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振动压实成型机

振动压实成型机
振动压实成型机

一、概述

随着高等级公路建设的不断发展,交通量越来越大,对高等级沥青路面技术水平的要求不断提高,对沥青路面设计要求也更加严格,对于施工仪器设备的要求也越来越高,鉴于原有击实仪方法求取最大干密度的试验方法所求的数据与公路施工振动碾压的实际情况有一定的差距。我公司与有关科研院校联合开发了新一代振动压实成型机,该仪器模拟振动压路机的施工工况,用振动法求取最大干密度与最佳含水量的关系,该设备采用机电一体化的控制方法,可靠性好,操作简单,该仪器符合公路沥青路面设计规范JTGD50-2006。

二、适用范围

本方试验方法适用于采用振动压实方法成型无机结合料稳定粒料的各种试件,其中包括用于测试无侧限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量的圆柱体试件和用于温缩系数,干缩系数抗折强度以及抗折回弹模量测试的梁式试件。

圆柱体试件尺寸:直径150mm,高150mm、

三、技术参数

1、振动电机功率:4KW

2、升降电机功率:0.75KW

3、静压力:1900N

4、激振力:6800~6900N(可调)

5、振动频率:28~30HZ(可调)

四、安装说明

1、按照设备底座尺寸做好牢固基础。

2、接好主机与控制电源。

3、按电源启动键,再按上升键或者下降键观察电机方向是否正确,如相反则将电源相数换相即可。

4、振动电机为顺时针转动。

本试验方法适用于采用振动压实方法成型无机结合料稳定粒料的各种试件,其中包括用于测试无侧限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量的圆柱体试件和用于温缩系数、干缩系数、抗折回弹模量测试的梁式试件。

五、仪器设备

1、振动压实成型机:静压力、激振力和频率可调(与振动法确定压实标准所用设备相同)。配有150mm的圆形压头。

2、圆柱体试件模具

钢模:内径152mm,高170mm,壁厚10mm;

钢模套环:内径152mm,高50mm,壁厚10mm;

以上各部件可用螺栓固定成一体。

六、试料准备

在预定做试验的前一天,取有代表性的试料测定其风干含水量。对于细粒料,试料应不少于100g;对于中粒料,试料应不少于1000g;对于粗粒料的各种集料,试料应不少于2000g。同时测定石灰和水泥的含水量。

按照压实标准试验确定的最大干密度、设计的集料级配以及试件的体积计算各种集料的重量并配料,配料的份数由测试的试验要求而定。

对于无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗压回弹模量试验每种配合比需要13个试件,对于温缩系数、干缩系数、抗折强度、抗折回弹模量测试的梁式试件每种配合比需要6个试件。

七、试件制作步骤

1、调节振动成型机的振动参数,对无机结合料稳定粒料一般选用静压力1900N、激振力6800~6900N、振动频率为28~30Hz的振实条件。根据需要成型试件的形状分别安装圆形压头或长方形压头,然后仔细地确定出混合料振动压实并需要达到规定尺寸,据此调节振动压实机振动器上标尺应达到的位置。

2、取1份试料平铺于金属盘内,按事先通过压实标准试验确定的最佳含水量计算得的每份试料的应加水量将水均匀地喷洒在试料上,用小铲将试料充分拌和到均匀状态。

就加水量可按下式计算:

Qw=

Qn Qc Qn Qc

(+)×0.01w-×0.01wn-×0.01wc 1+0.01wn 1+0.01wc 1+0.01wn 1+0.01wc

式中:Qw 混合料中的应加的水量(g);

Qn 混合料中集料的质量(g),其原始含水量为wn,即风干含水量(%)

Qc 混合料中水泥或石灰的质量(g),其原始含水量

为wc(%);

W 要求达到的混合料的含水量(%)。

3、将所需要的结合料,如水泥、二灰等加到浸润后的试料中,并用小铲、泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。对于加有水泥的试料,应在拌和后1h内完成下述振实试验,拌和后超过1h的试样,应允作废(石灰稳定和石灰粉煤灰稳定除外)。

4、将钢模套环、钢模及钢模底板紧密连接,然后将其放在坚实地面上,将拌和好的混合料按四分法分成四份,依次将混合料倒入内,一边倒一边用直径2cm左右的木棒插捣。混合料一次装完后整平其表面并稍加压紧,然后覆盖一片事先剪好的塑料纸。将钢模连同混合料放在振动压实机的钢质底板上,用螺栓将钢模底板与振动压实机底板固定在一起。

5、将振动压头对准钢模后,放下振动器,使振动压头与钢模内的混合料紧密接触。检查振动压实的成型机上的螺栓及相关连接处,确定没有任何物品放在振动压实成型机上。

6、启动振动压实成型机开关开始振动压实。仔细观察振动压实成型机上振动器标尺的位置变化,达到预定的标尺位置后立即关闭,同时记下振动压实时间。

7、提起振动压头。松开钢模底板的螺栓,将钢模连同经过振实后的混合料一起卸下,松开螺栓后取下钢模套环,此时振动压实后的混合料顶面应与钢模的上边缘齐平。

8、托住钢模底部的垫块,小心将钢模与其中的混合料一起放到

合适的地方,根据料的类型静置一段时间后用脱模器将振实以后的混合料推出钢模。

对于梁式试件,需要松开螺栓后,小心地将侧板取悼,但试件仍要放在钢垫板上不能移动,等混合料具有初步强度后方可移动。

9、试件脱模或可以搬动后应马上用塑料薄膜包裹并放入养生室中进行养生,养生条件与规范中静压2法相同。

八、注意事项及相关说明

1、对于水泥稳定类材料,从加水拌和到进行压实试验间隔时间愈长,水泥的水化作用和结硬程度就愈大。因此要求以水泥为结合料的试验拌和后要在1h内完成压实试验。

2、由于振动容易对仪器造成损伤,在振动压实前需仔细检查仪器螺栓的紧固程度,操作时一定要遵守操作的规程,不可疏忽大意。振动压实过程较短,应认真观察振动器压头是否达到跳起的状态,不要使振动压实成型机长时间在回弹跳状态运行。

3、对于振动压实后的混合料来说,为了防止变形或松散,圆柱体试件不宜立即脱模。振实后混合脱模的时间应根据混合料的结构类型而定;

悬浮密实类结构混合料:2~3h;

骨架密实类结构混合料:5~6h;

骨加空隙类结构混合料:10~12h;

与圆柱体试件相比,梁式试件刚成型后更易受损,所以对于梁式试件而言,振动压实并拆除侧板后,试件仍需放置在钢垫板上,最好

24h以后再移动。如确需临时移动,应托住钢垫板小心移动。

4、在混合料装模并将其表面大致整平后应铺上塑料纸,然后进行振动压实。这样做主要是防止混合料中的细料浆粘在振动压头上,振动压头上黏附细料后不但对振动有影响,而且在振动完后提起振动压头时容易造成试件表面不平整。

5、混合料拌和后装时应严格按四分法进行,对于半钢性基层混合料而言,离析对室内试验的结果有很大影响。

连续压实技术

1.连续压实控制技术的原理 将振动碾压过程看做是一种动态试验过程(振动压实试验),振动压路机为动态加载设备。在碾压过程中振动轮同时受到来自机械本身的激振力和路基结构的抵抗力(反力)作用,二者的共同作用引起振动轮的振动响应,基于这种振动响应建立的评定与控制体系,实现碾压过程中的实时监测和反馈控制。 如果以振动轮为研究对象,那么不管什么填料,路基填筑体系对振动轮的作用总是可以用其抵抗力来表征。在振动轮参数和激振力已知的条件下,实测的振动响应信息包括了路基结构力的相关信息。 2.施工工序 2.1相关校验 在采用连续压实控制技术前要首先在试验段上进行相关校验即对比试验,检验并建立连续指标与常规质量验收指标间的相关关系,其相关系数只有达到规程的规定方能使用。 图2.1相关校验流程图工艺流程图

布范围并重新进行分析计算,仍然达不到要求,可能是所选择的方法和控制系统出现问题所致,需采用其他方法进行压实质量控制。 2.1.1碾压方案 在碾压时将整个碾压区域分成三个部分,同时碾压成不同密实状态,以下给出参考碾压遍数。 (1)轻度区:静压1遍+连续压实检测1遍; (2)中度区:静压1遍+强振1遍+连续压实检测1遍; (3)重度区:静压1遍+强振n遍+连续压实检测1遍。 2.2.2步骤 (1)数据预处理。由于各种原因导致的试验数据出现异常现象是经常发生的。因此,首先需要进行数据的预处理工作。比较好的办法就是做出散点图进行观察,如果数据出现异常点,要仔细分析原因进行甄别。 (2)计算相关系数。目前计算相关系数的商用软件非常普及,只要输入检测数据对,便可以方便地得到相关系数以及回归方程,并给出相关图。 (3)确定相关方程。得出相关系数r,在相关系数满足规程要求,即r>0.70时,将数值带入,即得到相关方程。 (4)确定目标振动压实值。根据现行路基相关标准的规定,按照路基填料类型查到K30最小的合格标准值,将其带入回归方程即可得到目标值。 3.过程控制 3.1过程控制流程图 图3.1过程控制流程图

高速铁路路基填料振动压实机理研究

高速铁路路基填料振动压实机理研究 摘要:路基填料的压实是直接关系到铁路路基工程好坏的关键因素之一,本文 以郑阜铁路河南段ZFZQ-3标段为工程依托,通过对工程中所需要用到的A组和C 组水泥改良土填料进行振动压实试验,分析这两种填料的压实特性,得到了一些 有用的结论。 关键词:路基工程,填料,电镜试验,振动压实,压实特性 0.引言 路基的压实质量直接关系到高速铁路的运行安全,对后续降低维护和运营成 本起到至关重要的作用。充分认识填料的压实机理对保证路基压实质量具有重要 的意义。目前,国内外的专家学者在路基填料的压实机理方面开展了大量的研究 工作,取得了一定的研究成果[1-5],如闫从军[[]]等通过选择压实设备来提高填石 路基施工质量,探讨了施工过程中压实机具、铺层厚度、碾压遍数及沉降量等因 素的相互关系以及影响填石路基施工质量的主要因素;李志勇[[]]对风积沙的压实机理进行研究,提出了砂粒的三种接触模型,得出颗粒级配是影响填料压实度的 重要因素;纪林章[[]]分析了路基填料的冲击振动压实机理,认为降低土的抗剪强度和增加振动压路机的剪应力是填料被压实的机理。尽管目前关于路基压实质量 理论研究已经取得了一定的研究成果,但是,总体来讲,还是滞后于实际工程的 发展和需求。 基于此,本文以郑阜铁路河南段ZFZQ-3标段为工程依托,利用振动压实仪进行室内试验来研究施工现场所用的A组填料和C组改良土填料的振动压实机理。 在研究中,由含水率、颗粒级配以及振动的三个参数对振动压实后填料干密度的 影响来反映这两种填料的振动压实机理。 1.工程概况 郑阜铁路ZFZQ-3标段三分部位于河南省周口市境内,周口东站起止里程为 DK138+589.89至DK141+086.73,正线路长度2.497km;ZDK00+400至 ZDK1+557.98段维修工区长度1.158km;总长3.655km。红线征地501亩,涵洞4座,框构桥5座,旅客地道1座。本文研究的A组和C组改良土填料就是来自于 周口东站站场路基施工的两种填料。 2.试验内容和目的 采用控制变量法,通过振动台试验分别研究两种填料含水率、颗粒级配、振 动时间、振动频率以及振动幅值对填料压实特性的影响。研究的目的在于深入了 解填料压实过程中所呈现出来的结构及状态变化规律,以期能够通过室内试验深 入了解填料压实机理从而能对现场施工有所帮助,主要试验设备见图1-图2。 图7 A组填料试验结果图8 B组填料试验结果 对于A组填料,振动频率小于35Hz时,填料的干密度随振动频率的增加而迅速增大, 当振动频率达到35Hz时,干密度值达到最大,以后又随振动频率的增大而略微变小。对于C 组改良料,在30Hz时候达到最大,之后减少,最后略有增加,可能与颗粒级配有关。因此,对于该路段A组填料的最佳振动频率为35Hz,C组填料为30-35Hz。 4.结论 通过振动压实试验后,经过分析整理,得到了关于A组填料和C组水泥改良土填料的一 些压实特性,分别如下:

T 0133-1993 表面振动压实仪法

表面振动压实仪法 1 目的、适用范围 1.1 本方法是测定粗粒土和巨粒土最大干密度的试验方法。 1.2 本试验规定才用表面振动压实仪法测定无黏性自由排水粗粒土和巨 粒土(包括堆石料)的最大干密度。 1.3 本试验方法适用于通过0.075mm标准筛的土颗粒质量百分数不大于 15%的无黏性自由排水粗粒土和巨粒土。 1.4对于最大颗粒尺寸大于60mm的巨粒土,因受试筒允许最大粒径的限 制,宜按本试验3.3规定处理。 2 仪器设备 2.1 振动器:功率0.75~2.2kW,振动频率30~50Hz,激振力10~880kN。 钢制夯:可牢固于振动电机上,且有一厚15~40mm夯板。夯板直径应略小于试筒内径2~5mm。夯与振动电机总重在试样表面产生18kPa以上的 静压力。 2.2 试筒:根据土体颗粒级配选用较大试筒。但固定试筒的底板须固定 于混凝土基础上或至少质量450kg混凝土块上。试筒容积宜用灌水法每年标定一次。 2.3 套筒:内径应与试筒配套,高度为170~250mm;与试筒固定后内壁 须成直线连接。 2.4 台秤、电动葫芦、标准筛(圆孔筛:60mm、40mm、20mm、10mm、 5mm、2mm、0.075mm)。 2.5 直钢条:宜用尺寸为350mm×25mm×3mm(长×宽×厚)。 2.6 深度仪或钢尺:量测精度要求至0.5mm。 2.7 大铁盘:其尺寸宜用600mm×500mm×80mm(长×宽×高)。 2.8 其他:烘箱、小铲、大勺及漏斗、橡皮擦、秒表、试筒布套等。 3 试验步骤 3.1 干土法 3.1.1 充分拌匀烘干试样,即使其颗粒分离程度尽可能小;然后大 致分成三份。测定并记录空试筒质量。 3.1.2 用小铲或漏斗将任一份试样徐徐装填入试筒,并注意使颗粒 分离程度最小(装填量宜使振毕密实后的试样等于或略低于筒高的1/3); 抹平试样表面。然后可用橡皮锤或类似物敲击几次试筒壁,使试料下沉。 3.1.3 将试筒固定于底板上,装上套筒,并与试筒紧密固定。 3.1.4 放下振动器,振动6min。吊起振动器。 3.1.5 按本试验3.1.2~3.1.4进行第二层、第三层试样振动压实。 3.1.6 卸去套筒。将直钢条放于试筒直径位置上,测定振毕试样高 度。读数宜从四个均布于试样表面至少距筒壁15mm的位置上测得并精确至0.5mm,记录并计算试样高度H0。 3.1.7 卸下试筒,测定并记录试筒与试样质量。扣除试筒质量即为 试样质量。计算最大干密度ρdmax。 3.1.8 重复本试验3.1.1~3.1.7步骤,直至获得一致的最大干密度。 但须制备足够的代表性试料,不得重复振动压实单个试样。 3.2 湿土法

振动压路机

长安大学 地面力学 作业论文 土的压实性能及振动压路机 的压实机理研究 作者: 刘婷 指导老师:马鹏宇 2011年4月22日

土的压实性能及振动压路机 的压实机理研究 作者:刘婷指导老师:马鹏宇 (长安大学交通建设与装备学号:2506080108 陕西西安) 摘要:在分析土壤性质和和土的压实性能的基础上,探讨了土中含水量,压路机的压实功能和土的级配组成对压实效果的影响。并进一步对振动压实机理,振动压实类型及振动压路机的力学模型进行了研究。分析了振动对压实材料剪应力、抗剪强度的影响,结合振动压路机的结构分析了其力学特性,简要提出了对振动压路机参数的选择和提高压实效率的途径。 关键词:土的压实性能振动压实机理土的剪应力土的抗剪强度Abstract: On the analysis of soil properties and and soil compaction performance, discusses on the basis of the soil moisture content, roller compaction function and soil graded composition on compaction effect. And further, the vibration compaction mechanism of vibration compaction type and mechanics model of vibratory rollers are studied. Analysis of the vibration compaction material shear stress, shear strength with the influence of the structure of vibratory roller, analyzed its mechanical properties, briefly proposed to the vibratory rollers parameter selection and improve the efficiency of the way compaction.

振动压路机与振动压实的前沿技术

振动压路机与振动压实的前沿技术 祁隽燕 葛恒安 振动压路机一出现,就立即引起世人的关注,与静作用压路机相比,它具有压实效果好、生产效率高等优点,在工程质量和进度要求越来越严格的今天,受到广大施工单位的一致青睐。随着振动压实技术和控制技术的不断提高,特别是微电子技术、自动控制技术和计算机技术等的迅猛发展,振动压路机的发展前景更是一片光明。 1 振动压路机 1 1 发展概况 振动压路机存在的时间并不长,1930年德国人最先使用了振动压实技术,并于1940年成功发明了拖式振动压路机。振动压实技术和振动压路机的出现,彻底改变了压实效果简单依靠重量或增大线压力的方式。随着振动压实理论研究的不断深入,振动压路机产品的规格品种也越来越多,尤其是20世纪70年代静液传动和液压控制技术在振动压路机上得到了应用,出现了调频调幅式振动压路机,为压实工作参数的优化调节奠定了基础,使得振动压路机迅速成为世界压路机市场的主导者,现已占据了世界市场80%以上的份额。 国内振动压路机的发展源于1961年西安公路学院(长安大学前身)与西安筑路机械厂联合开发出的3t自行式振动压路机。1984年徐州工程机械制造厂引进瑞典戴纳帕克(Dynapac)公司的CA25单钢轮振动压路机和CC21型串联式振动压路机技术,1987年洛阳建筑机械厂引进了德国宝马(Bo mag)公司BW217D和BW217AD振动压路机技术, 90年代江麓机械厂引进了德国伟博麦士(Vibro max)公司的W1102系列振动压路机技术。当时国外最为先进的振动压实技术几乎都进入了中国,从此中国的压路机制造业进入了发展的快车道。目前,我国已形成以徐工和洛建为代表的80多家压路机生产企业,并初步形成了手扶式振动系列、拖式振动系列、自行式振动系列等产品,基本上可以满足国内需求,并具有一定的出口能力。 由于我国振动压路机起步较晚,整体水平与国外先进水平相比仍有较大差距,尤其是重型和超重型振动压路机生产数量和品种仍然较少,路肩和沟槽等专用压实设备缺乏,产品的可靠性和外观质量等综合技术经济指标和自动控制技术方面仍低于国外先进水平。 1 2 振动压路机的新发展 随着对新的压实技术和方法的不断探索,振动压路机出现了许多新的变化。如振荡压路机、冲击式压路机和垂直振动压路机已经由20世纪80年代初期的设想和80年代中期的研制试验,发展到现在已可向市场提供系列产品。并且在发展中进一步确定了各自的应用领域,逐渐成为该领域内主要的机种之一。 1 2 1 振荡压路机 振荡压实是20世纪80年代出现的一种新的压实方法和技术,首先提出这一概念的是瑞典的H Thurner博士,方法是利用两根互成180 的偏心轴来产生按正弦曲线变化的交变转矩, 施加于滚轮 1 振荡马达 2 减振器 3 振荡滚筒 4 机架 5 偏心轴 6 中心轴 7 同步齿形带 8 偏心块 9 偏心轴轴承座 10 中心轴轴承座 图1 振荡轮结构原理图 上,使它产生一种绕轴心的振荡运动(见图1)。交变的剪切力使滚轮对地面产生一种类似轮胎压路机 35 建筑机械 2002(9)

[汇总]振动压实成型机

[汇总]振动压实成型机 一、概述 随着高等级公路建设的不断发展,交通量越来越大,对高等级沥青路面技术水平的要求不断提高,对沥青路面设计要求也更加严格,对于施工仪器设备的要求也越来越高,鉴于原有击实仪方法求取最大干密度的试验方法所求的数据与公路施工振动碾压的实际情况有一定的差距。我公司与有关科研院校联合开发了新一代振动压实成型机,该仪器模拟振动压路机的施工工况,用振动法求取最大干密度与最佳含水量的关系,该设备采用机电一体化的控制方法,可靠性好,操作简单,该仪器符合公路沥青路面设计规范JTGD50-2006。 二、适用范围 本方试验方法适用于采用振动压实方法成型无机结合料稳定粒料的各种试件,其中包括用于测试无侧限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量的圆柱体试件和用于温缩系数,干缩系数抗折强度以及抗折回弹模量测试的梁式试件。 圆柱体试件尺寸:直径150mm,高150mm、三、技术参数 1、振动电机功率:4KW 2、升降电机功率:0.75KW 3、静压力:1900N 4、激振力:6800~6900N(可调) 5、振动频率:28~30HZ(可调) 四、安装说明 1、按照设备底座尺寸做好牢固基础。 2、接好主机与控制电源。

3、按电源启动键,再按上升键或者下降键观察电机方向是否正确,如相反则将电源相数换相即可。 4、振动电机为顺时针转动。 本试验方法适用于采用振动压实方法成型无机结合料稳定粒料的各种试件,其中包括用于测试无侧限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量的圆柱体试件和用于温缩系数、干缩系数、抗折回弹模量测试的梁式试件。 五、仪器设备 1、振动压实成型机:静压力、激振力和频率可调(与振动法确定压实标准所用设备相同)。配有150mm的圆形压头。 2、圆柱体试件模具 钢模:内径152mm,高170mm,壁厚10mm; 钢模套环:内径152mm,高50mm,壁厚10mm; 以上各部件可用螺栓固定成一体。 六、试料准备 在预定做试验的前一天,取有代表性的试料测定其风干含水量。对于细粒料,试料应不少于100g;对于中粒料,试料应不少于1000g;对于粗粒料的各种集料,试料应不少于2000g。同时测定石灰和水泥 的含水量。 按照压实标准试验确定的最大干密度、设计的集料级配以及试件的体积计算各种集料的重量并配料,配料的份数由测试的试验要求而定。 对于无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗压回弹模量试验每种配合比需要13 个试件,对于温缩系数、干缩系数、抗折强度、抗折回弹模量测试的梁式试件每种配合比需要6个试件。 七、试件制作步骤

振动压实技术

软土基振动压实机理分析 广东交通职业技术学院赖仲平 摘要:振动压路机压实软土地基其质量是比较难控制的,在我国南方地区特别是三角洲冲积平原地区,地质条件复杂,土质为流塑状淤泥。本文通过分析振动压实机理、软土的剪应力和抗剪强度,如何控制振动压路机频率和振幅以及行驶速度来进行压实。 关键词:振动压路机压实机理高填方路基 1.引言 由于工程的规模和具体情况不同,回填和铺筑材料的性质不同,施工工艺及铺层厚度不同,压实作业时,必须根据不同的施工条件和施工要求,合理选择压实机械设备。对于高填土方路基,振动压路机压实效果更显突出。 2.背景: 江门市九江大桥(G325线)至江门市区一级公路主要分布于三角洲冲积平原地貌区西江河漫滩和低山丘陵地貌区丘间沟地带,工程地质条件复杂,流塑状淤泥、淤泥质土为欠固结的高灵敏土层,且分布广泛,厚度较大,属软土地基。根据设计要求,在软基处理完毕后要求填筑路基高度大于4米,最大达8.5米,属高填方路堤。 在高填方路堤的作用下,路基总沉降量大,大部分路段沉降量在1.5~3.0米之间,控制工后沉降难度大,路基软土强度低,控制路基的稳定难度大。因此本路段的压实工序就更显重要。为达更高施工质量,运用垂直振动压路机进行压实作业,经检验符合质量标准。 3.振动压路机的压实机理 目前关于振动压路机压实机理的研究已经取得了一定进展,工程技术界提出了几种有关振动压实机理的观点,如共振压实观点、最小摩擦力观点等。这些观点各自可以解释某一类振动压实现象,但是不能全面解释各种振动压实现象,说明这些观点还需完善和补充。土在压实过程中,无论是静碾压实还是振动压实,只有当土中产生的剪切应力τ大于土的抗剪强度τf时,才能够使土颗粒重新排列,土体压密变实。即: τ>τ f (1) 只要清楚了振动对土剪应力。和抗剪强度。的影响,也就清楚了振动压实机理。 3.1 振动对压实材料剪应力τ的影响 图1是在土层下200一处静、动压力测试结果,土承受的压力P为静压力P j与动压力P d 之和,即: P=P j+P d (2)

公路施工振动压路机压实技术研究

公路施工振动压路机压实技术研究 发表时间:2019-07-03T13:08:26.397Z 来源:《防护工程》2019年第6期作者:王钦平 [导读] 本文对振动压实技术的应用要点及操作进行研究,以提高振动压实技术的施工水平。 山东潍坊 261057 摘要:目前在公路工程施工中振动压路机是一种常用机械,其实用性较强,在压实施工中效果显著。本文对振动压实技术的应用要点及操作进行研究,以提高振动压实技术的施工水平。 关键字:振动压实;技术要点;操作;方法 1、前言 目前在沥青路面碾压工艺中,广泛运用的是振动压路机,比较于之前的传统压路机,振动压路机在两边转轴上安装了两个偏心块,克服了在压实时跳振带来的一些弊端,在公路沥青路面施工中,有很广泛的应用。 2、振动压实的要点 在进行振动压实技术运用的时候,主要运用的机器是振动压路机,主要利用的是滚动偏心轮转动产生的合力,从而可以最大程度的满足路面压实中对于密实度和平整度的要求。在运用振动压路机时,一定要注意,不要让振动压路机的频率太高,这样会使传到地面的能量随之减少,压实效果就会得不到保障。 3、振动压实技术的使用方法 通常情况下,碾压可以分成三个阶段,即初压阶段、复压阶段、终压阶段。每个阶段不同,对于振动压路机的使用也不同,对于振动压实技术的使用,也并不相同。下面分别进行介绍:振动压实技术在初压阶段,主要是为了让路面能够平整稳定,所以在这个阶段使用振动压路机碾压要掌握好时间,一般要在沥青混合材料摊铺后、混合料温度暂未大幅度降低时,进行碾压。压路机在碾压的时候,要先边后中,先低后高,先慢后快的进行碾压,相邻的碾压带要注意轮宽的重叠,重叠大概是1/3到1/2左右,这样可以保证相邻的地方也能够被完整碾压。在初压时,采用什么样的振动压路机也是要进行选择的,一般都是使用轻型钢筒式。另外还要注意,压路机的驱动轮朝向应该是摊铺机的方向,碾压的时候不可以随意改变方向和路线,这样才能够保证路面不出现推移、开裂的现象。施工单位在进行振动压实技术复压阶段时,要先确定碾压的遍数,要保证次数不低于3遍,这样才可以让公路沥青路面符合工程设计的规定密实度,也能够符合工程设计的规定强度以及孔隙率。同时,在复压阶段的施工中,要参照沥青混合料的种类以及其配置性能,结合沥青结构层厚度及混合料温度,从而把握碾压施工时机。振动压路机在使用的时候,要注意震荡的频率,并且要保持匀速行驶的状态。进行复压阶段,就要开始进行终压工作。振动压实技术在终压阶段,主要是在做清除工作。因为在使用振动压路机的时候,轮子会留下一些痕迹,并且碾压的时候会有一些裂缝,终压阶段就是清除掉这些,并且进一步提高公路沥青路面的平整度。在这一阶段进行振动压实工作时,可以使用双轮滚筒式的压路机进行碾压,振动压路机可以关闭振动频率,这样可以有效的实现路面平整度最大化,碾压遍数大概为1到2遍左右。另外,在进行振动压实技术终压阶段的时候,还可以结合上传统的压实工艺以及传统的振动压实技术,二者结合下,可以进一步的对公路沥青路面的施工质量做出保障,并且可以提升其使用性能,其使用寿命也可以得到有效的延伸。 4、振动压实技术在沥青路面上的应用 横接缝就是在作业段的前后,摊铺进行连接的位置,在需要对作业段转换摊铺的时候,一定要对横接缝做好技术处理工作。在进行横接缝的震荡碾压时,需要采用的轮是刚性光轮,主要碾压方向是沿着横接缝的方向,一次性碾压路线,一直到越过横接缝。在进行横纵接缝碾压的时候,首先要碾压的横接缝,然后才可以对纵接缝进行碾压,这样才能保证横接缝的结合面不会分离。在碾压施工的过程中,如果接缝处出现了不平整的现象,一定要进行补压工作,确保不平整的地方最终平整,这样才可以保障碾压的最终质量。当进行振动压实纵接缝的碾压时,一般来说摊铺机作业时应不少于两台,并且要全幅摊铺,呈现出梯形的队伍。由于摊铺带的沥青混合料是比较相似的,在温度上也就比较接近,纵接缝之间的界线,总的来说并不是很清晰的。所以,在进行振动压实时,压路机碾压沿着纵缝来回往返一次就可以了,这样进行碾压,效果是非常良好的。如果在摊铺作业时,只有一台摊铺机进行摊铺配套纵接缝压实工作,那么要保持振动压路机和摊铺机两台机器工作时的同步,并且两台机器之间的距离,应该是比较远的,位置呈前后排列。如果这个时候形成了摊铺带,那么摊铺带的内侧就不会侧向限位,压路机在碾压轮挤压的情况下,就会沿着纵接缝线进行一次往返预压,然后会在路缘石位置进行初压工作。再铺好相邻的摊铺带,在摊铺带内侧进行碾压,然后以此进行错轮碾压。另外,如果相邻的摊铺带之间,摊铺时间相隔于压实时间比较长的话,可以用压路机对无侧限的那一边,进行一次往返碾压,然后主要针对右侧限的一边开始初压,以最早碾压的接缝边没有轮迹为准,完成作业。 5、压实技术运用时的影响因素 路基路面的施工环节是公路建设的基础,而路基路面的压实作业就是一种辅助性手段,使得路基路面的施工结构更加稳定,进一步保证公路的质量。所以,影响压实作业的因素很关键,自然环境因素就是其中之一。众所周知,地基是有地下部分的,地下是有土壤的,而土壤里不可避免的会有水分的,这些水分我们称呼之为含水量,含水量能够随着季节的变化而改变最终呈现在表象上。针对这种客观存在的现象,在实际的检测环节上,一般技术人员采用的是设立观测站以便随时进行检测。而主要原因是土壤的含水量一定程度上会使得土壤的密度发生改变,使得土壤变得松散,硬度不断发生变化,不利于控制,进而影响压实工作的开展,即使开展了,如果没有对土壤的含水量进行实时监控,那么也会影响压实工作的质量,最终还是不利于路基路面的施工建设,质量得不到保证。因此只有实时监测才能便于观察含水量,使得压实度能够达到稳定的指标。除此之外,自然环境因素还体现在土壤本身的物理属性上,土壤的砂粒表面大小不一致,且带有粘附性,所以在体积、阻力等方面就会对压实工作造成进一步的影响。还有,影响路基路面压实度最主要的因素,同时也是最关键的因素就是技术设备的问题。机械的合理使用是进行压实工作的重点,在实际的工作之中,压实工作是非常重要的,而对于机械的重量要求就有规定,不同的压实工程规模要求使用不同规格的机械,主要机械分为重量以及轻量型,重量型机械可以在压实工作中使得密实度加大一些,轻量机械则相反,这个环节也同样需要有关人员进行实时监测。其次,设备上压实机也是影响压实度的关键因素,压实机的碾压程

成型机与脱模器全参数

实用标准文案 精彩文档仪器设备 振动压实成型机 击实模尺寸标配:?152×170mm 。 圆柱形试样尺寸:?150mm×150mm 梁式试件尺寸:100mm×100mm×400mm 梁式试件试模尺寸: 试模(内部):长×宽×高=400mm×100mm×150mm; 试模壁厚不小于15mm; 上、下垫块厚:25mm; 主要技术条件: 1、静压力0~1900N±10%(可调) 2、激振力:0~6900N(可调) 3、振动频率:0~50HZ(可调) 4. 振动时间:0~10分钟(可调) 适用试模: 圆柱型试件模具 (1)击实筒:钢模:内径152mm 高170mm 壁厚10mm 钢模套环:内径152mm 高50mm 壁厚 10mm 筒内垫块:直径151mm、厚20mm 钢模底板:直径300mm、厚10mm (2)Φ100×100mm 、Φ150×150mm试模或其他 梁式试件模具 100mm×100mm×400mm(带有与试件面积相同的上、下压块,厚约5cm)钢侧板:长450mm 宽:180mm 厚150mm 钢垫块:长450mm 宽:100mm 厚25mm 6.电源:~380V 2KW 脱模器:适用于直经为φ50mm、φ100mm、φ101.6mm、φ150mm、φ152mm,高度为230mm 以内的各种试模筒。 能脱φ100mm、φ150mm、φ152mm,高度为230mm以内的各种试模的。 主要技术规格: 1、脱模器丝杠上升速度:70mm/min 2、脱模器丝杠下降速度:70mm/min 3、脱模器丝杠最大移动距离:240mm 4、脱模器丝杠最大上升极限距离:270mm 5、脱模器丝杠最大下降极限距离:30mm 6、脱模器丝杠最大脱模力:150KN

智能压实技术的研究进展

智能压实技术的研究进展 引言 对于铁路、公路、机场和坝体等诸多填筑工程而言,决定其工程质量的关键要素是优良的填料和充分的碾压。在填料一定的情况下,如何进行压实质量控制是该领域关注的重点。自从1976年瑞典提出利用振动压路机碾压过程中动态响应信号的畸变程度进行压实质量检测的压实计方法以来,这类利用振动压路机为工具的检测与控制方法在欧洲得到了很好的发展,并于20世纪90年代出现连续压实控制(CCC)的概念。2000年智能压实(IC)思想被提出,但没有太多实质性进展。近年来,智能压实的概念被许多人曲解,随意将与压实机具结合的、能够采集某些参数的量测设备(实际是信息化或数字化施工设备)统称为智能压实系统,不但误导了建设单位和施工单位等用户,也对智能压实量测系统的研制和开发造成误导,偏离了智能压实的原本发展方向。 本文从填筑工程质量的需求出发,探讨智能压实系统应具备的功能、及其构建难点等问题,希望引起广泛重视和讨论,使智能压实的研发和应用能够回到正确的道路上来。 连续压实控制向智能压实的演变 智能压实是根据连续压实控制技术的“智能压路机”而提出的概念,因此连续压实控制是智能压实(控制)的基础。自从20世纪瑞典提出压实计方法以来,北欧其他一些国家也按照这一思路展开了研究。随着研究和应用的深入,连续压实控制技术由开始的单一仿制压实计,到逐渐出现了几种具体方法(控制指标的差异是关键),其中德国BOMAG 公司的研究后来居上,成为智能压实概念的早期提出者之一。

1982年,德国BOMAG公司仿瑞典压实计方法提出了自己的压实计产品(指标是压实计值CMV的10倍)。将测量系统引入振动压路机后,于1992年在bauma会议展出了“智能压实机(ICM)”的首个雏形。通过安装的位移传感器,可以根据碾压面压实状态的不同反馈来控制压路机的行走速度(实际是改变单位长度上的作用次数),这使得振动压路机第一次有了一些“智能”的含义;1996年出现了具有自动变幅的双钢轮振动压路机,并在沥青面上进行了碾压尝试;1998年具有自动变幅的单钢轮振动压路机在岩土填料的碾压中进行了尝试。 随着研究和工程应用的深入,连续压实控制指标是否能真实放映填筑体的压实质量已成为关注的焦点,这也是影响智能反馈控制的关键技术之一。BOMAG公司在2000年后提出连续压实控制的振动模量指标,为研究具有自动反馈控制的“智能”压路机提供了基础,随后出现了“宝马智多星”压路机。2004年,美国联邦公路局公布“FHWA 智能压实战略计划”,推进了智能压实概念的普及。这一计划主要是利用计算机、模型和革新软件将土和沥青的压实设备智能化,以改善工序,使路面性能更均匀,减少试验人员数量,提供一个长期的压实质量记录。这个计划将建立一套系统的方法,鼓励工业和交通部门发展智能压实技术,更新相关建筑标准等。美国提出的智能压实主要是指连续压实控制与GPS的结合。 国内有关研制“智能”压路机的报道,并非广告语所描绘的那样,也没有见到实际应用的效果。原因可能是多方面的,但量测结果与实际压实效果之间误差过大而造成反馈控制出现问题恐怕是主要原因之一。 连续压实控制是智能压实的初级阶段和技术基础。“智能”一词现在已被各行各业广泛提及,但大部分还都处于初级阶段,距离人们心目中的智能要求还差很远。 智能压实的含义

静力式压实机

静力式压实机 摘要:静力式压实机分类使用方法发展动态与趋势 1.压实机的简介 压实机械主要用来对道路基础、路面、建筑物基础、堤坝、机场跑道等进行压实,以提高土石方基础的强度,降低透水性,保持基础稳定,使之具有足够的承载能力,不致因载荷的作用而产生沉陷。按压实工作机构的作用原理,可以分为静力式压实机、振动压实机、小型打夯机等几种主要压实机械。下面我们主要 对静力式压实机进行讨论。 静力式压实机械:利用本身重量以及附加 重量,通过碾压轮使被压实土壤或路面材 料产生深度为h的永久变形。加载时间长, 有利于土壤的塑性变形。对粘土的压实效 果较好,尤其对大面积的压实效率较高, 适用于大型建筑和筑路工程。静力式压实 机工作原理如右图所示: 静力式压实机工作原理示意图2.静力式压实机的种类 常用的静力式压实机主要有光轮压路机、轮胎压路机、羊脚碾等几种。 1.光轮压路机 光轮压路机的工作装置由几个用钢板卷成或用铸钢铸成的圆柱形中空(内部可装压重材料)的滚轮组成,如图a所示:

a.光轮压路机 b.轮胎压路机 光轮压路机按碾压轮和轮轴的数目可分为二轮二轴式、三轮二轴式和三轮三轴式三种,按机械自重的大小可分为轻型(2~6t)、中型(6~10t)和重型(10~15 t)三种。 2.轮胎压路机 轮胎压路机对各种土壤都有良好的压实效果,特别是在沥青路面的压实作业中,更显示其优越的性能。如图b所示,轮胎式压路机的轮胎前后错开排列,一般前轮为转向轮,后轮为驱动轮,前、后轮胎的轨迹有重叠部分,使之不致漏压。 3.羊脚碾 羊脚碾可分为拖式和自行式两种,常用的羊脚碾多为拖式单滚羊脚碾(图c),羊脚的尺寸和形状对土的压实质量和压实效果有直接影响,羊脚的高度和碾轮的直径之比应控制在1:8~1:5之间。羊脚碾的特点是单位面积的压力大,压实效果和压实深度均较同质量的光轮压路机高。为使羊脚经久耐用,在羊脚的尖端部位常堆焊一层耐磨锰钢。各种羊脚的外形,如图d所示。 c.拖式单滚羊脚碾 d.羊脚的外形 3.静力式压路机的使用 静力式压路机的特点是循环延续时间长,材料应力状态的变化速度不大,但应力较大。静力式压路机广泛用土方、砾石、碎石和柏油混凝土路面的压实功课中。静力式压路机是用静作用压实原理,哄骗压路机自身行驶的滚轮对被压材料

振动压实器

振动压实器 振动压实器主要用途 主要用于采用振动压实方法成型无机结合料稳定粒料的各种试件,其中包括用于测试无侧 限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量的圆柱体试件和用于温缩系数、干缩系数、抗 折强度以及抗折回弹模量测试的梁式试件 振动压实器主要特点 采用自体激振机构,激振力稳定共振小.,整机及各部件工艺性能好经久耐用最大程度减小噪声及整机振动。机体小巧重量轻便于安装。 振动压实器主要技术指标 1. 振动频率: 0~50Hz(可调)。 2. 振动力: 0~1000Kg(可调) 3. 静压力: 0~1500Kg(可调) 4. 振动时间: 0~10分钟(可调) 5. 适用试模:300×300×50(100)mm 300×150×50(100)mm Φ100×100mm Φ150×150mm或其它 6.电源:~380V 2KW 7.外形尺寸:1400×1200×2500mm 8.重量: 500Kg 振动压实器操作规程 1、调节振动成型机的振动参数,对无机结合料稳定粒料一般选用静压力 1900N、激振力6800N-6900N、振动频率为 28-30HZ 的振实条件。 2、根据需要成型时间的形状分别安装圆形或长方形压头,然后仔细地确定出混合料的振 动压实需要达到的规定尺寸,据此调节振动压实机上标尺应达到的位置。 3、取一份试料平铺于金属盘中,按事先通过压实标准试验确定的最佳含水量计算得到的 每份试料应加水量将水均匀的喷洒在试料上,用小铲将试料充分拌合到均匀状态。 4、将所需要的结合料加到浸润后的试料中,并用小铲、泥刀或其他工具充分拌合达到均 匀状态。对于加有水泥的试料,应在拌合后 1h 完成试验,拌合后超过 1h 的试样应予作废。 5、将钢模套环、钢模及钢模底板紧密连接,然后将其放在坚实地面上,将拌合好的混合 料按四分发分成四份,依次将混合料倒入筒内,一边倒一边用直径 2cm 左右的木棒插捣。混合料一次装完后整平其表面并稍加压紧,然后覆盖一片事先剪好的塑料纸,将钢模连同混合料放在振动压实机的刚质地板上,用螺栓将钢模底板与振动压实机底板固定在一起。

表面振动压实仪使用说明书

BZYS-4212表面振动压实仪 使用说明书 一、概述 1、对于无粘性自由排水土的最大干密度的测定,击实试验法的曲线型试验曲线是多峰或无显著峰值,这表明该法对这类土已不是最合适的试验法了。而且击实法确定的“最大干密度”常常低于振动压实试验的结果。英国标准BS1377,瑞典SS027109均规定对于高渗透性土采用表面振动压实仪法。我国交通部行业标准《公路土工试验规程》(JTGE40-2007)结合交通部公路科学研究所的试验研究,新增加了此法和振动台法作为无粘性粗粒土巨粒土的最大干密度测定的基本试验法。 好仪器,好资料,尽在沧州建仪(https://www.doczj.com/doc/d915527434.html,)。欢迎查询。 打造中国建仪销售第一品牌,树立沧州产品全新形象 2、表面振动器法与振动碾压工况相似,操作简便,试样在振动压实时不产生分离现象。振动台法操作复杂,试样在震动压实过程中易产生分离现象,因此,JTG40-2007推荐优先采用表面震动压实仪法,而且此法还可以用于粗粒土大三轴试验,渗透试验,混凝土材料试验及基层材料试验等制件工作。 二、技术指标: 1、电源电压:380V、220V 2、升降功率:370W 3、振动功率:750W 4、振动频率:47.5HZ-50HZ 5、激振力:10-80KN 6、试验时间:数量0-999秒、任意设定 7、夯板作用在试样表面静压力:18Kpa 8、试筒规格:铁制大筒一个内径:280mm 铁质小筒一个内径:152mm。 三、工作原理: 振动夯板在试样表面做垂直振动压实被自上而下传播,颗粒菱角剪裁破碎后,颗粒位置重新排列,移动到相应于土工试验规格标准条件下的稳定位置,从而土体得到压实。主要用途:用于测定无粘性自由排水粗粒土和巨粒土(包括堆石料)的最大干密度。 四、使用说明: 1:安装合适的试筒压紧试筒取适量的土样,用规定的工具装入试体,大致刮平试样表面。 2:确认三相线电源连接良好,控制器面板上电源指示灯是亮的。 3:按动控制器上上升,停止,下降按键,振动电机及配重各部件运动自如。 4:当按上升开关,振动器反而下降或按下降开关,振动器反而上升时,应倒电源线。否则上下行程开关都不起作用,容易损坏机器。

振动压实成型机

一、概述 随着高等级公路建设的不断发展,交通量越来越大,对高等级沥青路面技术水平的要求不断提高,对沥青路面设计要求也更加严格,对于施工仪器设备的要求也越来越高,鉴于原有击实仪方法求取最大干密度的试验方法所求的数据与公路施工振动碾压的实际情况有一定的差距。我公司与有关科研院校联合开发了新一代振动压实成型机,该仪器模拟振动压路机的施工工况,用振动法求取最大干密度与最佳含水量的关系,该设备采用机电一体化的控制方法,可靠性好,操作简单,该仪器符合公路沥青路面设计规范JTGD50-2006。 二、适用范围 本方试验方法适用于采用振动压实方法成型无机结合料稳定粒料的各种试件,其中包括用于测试无侧限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量的圆柱体试件和用于温缩系数,干缩系数抗折强度以及抗折回弹模量测试的梁式试件。 圆柱体试件尺寸:直径150mm,高150mm、 三、技术参数 1、振动电机功率:4KW 2、升降电机功率:0.75KW 3、静压力:1900N 4、激振力:6800~6900N(可调) 5、振动频率:28~30HZ(可调)

四、安装说明 1、按照设备底座尺寸做好牢固基础。 2、接好主机与控制电源。 3、按电源启动键,再按上升键或者下降键观察电机方向是否正确,如相反则将电源相数换相即可。 4、振动电机为顺时针转动。 本试验方法适用于采用振动压实方法成型无机结合料稳定粒料的各种试件,其中包括用于测试无侧限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量的圆柱体试件和用于温缩系数、干缩系数、抗折回弹模量测试的梁式试件。 五、仪器设备 1、振动压实成型机:静压力、激振力和频率可调(与振动法确定压实标准所用设备相同)。配有150mm的圆形压头。 2、圆柱体试件模具 钢模:内径152mm,高170mm,壁厚10mm; 钢模套环:内径152mm,高50mm,壁厚10mm; 以上各部件可用螺栓固定成一体。 六、试料准备 在预定做试验的前一天,取有代表性的试料测定其风干含水量。对于细粒料,试料应不少于100g;对于中粒料,试料应不少于1000g;对于粗粒料的各种集料,试料应不少于2000g。同时测定石灰和水泥的含水量。

T表面振动压实仪法

T表面振动压实仪法集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

表面振动压实仪法 1 目的、适用范围 本方法是测定粗粒土和巨粒土最大干密度的试验方法。 本试验规定才用表面振动压实仪法测定无黏性自由排水粗粒土和巨粒土(包括堆石料)的最大干密度。 本试验方法适用于通过标准筛的土颗粒质量百分数不大于15%的无黏性自由排水粗粒土和巨粒土。 对于最大颗粒尺寸大于60mm的巨粒土,因受试筒允许最大粒径的限制,宜按本试验规定处理。 2 仪器设备 振动器:功率~,振动频率30~50Hz,激振力10~880kN。钢制夯:可牢固于振动电机上,且有一厚15~40mm夯板。夯板直径应略小于试筒内径2~5mm。 夯与振动电机总重在试样表面产生18kPa以上的静压力。 试筒:根据土体颗粒级配选用较大试筒。但固定试筒的底板须固定于混凝土基础上或至少质量450kg混凝土块上。试筒容积宜用灌水法每年标定一次。 套筒:内径应与试筒配套,高度为170~250mm;与试筒固定后内壁须成直线连接。 台秤、电动葫芦、标准筛(圆孔筛:60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、)。 直钢条:宜用尺寸为350mm×25mm×3mm(长×宽×厚)。 深度仪或钢尺:量测精度要求至。 大铁盘:其尺寸宜用600mm×500mm×80mm(长×宽×高)。 其他:烘箱、小铲、大勺及漏斗、橡皮擦、秒表、试筒布套等。 3 试验步骤 干土法 充分拌匀烘干试样,即使其颗粒分离程度尽可能小;然后大致分成三份。测定并记录空试筒质量。 用小铲或漏斗将任一份试样徐徐装填入试筒,并注意使颗粒分离程度最小(装填量宜使振毕密实后的试样等于或略低于筒高的1/3);抹平试样表面。然后可用橡皮锤或类似物敲击几次试筒壁,使试料下沉。 将试筒固定于底板上,装上套筒,并与试筒紧密固定。 放下振动器,振动6min。吊起振动器。 卸去套筒。将直钢条放于试筒直径位置上,测定振毕试样高度。读数宜从四个均布于试样表面至少距筒壁15mm的位置上测得并精确至,记录并计算试样高度H0。 卸下试筒,测定并记录试筒与试样质量。扣除试筒质量即为试样质量。计算最大干密度ρdmax。 湿土法 按湿法试验时,可对烘干试料加足量水,或用现场湿土料进行。拌匀试料颗粒级配及含水率(使颗粒分离程度尽可能小),然后大致分成三份。如

第二章 高频振动轮的压实原理

第二章高频振动轮的压实原理 2.1 高频振动压实机理 高频振动是指振动轮的频率高于60Hz的振动,高频振动压实用快速、连续地反复冲击土的方式工作。压力波从土的表面向深处传播,土颗粒处于振动状态,颗粒间的摩擦力实际上被消除,在这种状态下,小的土颗粒填充到大的土颗粒的孔隙中,土处于容积尽量小的状态。 不同时产生压力的振动,能在一些情况下获得好的压实效果。如混凝土或完全水饱和砂,由于振动消除了内摩擦力,因受重力影响,这些材料被固紧密实。有必要用带有压力和剪切力的振动去克服土颗粒间的粘结力和内聚力,因为这些力阻碍土的压实。在土中,毛细管把土颗粒连接在一起,并形成表面内聚力,内聚力随土颗粒尺寸的减小而增大。在粘土中,由于粘土颗粒之间分子力的作用,也形成内聚力。 土的振动压实,必须具备下列条件才能得到理想的压实效果。 1)土颗粒处于运动状态,内摩擦力被消除; 2)在土中产生应力和内聚力。 关于土的振动压实的三种学说: (1)土的共振学说。根据物理学院里,如果被压实土的固有频率和激振机构振动频率相一致,则振动压实能得到最好的结果。但在各种土及一种土的是挤压式过程中,土的固有频率是变化的,因此激振机构的频率就必须有一个较大的调节范围。 (2)重复冲击学说。利用振动在土上所产生的周期性的压缩运动作用,使土压实,为此就需要增大机械在与土接触前一瞬间的动量,这就需要使机械具有大振幅和增大振动部分的质量。 (3)内摩擦减少学说。土的内摩擦因振动作用而急剧减小,使剪切强度下降到只要很小的符合就能很容易进行压实,为此,就需要使压轮在振动过程中始终保持着和土的接触,即土的振动频率、振幅与压轮的频率、振幅相同,就能得到最好的压实效果,在这种情况下,振动压轮传递给土的纯粹是振动能量,为了使压轮达到这样一种工作状态,就必须使振幅很小使它不脱离地面。 高频振动压路机在进行压实作业时,由于振动轮的振动使其对地面作用一个往复的冲击力。振动轮每对地面冲击一次,被压实的材料中就产生一个冲击波。同时,这个冲击波在被压是的材料内,沿着纵深方向扩散和传播。随着振动轮不断振动,冲击波也将不断产生和持续扩散(见图2.1)。被压实材料的颗粒在冲击波的作用下,由静止的初始状态变为运动状态。被压实材料颗粒之间的摩擦力,也由初始的静摩擦状态逐渐进入到动摩擦状态。同时,由于材料中水分的离析作用,使材料颗粒的外层,包围了一层水膜,形成了颗粒运动的润滑剂。颗粒间的摩擦阻力将大为下降,这为颗粒的运动创造了十分有利的条件。被压实材料的颗粒在冲击波的作用下产生了运动,造成了颗粒间的初始位置的变化,并且由此产生了相互填充间隙的现象(见图2.2)。颗粒之间存在许多大小不等的间隙。在振动压实之后,由于颗粒之间的相对位置发生了变化,出现了相互填充的现象,颗粒间的间隙减少了。较大颗粒之间形成的间隙由较小的颗粒所填充,被压是材料的压实度提高了。同时,颗粒之间的紧密接触也增大了被压实材料的内摩擦阻力,使基础的承载能力也随之提高了。

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