guī)定的振動(dòng)臺(tái)上將碾壓混凝土振動(dòng)達(dá)到合乎標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間。

由圖2.1可知，在4g振動(dòng)加速度之前，兩種振幅下新拌碾壓混凝土VC值的下降幅度要大些，而在4g振動(dòng)加速度之后，兩種振幅對(duì)應(yīng)的曲線變化均趨于穩(wěn)定且差別不大。相同振動(dòng)加速度下，振幅為1.36mm的VC值下降率更高些，而振幅為0.82mm的稠度值曲線下降較為緩慢。因此選用振幅為1.36mm的振動(dòng)攪拌能更好的改善新拌碾壓混凝土工作性能。

2.2 振動(dòng)對(duì)碾壓混凝土攪拌勻質(zhì)性的影響

圖2.2為骨料質(zhì)量稱量計(jì)算后的結(jié)果示意圖，其中每個(gè)振動(dòng)加速度對(duì)應(yīng)下的柱狀圖均由拌和物六處不同地方取樣算得的粗、細(xì)骨料的平均值。

從圖2.2中可以看出，在4g振動(dòng)加速度前粗骨料的占比略微下降，而細(xì)骨料的占比在逐漸加大，當(dāng)超過(guò)4g振動(dòng)加速度時(shí)，粗骨料的占比趨向于穩(wěn)定，而細(xì)骨料的占比有所下降。通過(guò)對(duì)比可知，細(xì)骨料占比在振動(dòng)攪拌條件下得到提升，且更接近于理想占比，而粗骨料的占比沒(méi)有太大的變化。

第3章結(jié)語(yǔ)

3.1 振動(dòng)攪拌對(duì)碾壓混凝土的工作度有明顯改善作用，且振幅為1.36mm的振動(dòng)攪拌效果要優(yōu)于振幅0.82mm的振動(dòng)攪拌，兩振幅均在振動(dòng)加速度為4g時(shí)能獲得較好的工作度，振動(dòng)攪拌比普通攪拌的效率更高。

3.2 相比于普通攪拌，振動(dòng)攪拌能明顯提升拌合物的均勻性，且對(duì)細(xì)骨料的作用效果更明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1]張超凡.水泥路面與瀝青路面優(yōu)缺點(diǎn)比較[J].交通世界，2018（27）：20-21.

[2]邢向達(dá).碾壓混凝土在公路建設(shè)方面的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（12）：127.科學(xué)，2008（11）：108-111

[3]馮忠緒，崔建飛.水泥混凝土生產(chǎn)的強(qiáng)化技術(shù)[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1998（04）：81-84.

作者簡(jiǎn)介：張賀（1992-），男，碩士研究生，主要研究方向工程機(jī)械。