基于振動攪拌技術的碾壓混凝土試驗研究

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，溫度較高時易造成開裂、龔起等現象，而且一旦遭到破壞，維修困難[1]。瀝青混凝土路面對城市路面環境影響比較好，但在雨水的侵蝕和車輛載荷的長期作用下易形成凹陷，對交通運行有著不良影響。與普通的混凝土路面相比，碾壓混凝土可以實現路面的攤鋪和碾壓同時進行，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，為工程節約了成本[2]。我國混凝土制備技術比較成熟，概括來說[3]主要有外添加劑、物理，機械振動3種方法。試驗基于振動攪拌技術，通過理論分析和實驗研究的方法，對新拌碾壓混凝土的性能進行研究，探究振動攪拌對碾壓混凝土成型的影響和對硬化性能的變化規律。

關鍵詞：振動攪拌;碾壓混凝土;混凝土制備技術

第1章 試驗方案設計

1.1 設計碾壓混凝土配合比

本次試驗選用的是P.O42.5的普通硅酸鹽水泥。設計碾壓混凝土強度為C40，水膠比為0.42。為減少水泥用量，在混合料中摻入了I級粉煤灰，摻有粉煤灰時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，以七天抗壓強度是否達到設計值的70%進行調試配合比，通過多次調整、測試，得出符合強度的配合比，如下表1.1所示。

1.2攪拌設備與工藝

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

第2章 試驗數據與結果

2.1 振動對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加速度的變化規律。VC值是指按試驗規程，在規定的振動臺上將碾壓混凝土振動達到合乎標準的時間。

由圖2.1可知，在4g振動加速度之前，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振動加速度之后，兩種振幅對應的曲線變化均趨于穩定且差別不大。相同振動加速度下，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的振動攪拌能更好的改善新拌碾壓混凝土工作性能。

2.2 振動對碾壓混凝土攪拌勻質性的影響

圖2.2為骨料質量稱量計算后的結果示意圖，其中每個振動加速度對應下的柱狀圖均由拌和物六處不同地方取樣算得的粗、細骨料的平均值。

從圖2.2中可以看出，在4g振動加速度前粗骨料的占比略微下降，而細骨料的占比在逐漸加大，當超過4g振動加速度時，粗骨料的占比趨向于穩定，而細骨料的占比有所下降。通過對比可知，細骨料占比在振動攪拌條件下得到提升，且更接近于理想占比，而粗骨料的占比沒有太大的變化。

第3章結語

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

3.2 相比于普通攪拌，振動攪拌能明顯提升拌合物的均勻性，且對細骨料的作用效果更明顯。

參考文獻：

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

[2]邢向達.碾壓混凝土在公路建設方面的應用[J].山東工業技術，2019（12）：127.科學，2008（11）：108-111

[3]馮忠緒，崔建飛.水泥混凝土生產的強化技術[J].西安公路交通大學學報，1998（04）：81-84.

作者簡介：張賀（1992-），男，碩士研究生，主要研究方向工程機械。