碎石化施工工艺所谓碎石化技术,就是将水泥混凝土路面破碎成混凝土块,破碎材料自上而下由小到大、破碎面在30°~60°范围内,破碎粒径范围为2.5cm~40cm,大部分集中在2.5cm~7.6cm,粒径大于20cm的含量不得超过2%.
该技术是将旧水泥混凝土路面的面板,通过专用设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构,可充分利用旧路残余强度,且保护环境,节约资源。这种基层结构不仅具有一定的承载力,而且具有防止或限制新铺的热拌沥青混凝土路面反射裂缝发生、发展的作用,破碎后的粒径范围为2cm40cm,力学模式趋向于级配碎石。碎石化技术的强度形成机理水泥混凝土路面碎石化后分为表面细粒散层、碎石化层上部和碎石化层下部三个层次。
碎石化层上部厚度约10cm,强度主要有:一是来源于内摩阻角,粒径越大则内摩阻角越大;二是来源于预应力,水泥混凝土面板在破碎时,混凝土产生侧向体积膨胀,混凝土颗粒的粒径越小,膨胀趋势越大,产生的预应力越大。
碎石化层下部厚度约10cm,是“裂而不碎、契合良好、联锁咬合”的块体结构。该结构静定且自稳,具体表现形式为各种形式的咬合梁、拱结构,在外力作用下产生咬合嵌挤作用,比普通嵌锁作用更大,提供的强度更高,具有更好的结构稳定特性。
碎石化技术的主要特点旧水泥混凝土路面进行碎石化后具有以下特点:碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;碎石化能保留原水泥混凝土路面的一定强度;碎石化能可以消除原水泥混凝土路面病害;碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中。通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止加铺沥青混凝土反射裂缝的发生,同时能实现结构强度与反射裂缝两者较好的平衡。
碎石化技术的主要优势旧水泥混凝土路面碎石化后,可以直接作为新路面结构的基层或底基层,其优势主要体现在:(1)碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的*有效办法。(2)破碎并压实的混凝土路面是由破碎混凝土块组成的紧密结合,内部嵌挤、高密度的材料层,为沥青罩面提供更高的结构强度。(3)施工简便,改造周期短,综合造价低。
共振碎石化与其它工艺比较共振碎石化和重锤击碎石化工艺比较当前国内外水泥混凝土碎石化设备主要有锤击破碎机和共振破碎机两种。
重锤击破碎机由两部分组成:前半部分为动力系统,柴油发动机,液压传动;后半部分为破碎系统,有2排重锤,12~16个锤头,锤头总重为455~650kg,每对重锤单独地以一套液压提升系统为动力,在破碎时按一定规律下落。柴油机驱动液压泵,液压泵为液压缸提供压力油。液压缸的往复运动带动各锤头交替地锤击水泥板块并使其破碎。重锤下落时可产生1.38~11.1kJ的冲击能量,设备一次破碎*大宽度4m,该设备工作效率为每台班约2.0km(1个车道)。
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