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基于振动搅拌技术的碾压混凝土试验研究

2020-10-20张贺肖铁链

砖瓦世界·下半月 2020年10期

张贺?肖铁链

摘 要:相比于沥青混凝土,水泥混凝土路面的剛度比较高,具有良好的耐水性,温度较高时易造成开裂、龚起等现象,而且一旦遭到破坏,维修困难[1]。沥青混凝土路面对城市路面环境影响比较好,但在雨水的侵蚀和车辆载荷的长期作用下易形成凹陷,对交通运行有着不良影响。与普通的混凝土路面相比,碾压混凝土可以实现路面的摊铺和碾压同时进行,有效提高了工程施工效率。与沥青混凝土相比,碾压混凝土所用的胶凝材料不易变形,成型路面也不易老化,为工程节约了成本[2]。我国混凝土制备技术比较成熟,概括来说[3]主要有外添加剂、物理,机械振动3种方法。试验基于振动搅拌技术,通过理论分析和实验研究的方法,对新拌碾压混凝土的性能进行研究,探究振动搅拌对碾压混凝土成型的影响和对硬化性能的变化规律。

关键词:振动搅拌;碾压混凝土;混凝土制备技术

第1章 试验方案设计

1.1 设计碾压混凝土配合比

本次试验选用的是P.O42.5的普通硅酸盐水泥。设计碾压混凝土强度为C40,水胶比为0.42。为减少水泥用量,在混合料中掺入了I级粉煤灰,掺有粉煤灰时的最小单位水泥用量为250,初步选用的粉煤灰掺量为15%,即37.5。试验选用了1%的减水剂,减水剂采用2.5。由水胶比为0.42得出用水量为120.75。砂率为32%。假定RCC的表观密度ρ=2450kg/m3,以七天抗压强度是否达到设计值的70%进行调试配合比,通过多次调整、测试,得出符合强度的配合比,如下表1.1所示。

1.2搅拌设备与工艺

搅拌试验所采用的设备为双卧轴振动搅拌机。试验选用的普通搅拌(振幅为0)和振幅分别为0.82mm、1.36mm的振动搅拌。振动搅拌均选取了1g、2g、4g、8g的振动加速度。搅拌时为先放入粗骨料、细骨料和水泥干拌30s,然后加入混合好的水与减水剂,湿拌90s,总时长2min。碾压混凝土成型时需要一定的压重块,其压重质量如表1.2所示。

第2章 试验数据与结果

2.1 振动对碾压混凝土稠度的影响

图2.1为不同振幅下新拌碾压混凝土稠度值随振动加速度的变化规律。VC值是指按试验规程,在规定的振动台上将碾压混凝土振动达到合乎标准的时间。

由图2.1可知,在4g振动加速度之前,两种振幅下新拌碾压混凝土VC值的下降幅度要大些,而在4g振动加速度之后,两种振幅对应的曲线变化均趋于稳定且差别不大。相同振动加速度下,振幅为1.36mm的VC值下降率更高些,而振幅为0.82mm的稠度值曲线下降较为缓慢。因此选用振幅为1.36mm的振动搅拌能更好的改善新拌碾压混凝土工作性能。

2.2 振动对碾压混凝土搅拌匀质性的影响

图2.2为骨料质量称量计算后的结果示意图,其中每个振动加速度对应下的柱状图均由拌和物六处不同地方取样算得的粗、细骨料的平均值。

从图2.2中可以看出,在4g振动加速度前粗骨料的占比略微下降,而细骨料的占比在逐渐加大,当超过4g振动加速度时,粗骨料的占比趋向于稳定,而细骨料的占比有所下降。通过对比可知,细骨料占比在振动搅拌条件下得到提升,且更接近于理想占比,而粗骨料的占比没有太大的变化。

第3章结语

3.1 振动搅拌对碾压混凝土的工作度有明显改善作用,且振幅为1.36mm的振动搅拌效果要优于振幅0.82mm的振动搅拌,两振幅均在振动加速度为4g时能获得较好的工作度,振动搅拌比普通搅拌的效率更高。

3.2 相比于普通搅拌,振动搅拌能明显提升拌合物的均匀性,且对细骨料的作用效果更明显。

参考文献:

[1]张超凡.水泥路面与沥青路面优缺点比较[J].交通世界,2018(27):20-21.

[2]邢向达.碾压混凝土在公路建设方面的应用[J].山东工业技术,2019(12):127.科学,2008(11):108-111

[3]冯忠绪,崔建飞.水泥混凝土生产的强化技术[J].西安公路交通大学学报,1998(04):81-84.

作者简介:张贺(1992-),男,硕士研究生,主要研究方向工程机械。