浅析成型方法对级配碎石性能的影响

鞠兵

摘 要：我国近年来的经济发展取得了很好的成绩，因此，在公路工程建设方面也有了很大的发展，这样就出现了粒料材料在很多的公路工程施工中应用越来越少，尤其在高速公路以及公路等级要求高的工程中，主要是因为级配碎石的性能无法进行保证，因此，为了更好的在公路工程建设中进行应用，对级配碎石的性能要进行必要的提高，这样能够对其强度和稳定性进行改善。文章通过对级配碎石的成型方法进行分析，希望能够提高其性能。

关键词：级配碎石；成型方法；性能

前言

级配碎石是一种由几种不同的碎石按照一定的比例和石屑拌制而成，因此，级配碎石是一种混合料，在强度方面存在着稳定性不强的问题。在基层施工中，将一些不采用任何結合料的材料成为粒料材料，其中就包含着级配碎石，这种材料在力学性能方面非常好。碎石中含有很多的颗粒，这些颗粒子在相互作用过程中会形成一定的强度，因此，是基层强度的重要保障。对级配碎石进行严格的级配控制，在拌合过程中要按照一定的生产配比进行生产，同时，对施工机械要进行严格的控制，在碾压方面也要进行严格的要求，这样能够更好的保证其质量。在很多的不同等级道路施工中，级配碎石基层得到了广泛的应用，因此，这种施工技术在发展过程中也形成了相对比较成熟的工艺。

1 成型方法的分类

在实验室中对粒料材料的试验方法进行分析，通常情况下分为两种，分别是击实法和振动法。

1.1 击实成型方法

在击实过程中，通常情况下是应用重型击实的方法，分三层进行击实，对每层的击实次数有严格的要求。在成型过程中最重要的是以多大的击实功效或者是采取何种成型的方法，能够更好的实现压实的效果。在成型方法方面，葡式击实成型方法得到了广泛的应用，这样在基层底料方面实现更好的成型，在试验方法上基本相同，因此，在不同的地区进行应用，也存在着一定的差异，主要是对超径颗粒的处理方式不同。

这种成型方法在应用过程中会出现一些弊端，主要表现在集料的方向性以及分布情况和现场压实会出现一定的差异，因此，在实际成型过程中会出现和实验室试验结果不符的情况。对成型方法的三轴试验进行分析，能够对预测应力以及应变的关系进行调整，但是，相同的级配不同的试件在结果方面也会出现不同的结果。击实成型方法中要对变量进行很好的控制，主要要对击实锤的质量进行控制，在击实过程中对落锤的高度以及击实的次数要进行严格的要求。在击实过程中，任何的变量改变对密度情况都有很大的影响，也因此，要想增大级配碎石的压实度，要对材料的级配进行更好的压实。

1.2 振动成型方法

振动成型方法在应用中，和重型击实法相同，都是使用相同的试筒，要将其固定在振动台，然后对振动台的频率以及振幅进行调整，在施加压力时，也是采取三层振实，在振动时间方面要进行控制。振动成型法在压实干燥以及粘性比较大的土壤和砂效果比较好，能够通过振动成型的方法减少级配发生改变的情况。振动成型方法和现场施工的方式比较接近，在柔性基层施工中，振动击实过程中产生的振动能够对地面产生一定的作用力，同时，也能产生往复的冲击力。振动击实过程中，振动轮的对地面进行压实，这样能够在材料中产生一定冲击波，导致被压实的材料在纵深方向能够形成一个扩散传播的力。在振动轮不断振动过程中，冲击波会不断的进行扩散，这样就使得压实的材料从原来的静止状态慢慢性向动态摩擦状态进行改变。振动过程中，被压实的材料会受到冲击波的作用产生振动，这样就会导致颗粒之间的初始位置发生改变，同时，也会导致出现相互填充的现象，在振动情况下，颗粒之间的间隙会出现逐渐减小的情况，因此，会使得级配碎石的承载能力出现提高的情况。

2 试验分析

文章对级配碎石的成型方法进行了分析，同时对不同成型方法的优势和劣势进行了比较，在现有的试验条件下，文章对击实法和振动法的成型进行了试验分析。对级配相关理论进行利用，得到试验指数n在0.45-0.55范围内，最大粒径取31.5mm和26.5mm，然后根据公路路面基层施工技术相关规范的要求，对不同级配的含水量和干密度关系以及CBR的影响进行分析

同一级配的两种成型方法下的最佳含水量存在着相近的情况，但是，在振动成型方法中，含量相对较高。含水量的变化对振动成型的影响较大，因此在含水量偏离最佳含水量的时候，振动成型的干密度变化出现了较大的情况。

对于同一种成型方法，集料中细颗粒含量越多，最佳含水量越大。对于最佳含水量处的干密度，中、细级配在不同的成型方式下最大干密度振动成型要稍大一点，但粗级配在两种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，振动成型后，试件中仍有一些空隙没有被细集料充分填充，故干密度较小，而击实成型时，在击实锤的冲击下，粗集料会被击碎，从而填充了部分空隙，因而得到了较大的干密度。

3结束语

在最佳含水量中，振动成型方法在干密度方面比较好，振动成型方法在级配碎石力学性能方面效果更好，因此，在现场施工中，通常选择振动碾压的方法对级配碎石的路面结构性能进行改善。在施工现场对控制的范围有着严格的要求，因此，对振动成型以及重型击实成型的效果进行比较非常必要，重型击实试验在设备方面比较简单，因此，在操作方面比较容易，在推广过程中效果也非常好，这样就使得在一些工程施工中，级配碎石设计也可以应用这种方法。