1)不同養(yǎng)護齡期下,振動壓實成型混合料力學性能明顯優(yōu)于重型擊實成型混合料,且振動壓實成型上部混合料力學性能優(yōu)于下部混合料。
2)隨著齡期增長至90d,2種成型方式下無側限抗壓強度、劈裂強度和抗壓回彈模量均呈現(xiàn)增長趨勢。由不同齡期混合料力學指標占90d強度比例(見表2)可知,3種成型方式下混合料早期(7d)強度增長較快,分別占到各自混合料90d強度的70%左右;且振動成型方式下混合料早期強度增長值顯著大于重型擊實成型混合料。
比較2種成型方式混合料,重型擊實成型混合料28d后強度仍存在一定的增長趨勢,而振動壓實成型增長較小,但重型擊實成型的z終強度仍遠小于振動成型的強度。 分析上述結果的成因,主要是由于:重型擊實本質為采用外加荷載克服混合料內部黏聚力與摩擦力,使混合料發(fā)生重組,進而達到減小空隙率增大混合料密度目的。但該成型方式并不能使混合料粗細集料初始位置發(fā)生較大改變,成型時混合料內部僅能發(fā)生小范圍重組。而混合料內部粗、細集料以及水泥等結合料團聚難以避免,因此重型擊實成型效果受混合料均勻性影響較大。同時,根據力的傳導規(guī)律,下部混合料受力強度顯著小于上部,重型擊實導致的上下部混合料力學性能差異也將導致混合料力學性能相對較弱。 振動成型方式相較重型擊實成型,可促進混合料內部重組,使成型時混合料內部的靜摩擦在振動作用下轉換為動摩擦,粗、細集料及結合料均勻性顯著加強,這也是相關研究顯示采用振動壓實成型進行配合比設計時,具有更大的z大干密度、更小的z佳含水率的內在原因。同時振動過程中使水均勻分布,水的“潤滑”作用也加強了混合料內部的重組進程,加速了結合料與水的反應速率。相同級配組成及結合料含量時,振動成型集料重組更加密實,結合料與水反應更加均勻、充分,因此振動成型混合料具有較優(yōu)的力學性能。而如前所述,根據力的傳導規(guī)律,下部混合料受力強度顯著小于上部,振動成型下部試件力學性能相較上部較弱,但仍高于重型擊實成型混合料。 3、物理性能試驗結果與分析 3.1干縮試驗 采用重型擊實與振動壓實成型2種方式分別成型水泥穩(wěn)定碎石混合料試件,然后進行干縮試驗測試。不同齡期試件干縮量變化如圖2所示。 由圖2可知: 1)隨著養(yǎng)護齡期的增長,2種成型方式混合料干縮量均增大,且重型擊實成型試件干縮量大于振動壓實成型試件。如前所述,這主要是由于振動成型混合料具有較重型擊實成型更好的結合料與水的分布均勻性,減少了強度增長過程中應力集中等不均勻現(xiàn)象。 2)2種成型方式干縮量變化趨勢基本一致,即24h之前干縮量增長較大,之后增速放緩,且在4~24h齡期時增長幅度z大。其原因主要是由采用的水泥特性所決定,也表明水泥穩(wěn)定碎石基層早期尤其是24h內的養(yǎng)護質量尤為重要,如果養(yǎng)護措施到位可有效避免干縮裂縫的產生。 3.2溫縮試驗 采用重型擊實與振動壓實成型2種方式分別成型水泥穩(wěn)定碎石混合料試件,然后進行溫縮試驗測試。各試件不同成型方式水泥穩(wěn)定碎石混合料溫縮試驗結果如圖3所示。 由圖3可知:隨著養(yǎng)護齡期的增長,2種成型方式水泥穩(wěn)定碎石混合料溫縮應變均增大,且振動壓實成型溫縮應變小于重型擊實成型試件。其原因主要是由于振動壓實成型時,有效減少了混合料中集料、結合料集中團聚現(xiàn)象,避免了混合料尤其是細集料、結合料與水反應產物的溫度應力集中,使其具有較小的溫縮應變。 4、結論 1)成型方式對水泥穩(wěn)定碎石混合料力學性能具有重要影響,振動壓實成型混合料力學性能明顯優(yōu)于重型擊實成型混合料,且振動壓實成型上部混合料力學性能優(yōu)于下部混合料。 2)不同成型方式下,混合料早期(7d)強度增長較快,分別占到混合料90d強度的70%左右,且振動成型方式下混合料早期強度增長值明顯大于重型擊實成型混合料。 3) 隨著養(yǎng)護齡期的增長,2種成型方式混合料干縮量、溫縮應變均增大,且重型擊實成型試件干縮量、溫縮應變大于振動壓實成型試件。 4)水泥穩(wěn)定碎石基層早期尤其是24h內養(yǎng)護質量尤為重要,如果養(yǎng)護措施到位可有效避免干縮裂縫的產生。





