共振碎石化在水泥混凝土路面改造中的應用
發(fā)布時間：
2021-01-18
????自20世紀90年代以來，我國水泥混凝土路面發(fā)展迅速。隨著水泥混凝土路面建設數量的逐年增加和使用年限的不斷延長，需要維修和改造的舊水泥混凝土路面也越來越多。在各種翻修舊水泥混凝土路面方案中，采用不同厚度瀝青混凝土進行罩面鋪裝是比較通行的一種修復方式，但這種修復方式很難消除原有路面上的接縫和裂紋。在日益加重的交通荷載作用下，這些原有的接縫和裂紋會反射到新鋪路面上，形成反射裂縫，并且發(fā)展很快，引起新的破壞，使路面服務期大大縮短。
自20世紀90年代以來，我國水泥混凝土路面發(fā)展迅速。隨著水泥混凝土路面建設數量的逐年增加和使用年限的不斷延長，需要維修和改造的舊水泥混凝土路面也越來越多。在各種翻修舊水泥混凝土路面方案中，采用不同厚度瀝青混凝土進行罩面鋪裝是比較通行的一種修復方式，但這種修復方式很難消除原有路面上的接縫和裂紋。在日益加重的交通荷載作用下，這些原有的接縫和裂紋會反射到新鋪路面上，形成反射裂縫，并且發(fā)展很快，引起新的破壞，使路面服務期大大縮短。
共振碎石化技術的產生，消除了熱瀝青混合料罩面后固有的反射裂紋、層面分離與脫落、潮氣造成的損壞、顛簸、錯層、水泥堿化反應和其他變質反應，是舊水泥混凝土路面改造過程中防止反射裂縫的有效措施。
2、 傳統(tǒng)舊水泥混凝土路面改造技術
2.1常規(guī)修復方法
一直以來，上海對舊水泥混凝土路面的改造主要采取“白加黑”、“白改黑”的方式，即對舊水泥混凝土路面面層做一些拉毛處理后直接加鋪一層新的瀝青混凝土。然而由于舊水泥面板或多或少存有斷板、錯板、接縫、裂縫、坑洞、脫邊、板底空洞等病害，改造后的面層在車輛荷載的連續(xù)不斷沖擊下，板的傳荷能力不良導致舊面板病害處的承載力突然下降，造成應力集中而反射到上面層，形成荷載型反射裂縫。同時由于瀝青混凝土和水泥混凝土兩種材料熱脹冷縮性質不同，當溫度變化時，兩層材料脹縮效應出現差異，溫度應力在下層裂縫處不連續(xù)而產生應力集中，形成溫度脹縮型反射裂縫。反射裂縫或許對行車性能影響不大，但是反射裂縫的存在使雜物進入可以加劇裂縫本身的惡化，而雨水、污水的滲入可以導致土
3、 共振碎石化技術
3.1碎石化技術簡介
共振碎石化是一種路面破碎加覆蓋技術，就是將原有的水泥混凝土路面破碎成小顆粒碾壓后直接作為基層或底基層，再在其表面直接加鋪瀝青混凝土面層的工藝。碎石化不僅是一種破碎路面的工藝，更是一種混凝土路面修復方法。它由共振梁破碎混凝土路面、正確設計和安裝路邊緣和地下排水系統(tǒng)、正確設計瀝青罩面三個主要部分組成。
3.2共振破碎原理
共振破碎設備利用振動梁帶動工作錘頭振動，錘頭與路面接觸。通過調節(jié)錘頭的振動頻率，使其接近水泥面板的固有頻率，激發(fā)其共振，即可將水泥混凝土面板擊碎。工作錘頭上裝有專用傳感器，感應路面的振動反饋。由電腦自動調節(jié)振動頻率，搜尋被擊物的自有頻率，并引起水泥面板在錘頭下局部范圍內產生共振，使混凝土內部顆粒間的內摩擦阻力迅速減小而崩潰。
3.3碎石化技術特點
共振破碎技術產生的高頻低幅振動能量，使舊水泥混凝土路面的結構完整性破壞。由于共振破碎設備動量高，和板塊接觸時間短，將水泥板塊表面的裂紋瞬間均勻地擴展到板塊底部，作用于水泥板塊內部的高頻振動力使其碎裂均勻，碎塊大小和方向規(guī)律，水泥板塊產生斜向裂紋，與路面形成30°－60°夾角。破碎的水泥塊之間相互嚙合，成鋸齒狀，為瀝青加鋪層提供穩(wěn)固的施工平臺，有效避免了裂紋紋路與路面垂直，達到承重和防水的效果。
破碎后的水泥板塊表層粒徑較小，較松散；下層粒徑較大，嵌鎖良好。這樣表層小的顆粒有利于消除反射裂縫和路面滲水的橫向排出；下部較大的顆?？梢蕴岣呗坊某休d能力和阻止?jié)B水向下滲透。粒料經壓實后相互嚙合得更緊，形成穩(wěn)定的基層。
由于破碎深度可以控制，高頻低幅共振產生的裂紋在穿透路面時就消散了，不會破壞原路基層的強度和均勻性，對地下設施也不會產生影響，并能使鋼筋很容易與混凝土顆粒有效分離，杜絕了鋼筋與其聯(lián)帶的水泥碎塊對新面層產生反射的影響
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