水穩(wěn)石基層易出現(xiàn)開裂問題,且疲勞性能不佳,為了解決這一問題,部分研究者做了大量的試驗(yàn)。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),采用振動攪拌不僅可以提高水泥穩(wěn)定碎石均勻性,還可以在一定程度上減少水泥劑量,從而達(dá)到提高水穩(wěn)石基層抗裂性的目的。實(shí)踐證明,采用振動攪拌耐久性水穩(wěn)石基層技術(shù),對控制水穩(wěn)石基層的抗裂性和耐久性均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
水穩(wěn)石振動攪拌機(jī)是在水泥混凝土振動攪拌機(jī)研發(fā)成功后,一次偶然的機(jī)會想到的。研發(fā)成功后,該技術(shù)在各級道路路面基層修筑中得到應(yīng)用,并在我國東北、華北、西北和西南地區(qū)進(jìn)行了大范圍推廣。應(yīng)用該技術(shù)不僅可以節(jié)約水泥用量、降低成本,還可以減少半剛性基層裂縫,提高基層耐久性。從2014年水穩(wěn)石振動攪拌機(jī)研制成功到現(xiàn)在,雖然經(jīng)歷了短短3年時間,但取得了驚人的成績。到目前為止,該技術(shù)已在國內(nèi)30多個省市自治區(qū)得到推廣應(yīng)用,并在10余省份建立了地方性標(biāo)準(zhǔn)或者工法。水穩(wěn)石混合料攪拌中加入振動,使混合料粒料產(chǎn)生了對流、擴(kuò)散作用,粒徑較小的材料可充分彌散并均勻分布。水泥漿和細(xì)集料顆粒均勻分散后,均勻地分散粘結(jié)在粗骨料的表面,避免了粗骨料露白和混合料分布不均勻現(xiàn)象。
水穩(wěn)石材料中,水泥顆粒粒徑3~80μm,粉煤灰顆粒粒徑45μm,水滴小直徑20μm。只有這些微小粒徑的顆粒性材料在混合料中均勻彌散分布,才能實(shí)現(xiàn)微觀上的均勻。傳統(tǒng)攪拌技術(shù)由于攪拌機(jī)理方面存在缺陷,很難實(shí)現(xiàn)微觀均勻。同配比情況下,將傳統(tǒng)攪拌和振動攪拌水穩(wěn)材料在掃描電鏡下放大2000倍,兩者的區(qū)別非常明顯。傳統(tǒng)攪拌水穩(wěn)材料中,細(xì)小松散的CSH(水化硅酸鈣)凝膠顆粒散落于骨料表面而未形成強(qiáng)力粘附,粗細(xì)骨料和水化產(chǎn)物界面明顯,期間的過渡相結(jié)構(gòu)疏松。而振動攪拌水穩(wěn)材料水泥水化充分,粗細(xì)骨料和水化產(chǎn)物渾然一體,微小顆粒材料均勻彌散,整體結(jié)構(gòu)致密均勻。