CN109624071A - 一种明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，包括：(1)将采用振动搅拌法制备的水泥稳定碎石混合料摊铺在平整地面上，拌和均匀并堆成堆料，堆料呈圆台状或圆锥状，水泥稳定碎石混合料含有n份无侧向抗压强度试件料，n为大于1的整数；(2)将堆料n等分分成n份无侧向抗压强度试件混合料；(3)将每份无侧向抗压强度试件混合料分别装料至无侧限抗压强度试模中养护成型。本发明的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法能够明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均，设计巧妙，操作简单方便，适于大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料技术领域，具体是指一种明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法。
背景技术
骨料不均包括骨料含量的不一以及骨料级配分布的不均。随着水泥稳定碎石振动搅拌法近年在施工工艺中推广，试验室对应的混合料制备方法也从传统的人工闷料法转向振动搅拌法。并且在河南河北两地形成了相应的地标，其余地域的相应地标也正在成形中。
异于人工闷料法的各试件用料单独称取、单独拌和及单独成型，振动搅拌法是将多个试件的用料统一称取，统一拌和，然后单独成型。单独成型时采用人工装料，由于人工装料存在一定的随机性，必然会造成待成型试件中骨料含量不一和级配分布不均，这种不均匀性必然会造成成型试件7天无侧限抗压强度的离散性(标准差/均值)加大，从而带来水泥设计用量的增加，造成资源浪费。而实际施工生产设备转速均匀，无该人为因素。
为了能够将振动搅拌法更加真实的模拟施工现场，需要提供一种明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其能够明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺点，本发明的一个目的在于提供一种明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其能够明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均，适于大规模推广应用。
本发明的另一目的在于提供一种明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其设计巧妙，操作简单方便，适于大规模推广应用。
为达到以上目的，本发明提供一种明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特点是，包括以下步骤：
(1)将采用振动搅拌法制备的水泥稳定碎石混合料摊铺在平整地面上，拌和均匀并堆成堆料，所述堆料呈圆台状或圆锥状，所述水泥稳定碎石混合料含有n份无侧向抗压强度试件料，n为大于1的整数；
(2)将所述堆料n等分分成n份无侧向抗压强度试件混合料；
(3)将每份所述无侧向抗压强度试件混合料分别装料至无侧限抗压强度试模中养护成型。
较佳地，在所述步骤(1)中，所述原料包括92.2％重量～93.2％重量的级配碎石、2.5％重量～3.5％重量的水泥和4.3％重量的水，其中所述级配碎石包括连续级配为16.5mm～31.5mm的碎石、连续级配为10mm～20mm的碎石、连续级配为5mm～10mm的碎石和连续级配为0mm～5mm的碎石，所述的连续级配为16.5mm～31.5mm的碎石、所述的连续级配为10mm～20mm的碎石、所述的连续级配为5mm～10mm的碎石和所述的连续级配为0mm～5mm的碎石的重量比例为21:19:30:30。
较佳地，在所述步骤(1)中，所述振动搅拌法包括：称取所述水泥稳定碎石混合料的原材料，使用振动搅拌机搅拌，从而制成所述水泥稳定碎石混合料。
较佳地，在所述步骤(1)中，所述拌和均匀并堆成堆料采用铲进行。
较佳地，在所述步骤(1)和所述步骤(2)中，n为8。
更佳地，在所述步骤(2)中，将所述堆料沿所述堆料的横截面所在圆的间隔45°角的4条直径垂直切割4次从而将所述堆料8等分。
更进一步地，在所述步骤(2)中，所述切割采用钢板尺进行。
较佳地，在所述步骤(3)中，所述装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
较佳地，在所述步骤(3)中，所述养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
本发明的有益效果主要在于：
1、本发明的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法包括：(1)将采用振动搅拌法制备的水泥稳定碎石混合料摊铺在平整地面上，拌和均匀并堆成堆料，堆料呈圆台状或圆锥状，水泥稳定碎石混合料含有n份无侧向抗压强度试件料，n为大于1的整数；(2)将堆料n等分分成n份无侧向抗压强度试件混合料；(3)将每份无侧向抗压强度试件混合料分别装料至无侧限抗压强度试模中养护成型，因此，其能够明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均，适于大规模推广应用。
2、本发明的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法包括：(1)将采用振动搅拌法制备的水泥稳定碎石混合料摊铺在平整地面上，拌和均匀并堆成堆料，堆料呈圆台状或圆锥状，水泥稳定碎石混合料含有n份无侧向抗压强度试件料，n为大于1的整数；(2)将堆料n等分分成n份无侧向抗压强度试件混合料；(3)将每份无侧向抗压强度试件混合料分别装料至无侧限抗压强度试模中养护成型，因此，其设计巧妙，操作简单方便，适于大规模推广应用。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。
具体实施方式
区别于人工闷料法，振动搅拌法制备的水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料，在无侧限抗压强度试件装料过程中，易造成骨料含量及分布不均匀，为了解决这一技术问题，本发明提供了一种明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，包括以下步骤：
(1)将采用振动搅拌法制备的水泥稳定碎石混合料摊铺在平整地面上，拌和均匀并堆成堆料，所述堆料呈圆台状或圆锥状，所述水泥稳定碎石混合料含有n份无侧向抗压强度试件料，n为大于1的整数；
(2)将所述堆料n等分分成n份无侧向抗压强度试件混合料；
(3)将每份所述无侧向抗压强度试件混合料分别装料至无侧限抗压强度试模中成型。
在所述步骤(1)中，所述无侧向抗压强度试件料的具体组成可以根据需要确定，较佳地，所述原料包括92.2％重量～93.2％重量的级配碎石、2.5％重量～3.5％重量的水泥和4.3％重量的水，其中所述级配碎石包括连续级配为16.5mm～31.5mm的碎石、连续级配为10mm～20mm的碎石、连续级配为5mm～10mm的碎石和连续级配为0mm～5mm的碎石，所述的连续级配为16.5mm～31.5mm的碎石、所述的连续级配为10mm～20mm的碎石、所述的连续级配为5mm～10mm的碎石和所述的连续级配为0mm～5mm的碎石的重量比例为21:19:30:30。
在所述步骤(1)中，所述振动搅拌法可以包括任何合适的步骤，较佳地，所述振动搅拌法包括：称取所述水泥稳定碎石混合料的原材料，使用振动搅拌机搅拌，从而制成所述水泥稳定碎石混合料。
在所述步骤(1)中，所述拌和均匀并堆成堆料可以采用任何合适的工具进行，较佳地，所述拌和均匀并堆成堆料采用铲进行。
在所述步骤(1)和所述步骤(2)中，n可以根据需要确定，较佳地，n为8。
在所述步骤(2)中，当n＝8时，将所述堆料8等分可以采用任何合适的方法，更佳地，将所述堆料沿所述堆料的横截面所在圆的间隔45°角的4条直径垂直切割4次从而将所述堆料8等分。
在所述步骤(2)中，所述切割可以采用任何合适的工具进行，更进一步地，所述切割采用钢板尺进行。
在所述步骤(3)中，所述装料可以采用任何合适的步骤，较佳地，所述装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
在所述步骤(3)中，所述养护成型可以采用任何合适的步骤，较佳地，所述养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
实施例1
《公路无机结合料稳定材料试验规程》中规定无侧向抗压强度的成型试件数量为9个，为了方便采用振动搅拌法制备的水泥稳定碎石混合料等分，本实施例特将数量设定为8个，即每1/8等分水泥稳定碎石混合料(即无侧向抗压强度试件混合料)独立成型试件。无侧限抗压强度试件的直径和高均为15cm，成型后无侧限抗压强度试件总重约6.5kg。考虑到水泥稳定碎石混合料粘锅以及拌和过程中的损失等因素，因此单个无侧限抗压强度试件成型重量取7kg，单锅拌和量为56kg。
每份无侧向抗压强度试件料包括级配碎石(其中不同连续级配碎石的重量比例为(16.5mm～31.5mm)：(10mm～20mm)：(5mm～10mm)：(0mm～5mm)＝21:19:30:30)6.525kg、PO42.5水泥0.175kg，水0.3kg，共7kg，即水泥含量ωc为2.5％重量，共称取8份，即称取级配碎石52.2kg、PO 42.5水泥1.4kg，水2.4kg，共56kg，使用振动搅拌机(60L)搅拌，从而制成水泥稳定碎石混合料。
将水泥稳定碎石混合料摊铺在平整地面上，用铲拌和均匀并堆成堆料，堆料呈圆锥状；用钢板尺将堆料沿堆料的横截面所在圆的间隔45°角的4条直径垂直切割4次从而将堆料8等分分成8份无侧向抗压强度试件混合料；将每份无侧向抗压强度试件混合料分别装料至无侧限抗压强度试模中养护成型，装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行，养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
实施例2
基本同实施例1，不同之处在于：每份无侧向抗压强度试件料包括级配碎石6.49kg，PO 42.5水泥0.21kg，水0.3kg，共7kg，即水泥含量ωc为3.0％重量；堆料呈圆台状。
实施例3
基本同实施例1，不同之处在于：每份无侧向抗压强度试件料包括级配碎石6.455kg，PO 42.5水泥0.245kg，水0.3kg，共7kg，即水泥含量ωc为3.5％重量。
对比例1
每份无侧向抗压强度试件料包括级配碎石6.525kg、PO 42.5水泥0.175kg，水0.3kg，共7kg，即水泥含量ωc为2.5％重量。
单独称取每份无侧向抗压强度试件料，即称取级配碎石6.525kg、PO 42.5水泥0.175kg，水0.3kg，共7kg，然后用铲拌和，再装料至无侧限抗压强度试模中养护成型，装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行，养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
共进行8次上述步骤。
对比例2
每份无侧向抗压强度试件料包括级配碎石6.49kg，PO 42.5水泥0.21kg，水0.3kg，共7kg，即水泥含量ωc为3.0％重量。
单独称取每份无侧向抗压强度试件料，即称取级配碎石6.49kg，PO 42.5水泥0.21kg，水0.3kg，共7kg，然后用铲拌和，再装料至无侧限抗压强度试模中养护成型，装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行，养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
共进行8次上述步骤。
对比例3
每份无侧向抗压强度试件料包括每份无侧向抗压强度试件料包括级配碎石6.455kg，PO 42.5水泥0.245kg，水0.3kg，共7kg，即水泥含量ωc为3.5％重量。
单独称取每份无侧向抗压强度试件料，即级配碎石6.455kg，PO 42.5水泥0.245kg，水0.3kg，共7kg，然后用铲拌和，再装料至无侧限抗压强度试模中养护成型，装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行，养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
共进行8次上述步骤。
对比例4
采用同实施例1的方法制成水泥稳定碎石混合料，然后随机装料(即人工用试验铲随机将料装入无侧限抗压强度用试模中)至无侧限抗压强度试模中养护成型，装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行，养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
对比例5
采用同实施例2的方法制成水泥稳定碎石混合料，然后随机装料(即人工用试验铲随机将料装入无侧限抗压强度用试模中)至无侧限抗压强度试模中养护成型，装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行，养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
对比例6
采用同实施例3的方法制成水泥稳定碎石混合料，然后随机装料(即人工用试验铲随机将料装入无侧限抗压强度用试模中)至无侧限抗压强度试模中养护成型，装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行，养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
实施例4
将实施例1～3以及对比例1～6制成的无侧向抗压强度试件按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行7天无侧向抗压强度测试，不同制备装料方式制成的无侧向抗压强度试件7天无侧限抗压离散性(％)如下表1所示。
表1 实施例1～3以及对比例1～6制成的无侧向抗压强度试件7天无侧限抗压离散性(％)
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 7天无侧限抗压离散性(％) | 5.77 | 4.98 | 5.35 |
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 7天无侧限抗压离散性(％) | 5.23 | 4.55 | 5.21 |
| 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 | |
| 7天无侧限抗压离散性(％) | 8.99 | 9.39 | 7.05 |
如表1所示，利用本发明的振动搅拌-等分装料法成型的无侧向抗压强度试件的强度离散性接近人工闷料法成型的无侧向抗压强度试件的强度离散性，但明显低于振动搅拌-随机装料法成型的无侧向抗压强度试件的强度离散性。不难理解，这主要是因为人工闷料法原材单独称取，获得的无侧向抗压强度试件均匀性最高。而振动搅拌—随机装料法原材统一称取且包含了人工装料的随机性，故获得的无侧向抗压强度试件均匀性最低。
因此，为了比较等分装料法成型的无侧向抗压强度试件与随机装料法成型的无侧向抗压强度试件的强度离散性。特设计不同制备和装料方式下成型的无侧向抗压强度试件。水泥稳定碎石混合料制备方式包括人工闷料法和振动搅拌法，对于振动搅拌法制备的水泥稳定碎石混合料，分别以随机装料和等分法装料两种方式成型，从而比较7天无侧向抗压强度的离散性。发现利用振动搅拌-等分装料法成型的无侧向抗压强度试件的强度离散性略高于人工闷料法成型的无侧向抗压强度试件的强度离散性，但明显低于振动搅拌-随机装料法成型的无侧向抗压强度试件的强度离散性。原因应该在于：
散体材料在卸料堆积过程中，自然状态下一般呈圆台/圆锥状分布，不同尺寸的骨料朝各个方向滑落的概率均等。水泥稳定碎石混合料在成型之前，颗粒之间并未粘结，可视为散体材料的一种。故在将水泥稳定碎石混合料以圆台/圆锥等分过程中，各等分中的骨料含量一致，级配均匀分布。
上述试验证实，本发明的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法可以明显减弱振动搅拌法后人工装料带来的骨料不均。
综上，本发明的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法能够明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均，设计巧妙，操作简单方便，适于大规模推广应用。
由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。
Claims (9)
1.一种明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将采用振动搅拌法制备的水泥稳定碎石混合料摊铺在平整地面上，拌和均匀并堆成堆料，所述堆料呈圆台状或圆锥状，所述水泥稳定碎石混合料含有n份无侧向抗压强度试件料，n为大于1的整数；
(2)将所述堆料n等分分成n份无侧向抗压强度试件混合料；
(3)将每份所述无侧向抗压强度试件混合料分别装料至无侧限抗压强度试模中养护成型。
2.如权利要求1所述的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述原料包括92.2％重量～93.2％重量的级配碎石、2.5％重量～3.5％重量的水泥和4.3％重量的水，其中所述级配碎石包括连续级配为16.5mm～31.5mm的碎石、连续级配为10mm～20mm的碎石、连续级配为5mm～10mm的碎石和连续级配为0mm～5mm的碎石，所述的连续级配为16.5mm～31.5mm的碎石、所述的连续级配为10mm～20mm的碎石、所述的连续级配为5mm～10mm的碎石和所述的连续级配为0mm～5mm的碎石的重量比例为21:19:30:30。
3.如权利要求1所述的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述振动搅拌法包括：称取所述水泥稳定碎石混合料的原材料，使用振动搅拌机搅拌，从而制成所述水泥稳定碎石混合料。
4.如权利要求1所述的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述拌和均匀并堆成堆料采用铲进行。
5.如权利要求1所述的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特征在于，在所述步骤(1)和所述步骤(2)中，n为8。
6.如权利要求5所述的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，将所述堆料沿所述堆料的横截面所在圆的间隔45°角的4条直径垂直切割4次从而将所述堆料8等分。
7.如权利要求6所述的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述切割采用钢板尺进行。
8.如权利要求1所述的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述装料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
9.如权利要求1所述的明显减弱振动搅拌法制备水泥稳定碎石无侧限抗压强度混合料的骨料不均的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述养护成型按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009进行。
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