科普丨什么是水泥混凝土路面共振碎石化技术

1、技术沿革

共振碎石化技术起源于上世纪80年代的美国，是在冲击破碎、门板式破碎，以及多锤头、单锤头破碎的基础上发展升级而来。2006年引进中国，在上海、浙江、福建等地得到较广泛的应用，累计完成超过2000万平方米的工程量，累积长度约2000公里。证明共振碎石化技术的成熟性、可靠性和适用性。

共振碎石化破碎机

2、工作原理

共振碎石化破碎技术是一种高频、低幅的振动破碎技术，共振破碎不依靠“蛮力”破碎水泥混凝土板块，而是以“巧劲”实现“四两拨千斤”的效果，这是共振破碎的最大特点。实现了激振力与板块的固有频率的最佳组合。促使水泥混凝土板块共振开裂，且裂而不碎。实现这一目标的关键技术在于“共振梁的调谐作用”。

共振梁是实现共振碎石化设备的关键与核心部件

共振梁调谐原理：激振器产生偏心力，通过共振梁调幅、调频后，使得梁产生共振，进而带动破碎锤头产生高频低幅的振动，使得锤头的振动频率达到或接近水泥面板的固有频率，板块共振并迅速开裂。共振梁具有振动频率与激振力达到破碎板块的最佳组合。

3、水泥路面破碎状态

共振碎石化后，形成上层相对松散的碎石和下层嵌锁咬合的块石构成的结构层，咬合裂缝呈20°-60°角，裂而不散，强度和模量均高于密实状态的级配碎石。

共振式破碎原理示意图

共振碎石化的路面技术状态

根据同济大学的研究，碎石化层的模量（静态模量）一般在 500-900MPa。

4、共振碎石化的技术优势

传统的水泥路面“白改黑”工程采取的是在旧水泥混凝土路面上直接加铺沥青层或者挖除水泥板块铺设稳定层和面层，如果旧路面处理不当，就会产生反射裂缝，影响新铺面层的使用寿命，挖除的水泥板块也会造成环境污染和资源浪费。整个工程实施过程中存在机械设备多、耗时多、耗材多、扬尘大、噪音大、对交通影响大的弊端。

104国道乐清段养护大中修工程率先采用的共振碎石化技术，利用共振碎石化施工设备，对旧水泥路面板块进行破碎、碾压、散布乳化沥青透油层、摊铺沥青砼、碾压成型，能将路面挖除的旧料进行有效利用，并把“翻挖、搬运、清理、铺设基层”等多道工序简化为一道工序，对交通影响较小，施工速度快、改造周期短且节能环保。

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首先：疏导交通

第一步：共振破碎

破碎效果——碎石粒径

现场取芯——取芯样洞 

第二步：撒布石屑

第三步：沥青层摊铺

第四步：压路机碾压

完工！

一般一台设备一天可破碎2500平方米左右，当天破碎、当天碾压、当天铺筑沥青面层、当天开放交通。

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编辑：张建泽 林孝焰   责编：林高峰

来源：温州公路