半刚性基层振动成型法施工技术与质量控制_精品文档优质PPT.ppt

半刚性基层振动成型法施工技术与质量控制_精品文档优质PPT.ppt

《半刚性基层振动成型法施工技术与质量控制_精品文档优质PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半刚性基层振动成型法施工技术与质量控制_精品文档优质PPT.ppt（74页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

以弯拉强度作为结构设计参数；

环境温度和湿度对强度的形成及发展有很大影响；

强度和刚度均随龄期增长；

p材料优势：

材料优势：

强度和刚度较大，板体性强；

水稳定性和抗冻性好；

对地方材料的质量要求较低；

p材料劣势：

材料劣势：

收缩系数较大，容易开裂；

抗变形能力较差，对荷载敏感性较大；

抗弯拉强度低，容易发生疲劳断裂；

11半刚性基层材料特性半刚性基层材料特性半刚性基层沥青路面出现早期损害现象并不表明半刚半刚性基层沥青路面出现早期损害现象并不表明半刚性基层材料路用性能差，更不能说明半刚性基层不适宜性基层材料路用性能差，更不能说明半刚性基层不适宜作为高等级路面的结构，工程实践中所出现的一些问题作为高等级路面的结构，工程实践中所出现的一些问题只是反映出目前只是反映出目前对于半刚性材料所采用的设计理论、评对于半刚性材料所采用的设计理论、评价指标及试验方法、控制手段等方面需要进一步研究和价指标及试验方法、控制手段等方面需要进一步研究和改进。

改进。

11半刚性基层材料特性半刚性基层材料特性p传统设计方法传统设计方法与现场碾压工况不匹配与现场碾压工况不匹配室内采用重型击实试验重型击实试验确定材料的最大干密度和最佳含水量，采用静压静压成型试件成型试件测定7天无侧限抗压强度，而施工现场大多采用振动压路机和胶轮采用振动压路机和胶轮压路机进行碾压压路机进行碾压，很明显，传统设计方法与现场碾压工况不匹配，室内试验数据难以准确反映和控制现场施工质量。

p半刚性材料半刚性材料质量控制指标单一质量控制指标单一现行规范对半刚性材料路用性能的要求相对简单要求相对简单，除限定原材料性质外，对混合料只要求强度达到要求只要求强度达到要求即可，对其抗裂能力、抗冲刷能力虽有标准试验方法，但没有评价指标，这就使得在设计或施工时只注重提高强只注重提高强度，必然会忽视抗裂、抗冲刷、抗疲劳等路用性能度，必然会忽视抗裂、抗冲刷、抗疲劳等路用性能。

22半刚性材料设计方面的问题半刚性材料设计方面的问题p规范确定的规范确定的级配范围太宽级配范围太宽目前规范所确定的级配范围过宽级配范围过宽，难以对混合料的综合路用性能进行控制。

同样是在规范级配范围内，不同级配混合料的路用性能却差别很大规范级配范围内，不同级配混合料的路用性能却差别很大。

而且，规范级配范围内的混合料虽能满足力学强度指标，却难以保证具有虽能满足力学强度指标，却难以保证具有优良的抗裂性能优良的抗裂性能。

p现场现场压实标准过低压实标准过低压实标准的适当提高依赖于碾压设备的升级，如今的碾压设备如今的碾压设备在性能及压实功能上可以说有质的飞跃有质的飞跃，若仍然沿用规范对于压实度的控制标准显然不太合适。

而且，现行公路路面基层施工技术规范也明确指出，当采用大能量压路机时，宜将压实度在原有基础上提高1%2%。

传统的半刚性材料设计方法及评价标准已经落后于当前技术发展水平传统的半刚性材料设计方法及评价标准已经落后于当前技术发展水平22半刚性材料设计方面的问题半刚性材料设计方面的问题正是因为对半刚性材料在设计方面存在的一些认识上的偏差，导正是因为对半刚性材料在设计方面存在的一些认识上的偏差，导致施工过程中存在以下一些被视为正常现象的不正常现象，严重影响致施工过程中存在以下一些被视为正常现象的不正常现象，严重影响着半刚性基层的施工质量，比较典型的现象有：

着半刚性基层的施工质量，比较典型的现象有：

p半刚性基层在沥青面层铺筑前大量出现裂缝现象大量出现裂缝现象；

p水泥稳定级配碎石混合料的水泥剂量达到水泥剂量达到5%5%6%6%以上以上；

p施工后的半刚性基层表观密实、而且光滑光滑在事实上已经成为半刚性基层质量控制的重要标准；

p工程中为达到设计强度指标及保证路面芯样完整，提高水泥剂量几乎提高水泥剂量几乎成为唯一的最有效的手段成为唯一的最有效的手段；

p现场芯样无侧限抗压强度往往远远大于室内静压成型试件的强度现场芯样无侧限抗压强度往往远远大于室内静压成型试件的强度；

p在现有碾压设备下，无需对施工工艺进行严格控制也能达到较高的压无需对施工工艺进行严格控制也能达到较高的压实度已经被接受实度已经被接受（压实度超百现象普遍存在），但正是在压实度容易达到的情况下，基层的压实质量反而被严重忽视。

33半刚性基层材料施工现状半刚性基层材料施工现状第二部分第二部分振动成型法特点及技术优势振动成型法特点及技术优势p振动成型设备介绍振动成型设备介绍p振动成型法技术优势振动成型法技术优势p振动成型技术核心原理振动成型技术核心原理p振动成型试件剖面表观特性振动成型试件剖面表观特性p振动成型法配合比设计内容振动成型法配合比设计内容p振动成型法施工难度振动成型法施工难度振动成型仪作为室内试验设备，其压实效果能够与振动压路机的压实效果能够与振动压路机的现场压实效果等效现场压实效果等效，原因在于“振动成型仪被压材料”的动态响应与“振动压路机被压材料”的动态响应模型基本一致。

p振动成型参数：

振动成型参数：

偏心块夹角300激振力7612N静面压力140kPa振动频率振动频率30Hz30Hz振幅振幅1.4mm1.4mm振动击实时间振动击实时间2min2min振动成型时间以试件高度为准振动成型时间以试件高度为准11振动成型设备介绍振动成型设备介绍p振动成型方法振动成型方法能够最大程度模拟现场碾压工况能够最大程度模拟现场碾压工况目前，半刚性基层施工现场采用振动压路机和轮胎压路机，室内采用振动法成型试件能够最大程度地模拟现场施工条件能够最大程度地模拟现场施工条件，使室内试验成果与实际应用效果具有可比性应用效果具有可比性，能够更加准确、有效地预测和控制现场施工质量。

p以振动击实密度控制现场压实，以振动击实密度控制现场压实，提高压实标准提高压实标准采用振动法进行施工质量控制，要求以振动击实密度作为现场压实度的控制标准，而振动击实密度一般为重型击实密度的振动击实密度一般为重型击实密度的1.031.031.041.04倍倍，这就能够有效地避免了因室内成型方法与施工实际成型方式不符造成的压实度超百现象，同时也提高了压实标准提高了压实标准；

而压实标准的提高可以大幅度提高半刚大幅度提高半刚性材料的强度性材料的强度，从而显著提高其抗裂能力及抗疲劳性能显著提高其抗裂能力及抗疲劳性能。

22振动成型法技术优势振动成型法技术优势p能够能够有效降低水泥剂量有效降低水泥剂量，显著提高材料抗裂性，显著提高材料抗裂性采用我院优化级配范围进行振动法配合比设计，该范围内的混合料为骨骨架嵌挤结构架嵌挤结构，矿料间的嵌挤作用更强矿料间的嵌挤作用更强，跟传统方法相比，能够有效降低水有效降低水泥剂量泥剂量1.01.01.51.5，强度提高，强度提高1.51.52.02.0倍倍；

而且；

在相同水泥剂量下，振动成型试件的干缩抗裂系数是静压成型试件的1.5倍，抗裂能力显著提高。

p优化级配范围较窄优化级配范围较窄，便于对混合料生产质量进行控制，便于对混合料生产质量进行控制基于振动成型方法，以强度满足要求、抗裂性能最佳为判据基于振动成型方法，以强度满足要求、抗裂性能最佳为判据，对半刚性材料的合成级配形式进行优化，优化级配范围相对于规范级配范围较窄，有利于对混合料的生产质量进行控制。

22振动成型法技术优势振动成型法技术优势p最大功效：

最大功效：

内在：

能够显著提高混合料的密实程度能够显著提高混合料的密实程度（密度、强度、路用性能）；

外在：

能够有效降低混合料的水泥剂量能够有效降低混合料的水泥剂量（延缓甚至阻止开裂）；

p实现途径：

实现途径：

振动成型方式振动成型方式级配优化（嵌挤）级配优化（嵌挤）增强碾压增强碾压降低水泥剂量降低水泥剂量p成型方式比较：

成型方式比较：

静压成型基于静荷载对材料施加剪应力基于静荷载对材料施加剪应力使颗粒间相互靠近以达到压实效果；

振动成型基于高频振动作用使材料产生液化而相互填充基于高频振动作用使材料产生液化而相互填充来达到压密效果；

振动击实特点：

对颗粒性材料施加振动冲击力，使颗粒间的摩擦力由初始的静摩擦状态逐渐使颗粒间的摩擦力由初始的静摩擦状态逐渐转变为动摩擦状态，从而有效降低材料间的摩擦阻力，转变为动摩擦状态，从而有效降低材料间的摩擦阻力，在共振作用共振作用下，当机械振动频率与被压材料固有频率一致时，被压材料的受迫运动最大，材料最易被压实。

33振动成型技术核心原理振动成型技术核心原理p半刚性材料振动成型过程：

半刚性材料振动成型过程：

半刚性材料在振动击实作用下，材料处于振动状态，水分的离析作用使材料处于振动状态，水分的离析作用使得材料颗粒的外层裹覆一层水膜，形成了颗粒运动的润滑剂，减小了材料间得材料颗粒的外层裹覆一层水膜，形成了颗粒运动的润滑剂，减小了材料间的摩擦力和粘结力，颗粒更容易移动到密实状态，的摩擦力和粘结力，颗粒更容易移动到密实状态，颗粒间的相对位置在振动状态下发生变化，出现了相互填充现象，此时，材料内骨架颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩阻力和结合料与骨料间的粘结力都很大，形成骨架密实型嵌挤结构，具有较高的承载能力和稳定性。

p核心原理：

核心原理：

基于基于振动成型方式振动成型方式，对，对原有级配形式进行优化原有级配形式进行优化，适当增加粗集料，适当增加粗集料含量，含量，提高材料颗粒间的嵌挤性提高材料颗粒间的嵌挤性，通过，通过增强碾压增强碾压来增加骨架颗粒间来增加骨架颗粒间的内摩阻力，从而适当降低水泥剂量，的内摩阻力，从而适当降低水泥剂量，在保证强度的前提下达到抗在保证强度的前提下达到抗裂效果。

裂效果。

33振动成型技术核心原理振动成型技术核心原理振动成型试件由于振动提浆作用，表面和侧壁均有水泥浆，容易脱模，且表面光滑振动成型试件由于振动提浆作用，表面和侧壁均有水泥浆，容易脱模，且表面光滑密实。

密实。

静压成型试件脱模阻力大，且表面多孔粗糙。

从剖面结构来看：

振动成型试振动成型试件剖面结构密实，粗集料分布均匀且紧密排列，粗集料的骨架间隙被细集料及胶结件剖面结构密实，粗集料分布均匀且紧密排列，粗集料的骨架间隙被细集料及胶结料密实填充，肉眼观察不到大的空隙，混合料形成完整密实的整体结构。

料密实填充，肉眼观察不到大的空隙，混合料形成完整密实的整体结构。

而静压成型试件剖面中心的集料颗粒甚至未被细集料及胶浆裹覆且呈松散状态，用手可以剥落，且粗集料分布亦不均匀，肉眼可以看到大大小小的空隙分布于剖面表面上。

44振动成型试件剖面表观特性振动成型试件剖面表观特性p依据技术规范：

依据技术规范：

JTGE51-2009JTGE51-2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTJ034-2000JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范公路路面基层