水泥碎石稳定土材料强度影响因素分析

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水泥碎石稳定土常用的评定指标有两种：强度和耐久性。强度指标通常用的是7d龄期的无侧限抗压强度,耐久性指标常用干湿循环试验或冻融循环试验。我国《公路路面基层施工技术规范》规定，当水泥碎石稳定土用做路面的基层和底基层时，其强度应符合下表的要求。

不同路基对强度有不同的要求，追根溯源，首先从稳定土材料的生产过程分析。

配比

配比的重要性不言而喻，要保证精确的配比就必须有精确地计量设备与计量方法，目前国内主要采用电子计量配料机，这样避免人为干扰因素。

搅拌设备

搅拌机长宽比

长宽比是双卧轴连续式搅拌机的重要几何参数,其确定方法比较复杂，涉及因素比较多，本文不做详细表述，目前国内双卧轴连续式搅拌机长宽比为0.7～1.3,其中推荐宽短型拌缸的长宽比为0.78，窄长型为1.1，经过实验验证对于水泥碎石稳定土窄长型搅拌缸的搅拌效果会好些。

搅拌轴转速

双卧轴搅拌机工作时，搅拌叶片由搅拌轴带动一起旋转，此时处于不同角度和位置的叶片对物料进行搅拌,在搅拌过程中需要克服物料的惯性力、摩擦力以及粘滞阻力,促使物料产生轴向以及周向运动。所以增加搅拌轴转速可以提高物料运动的频率,增强物料之间的交互,达到搅拌均匀的目的。然而,过度提高转速会对稳定土的质量产生不良影响,试验证明,当搅拌机转速过高时,稳定土强度反而会下降,其中一个重要原因就是过高的转速引起物料离析。所以提高搅拌效率的同时控制物料不发生离析,是搅拌转速理论分析的一个重要原则。

综合考虑搅拌质量的要求、搅拌时间长短等因素，得出双卧轴连续式搅拌机的合理转速范围为0.9063～1.72m/s之间。

搅拌臂排列

双卧轴连续式搅拌机搅拌臂排列方式有以下四种：

对叶片正排列的规定是:当逆着物料流动方向看,搅拌叶片的排列顺序方向与搅拌轴转向相同;而顺着物料流动方向看，二者方向相反。相反的情况则是叶片的反排列。“.”表示料流方向，“+”表示料流反方向。

可知，当搅拌轴旋转一周时，无论是交错布置还是平行布置,搅拌叶片正反排列得到的“In-IIn-1”逆流次数(3次)要比搅拌叶片双正排列得到的次数(2次)多，因此搅拌作用更强烈,搅拌质量也更好。(b)双正排列与(d)双正排列对比而言，(d)双正排列中两轴上的叶片同时到达主搅拌区，且I4-II3搅拌方向相反，对搅拌极为不利，故采用交错布置的双正排列。

搅拌臂数目

搅拌臂均匀分布在搅拌轴上，搅拌臂数目越多，则搅拌轴长度越长，进而强度越低。除此之外，搅拌轴长度越长，拌缸的整体尺寸就会增加。增加了占地面积，浪费了材料。如果拌缸长度不变,只增加搅拌臂数目，则搅拌叶片的长度减小，间接导致单位叶片对物料的搅拌作用时间减少，影响搅拌效果。综上确定合理搅拌臂的数目具有重要意义。

通过理论计算得出，对于窄长型的双卧轴搅拌机：单轴相位角λ=90度时，搅拌臂数目取7较合理；单轴相位角λ=60度时，拌臂数目取8较合理。

相位角

实际应用中，一般宽短型拌筒叶片安装角大多是35°，而窄长型拌筒的叶片安装角大多是45°。

入料口位置

入料口位置一般选在两搅拌轴之间，尽量避免物料直接投放到搅拌轴上。

螺旋升角

计算螺旋升角既要考虑稳定土本身对板摩擦角的影响，又要满足稳定土内部剪切角的要求，推荐34°<λ<40°。

温度与湿度

水泥碎石稳定土养护温度与湿度对水泥碎石稳定土强度的影响也是很大的,在相同湿度养护条件下,适当高温养护对其强度的增长是有利的。

结论

水泥碎石稳定土的强度与众多因素相关，无法通过单一的方法对其做出明显的改变，通过上述分析，对于改变水泥碎石稳定土的强度须综合考虑各个因素。

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