甘肃路桥公路投资有限公司
摘要：水稳振动拌合技术在理论上进行了创新，将搅拌新理念提出来，从而使原有拌和工艺改变了。借助振动激动源所释放的激振力，将团聚水泥单元破坏，使水泥更加彻底水化，搅拌均匀性很大程度地提升了。通过实践可以了解到，相同水泥用量情况下，运用水稳振动拌合技术，能够将水稳碎化7天无侧限抗压强度提升，相同强度情况下，水稳振动拌合技术也能够将水泥用量明显降低。
关键词：水稳振动拌合技术；水稳碎石；应用
在我国公路建设中，水泥稳定碎石既稳定性和均匀性差，又强度低和易开裂等，根据这个情况，诞生了水稳振动拌合技术，水稳碎石性能，是由普通搅拌和检测振动搅拌而生成的，在相同水泥剂量情况下，有效运用水稳振动拌合技术，能够将水稳碎石强度提升，强度相同情况下，还能够将水泥用量有效地降低，并且还能够使水稳碎石开裂现象减少，施工均匀性很大程度地提升[1]。
一、水稳振动拌合技术原理
（一）普通搅拌技术欠缺
其一，从微观角度看，新拌水泥稳定碎石不但界面强度低，也不均匀。运用普通搅拌技术，新拌水泥稳定碎石的粗集料的表面露白干燥情况容易出现，通过分析和研究可以了解到，聚成团的水泥颗粒大约占10%~30%，无法在整个混合料中分散，水泥颗粒表面有水泥水化进行，致使彻底的水泥水化，降低了混凝土的强度和易性，没有水化的水泥也会使基层后期发生病害。很大程度上，界面强度对水稳碎石强度有决定作用，水泥水化不彻底，以及骨料表面不清洁和干燥时，很大程度地会影响界面[2]。因此，只运用普通搅拌，很难均匀地搅拌混合料，并且也很难改善界面过渡区强度。
其二，普通搅拌装置具有速度梯度。普通强制搅拌机进行工作的过程中，因为筒壁处的速度比较高，中心部分的速度比较低，速度梯度形成，导致不同圆环带不均匀的搅拌。
其三，由于搅拌装置的最大线速度受阻碍，不但延长搅拌的时间，而且还降低了工作效率。普通强制搅拌机，线速度很大，致使混合料离心力比与叶片间摩擦力大，导致离析物料。升高线速度，消耗功率也会相应地增加，致使衬板与叶片磨损加大了，增大了骨料二次的破碎率。因此，运用普通强制搅拌机不但线速度很低，搅拌的时间也很长。
其四，适用性差。普通强制搅拌技术搅拌质量比较好，但对其装置的磨耗也很大，在精集料粒径方面要求很严格，对于轻型混凝土比较适用，用在高强混凝土等上，适用性就很差，无论是各个种类的水泥，还是搅拌各阶段质量的要求都很难应对。
（二）振动拌合机理
振动拌合，就是振动作用和强制搅拌同时运用，致使水泥颗粒能够不断地振动，将水泥水化很大程度地破还，粘聚单元体出现，迅速均匀地分布水泥颗粒。振动搅拌能够增大混合料运动的速度，碰撞的次数不断地增加，从而使水泥水化的速度加快。水泥水化在振动的作用下程度会更高，相对于普通强制搅拌，水化产生的气相组分会更高，并且也会更加均匀地分布。集料表面在振动的作用下会更加干净，同时集料和水泥的粘结力也会很大程度地增加。
其一，能够改善搅拌低效。振动拌合的过程中，具有振动波产生，这是一种振幅在半连续介质中的弹性波，随着增长的距离渐渐地进行减弱。因此，用振动源作为振动能量的中心逐级地向外递减，如同不连续的一个能量梯度，正好互补速度梯度[3]。
其二，能够破坏团聚。振动拌合的过程中，普通强制搅拌由于没有将搅拌装置的作用参加，水泥颗粒聚集成团处在振动状况下，一定振动频率下，物料振动以后，处在颤振的状态下，将混合料之间粘性联接破坏了，很大程度地降低了物料间内摩擦力，破坏了水泥团的表面水膜，团聚状的水泥颗粒转变为均匀地分布，水泥颗粒水化面积加大了，水泥水化反应也更加彻底。
其三，适应性好。振动作用可以对水泥水化进行辅助强化。结合搅拌的材料，将合适的振动参数的振动方式选择，致使混合料性能与参数搅拌相适应。
二、工程实践
以某高速公路为例，该公路属于新建的四车道，基层运用水稳碎石厚42厘米，作为推广水稳振动拌合技术，在该基层施工中，项目组将在振动拌合水稳碎石进行铺筑的试验设置了，同时检测了该试验段水稳碎石的性能指标，并且对比普通搅拌技术进行分析。
（一）设计配合比和材料性质
根据“公路路面基层施工技术细则”所推荐的范围，设计水泥稳定碎石的级配，见表1所示。
（二）比较性能
将水稳振动拌合技术和普通搅拌技术分别运用，与同一配合比进行水稳碎石，按照“公路路面基层施工技术规范”，分别取样将标准试块制作，规定条件下进行七天养生以后，试验无侧限抗压强度。得出以下以下结论。
其一，在同一强度下，水稳振动拌合技术能够将水泥用量有效地降低[4]。从七天无侧限抗压强度看，运用普通搅拌技术，5%水泥用量抗压强度为4.5兆帕；而应用水稳振动拌合技术，4%水泥用量抗压强度为4.4兆帕，二者之间强度没有太大的差别，但是，减小了1%的水泥剂量，对于建筑工程投资节约具有至关重要的现这意义。
有效运用设计的水泥稳定碎石的级配，振动拌合5%水泥含量，与不加振动拌合的5%水泥含量，各自将200米试验段进行施工。工程施工的过程中，表现出不加振动拌合的水泥稳定碎石有水泥团聚和离析精细集料以及粗集料表面露白干燥等现象出现，而加振动拌合的水稳定碎石混合料，既能够水泥彻底水化，又分布均匀。养生七天以后，钻芯分别做无侧限抗压强度的试验，取试验的数据，见表4所示。
从以上结果可以了解到，施工中运用水稳振动拌合技术的水稳碎石，无论在强度均匀性上，还是强度上，都比运用普通搅拌技术具有很大的提升，并且大幅度地提升了水稳碎石的均匀性[5]。
从工程实践上可以了解到，相同水泥用的的情况下，有效运用水稳振动拌合技术，能够将水稳碎石强度提升，强度相同情况下，还能够将水泥用量有效地降低，以及使水稳碎石开裂现象减少，施工均匀性很大程度地提升。因此，有效运用水稳振动拌合技术，不但将水泥拌和均匀性有效地提升了，而且，拌和质量也得以保证。
参考文献：
[1]杨洪生,梁爽,张海涛.振动与传统搅拌的水泥稳定碎石路用性能对比研究[J].施工技术,2018,47(08):66-68+113.
[2]薛万安.大厚度水泥稳定碎石基层施工质量控制关键技术研究[D].长安大学,2017.
[3]杨周晓政.水泥稳定碎石分离式振动拌合试验研究[D].长安大学,2017.
[4]李磊.抗裂型半刚性基层在辽宁省公路大中修工程中的应用研究[D].哈尔滨工业大学,2016.
[5]王博.振动搅拌提高混凝土性能的机理及其试验研究[D].长安大学,2014.