1、西安德通振動攪拌技術研究院Xi’an Detong Vibratory Mixing Technology Institute,水泥穩(wěn)定碎石振動改性抗裂技術,張良奇 博士 院長,目 錄1、水泥穩(wěn)定碎石路面裂縫原因分析；2、水泥穩(wěn)定碎石路面抗裂設計；3、水泥穩(wěn)定碎石抗裂技術應用實踐；4、振動攪拌技術發(fā)展史；5、振動攪拌抗裂技術經濟和社會效益分析。,水泥穩(wěn)定碎石路面裂縫原因分析,水泥穩(wěn)定碎石路面裂縫原因分析,水

2、泥水化過程中的干縮作用,水泥水化作用的干縮機理：用水量每增加1％，干燥收縮增加約3％水泥穩(wěn)定碎石水泥含量：基層3～4.5%；底基層2.5～4%為什么普通水泥穩(wěn)定碎石20米設一道縫？,水泥穩(wěn)定碎石路面裂縫原因分析,混合料宏觀均勻程度因素,什么是宏觀均勻程度？,水泥穩(wěn)定碎石路面裂縫原因分析,混合料微觀均勻因素,什么是微觀均勻？水泥顆粒3～80μm粉煤灰顆粒45μm左右水滴最小直徑20μm以上三種顆粒均勻分布才是微觀均勻,水泥

3、穩(wěn)定碎石路面裂縫原因分析,溫度收縮因素,水泥穩(wěn)定碎石路面裂縫原因分析,攤鋪作業(yè)連續(xù)穩(wěn)定度影響,水泥穩(wěn)定碎石路面裂縫的原因分析,碾壓成型密實均勻度因素,水泥穩(wěn)定碎石抗裂技術設計,混合料配比優(yōu)化提升抗裂性能,核心是粗骨料增多，19mm以上粒徑骨料含量大于35%,水泥穩(wěn)定碎石抗裂技術設計,科學減少水泥用量提升抗裂性能,水泥用量對比，減少0.5%～1.5%水泥用量減少，用水量減少，干縮減少,水泥穩(wěn)定碎石抗裂技術設計,河南省浙江省陜西省地方標準

4、解析,配合比、拌合、運輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生等工序或流程都細要求；關鍵指標差異在哪里？,水泥穩(wěn)定碎石抗裂技術應用實踐,宏觀均勻程度提升的探索強制間歇攪拌延長攪拌時間水泥計量精度,水泥穩(wěn)定碎石抗裂技術風險點,宏觀均勻不能完全解決混合料離析,細集料結團、粘結力不夠,水泥穩(wěn)定碎石離析防治,目前防止和處治混合料離析的辦法,配比優(yōu)化與穩(wěn)定度保證（解決仍有風險）延長有效攪拌時間（解決）攤鋪機功能優(yōu)化（部分應用）待解決問題：微觀均勻,傳統(tǒng)的

5、靜力攪拌機為什么不能實現(xiàn)“微觀均勻”？,傳統(tǒng)攪拌機的攪拌運動方式：周向運動、軸向運動、徑向運動以上三種混合方式不能讓“細集料團?！背浞謴浬?離析是一道難以愈合的傷痛（河南、浙江、陜西三省地標中至少18處提到“離析”）,實現(xiàn)微觀均勻，激發(fā)材料潛能振動式水泥穩(wěn)定碎石攪拌機應運而生,圖解振動攪拌混合料抗離析,振動攪拌技術發(fā)展史,1931年 前蘇聯(lián)德國等國科學家發(fā)現(xiàn)混凝土缺陷1972年 前蘇聯(lián)實驗機完成室內試驗驗證

6、1992年 馮忠緒教授開啟世界振動攪拌技術研究新時代2009年10月 西安德通振動攪拌技術有限公司創(chuàng)立并開啟工業(yè) 化進程2012年6月 世界首臺水泥混凝土工業(yè)化振動攪拌機由西安德通研制成功,振動攪拌技術應用研究規(guī)劃,振動攪拌技術研究規(guī)劃振動攪拌技術應用研究規(guī)劃振動攪拌相關行業(yè)標準建立規(guī)劃振動攪拌技術知識產權保護與技術合作規(guī)劃跟進和服務江西省相關標準制定設想,馮忠緒教授堅持研究振動攪拌技術已經23

7、年，取得的成果填補了國內國際空白，讓中國工程機械行業(yè)在攪拌技術方面引領了世界！中國和世界的道路橋梁、工業(yè)與民用建筑、水利設施、高速鐵路、機場跑道、戰(zhàn)略設施等工程質量和耐久性，因為馮忠緒教授團隊重大發(fā)明創(chuàng)造而產生革命性提升！今天的會議有幸邀請到馮忠緒教授到場，請大家為他鼓掌！,馮忠緒教授的“振動改性”理念,振動攪拌機理分析,激振力、彈力波、半連續(xù)介質、彌散,顛覆式創(chuàng)新實現(xiàn)行業(yè)革命性提升,不但擁有傳統(tǒng)攪拌機的所有優(yōu)點獨特功能是把細集料團粒

8、充分彌散對流運動+擴散運動，讓水化反應更充分,振動攪拌—顛覆式創(chuàng)新實現(xiàn)行業(yè)革命性提升,混合料在激振力及水分子作用下，粗骨料表面容易被清潔，為水泥水化產物牢固粘結提供保證。,清潔粗骨料表面,微觀均勻程度提升支撐水泥用量達到規(guī)范設計下限要求,規(guī)范規(guī)定水泥穩(wěn)定碎石水泥含量：基層：3～4.5%底基層：2.5～4%,配 合 比： 19-37.5:9.5-26.5:4.75-9.5:砂=39:20:18:23 施工地點：省道103線K10

9、4+240—K104+850施工日期：2015年4月16日齡 期：7d室內成型：11.6 MPa（不振動） 12.8 MPa（振動）現(xiàn)場取芯： 9.7 MPa（不振動） 20.7 MPa（振動）,振動攪拌與普通攪拌強度提升對比,微觀均勻提升水泥穩(wěn)定碎石路面耐久性,振動攪拌（2000倍）,普通攪拌（2000倍）,細小的松散的CSH（水化硅酸鈣）凝膠顆粒散落于骨料表面而沒有強力粘附，顆粒間沒有形成致密的尺寸粗大的粒子團。

10、,CSH凝膠顆粒形成結構粗大密實粒子團，聯(lián)系緊密，嚴密包裹骨料，未發(fā)現(xiàn)明顯的單個粗細骨料。,振動攪拌（2000倍）,普通攪拌（2000倍）,普通攪拌與振動攪拌水泥混凝土區(qū)別,振動攪拌提升路面耐久性帶來巨大的社會和經濟效益（后期養(yǎng)護費用減少+路面使用壽命延長效益折算）,水泥穩(wěn)定碎石振動攪拌技術節(jié)能效益分析,據《2013年交通運輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》數據顯示，高速10.44萬km；一級7.95萬km；二級34.05萬km；三級40.7萬k

11、m。根據技術標準規(guī)定的基層寬度及常規(guī)基層厚度，初步估算全國水泥穩(wěn)定碎石基層實體數量30億方，折合69億噸，統(tǒng)一按4.5%水泥含量，共計消耗水泥3.1億噸水泥。應用振動攪拌技術，將節(jié)約水泥0.5%～1.5%，平均按1%計算，共計節(jié)約3105萬噸水泥，按照每噸水泥平均綜合能耗約120公斤標準煤，向大氣排放二氧化碳氣體約0.75噸，全國可節(jié)約約373萬噸標準煤，減排約2330萬噸二氧化碳。綜合分析：振動攪拌技術可實現(xiàn)節(jié)能20%，使水泥穩(wěn)

12、定碎石基層壽命提升一倍，減少反射裂縫，延緩路面維修次數。,各等級公路每公里應用水泥穩(wěn)定碎石振動攪拌技術節(jié)能效益分析：,,解讀交通運輸部于2015年1月1日起施行的2014版《公路工程技術標準》關鍵升級條款，對加速振動攪拌技術在我國路面工程及橋涵工程中的普及應用提出了更迫切要求！,經過將近4年的努力，《公路工程技術標準》（JTG B01-2014）（簡稱“新標準”）已于2014年9月30日正式簽發(fā)，已于2015年1月1日起施行。 “新標

13、準”重點關注升級了哪些點？（交通運輸部公路局李彥武局長及原部一勘院霍明院長解讀）,1、顯著提升：調整設計車輛和車輛折算系數依據《公路設計車型與車輛折算系數研究》的最新研究成果，針對近年來各地普遍反映車輛折算系數偏小的問題，“新標準”將大型車折算系數由2.0增至2.5，新增的汽車列車折算系數為4.0。,2、適應新政：提高了二級公路汽車荷載標準在逐步取消政府還貸二級公路收費政策后，部分重載車輛為降低運輸成本轉向二級公路。另外，由于農村建

14、設和經濟發(fā)展的需要，四級公路和有些鄉(xiāng)村道路作為進村的唯一通道，也有較重的車輛通行。因此，本次修訂提高了二級公路和四級公路的荷載標準，修改后二級公路的汽車荷載等級改為公路—Ⅰ級；新標準還提出“對交通組成中重載交通比重較大的公路，宜采用與該公路交通組成相適應的汽車荷載模式進行結構整體和局部驗算”的規(guī)定。,3、明確設計目標：規(guī)定工程設計使用壽命如今，全社會越來越關注橋涵的安全和耐久，2008年，國家標準《工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準（GB 5

15、0153-2008）》和《混凝土結構耐久性設計規(guī)范（GB/T50476-2008）》頒布，明確規(guī)定了各類工程結構的設計使用年限。作為耐久性的總體性指標，設計使用年限是橋涵、隧道的地基基礎工程和主體結構工程“合理使用年限”的具體化。本次修訂依照以上兩個上位標準，給出了主體結構設計使用年限，可保證橋涵與隧道結構的長期穩(wěn)定。,振動攪拌技術全國應用情況,在遼寧河北浙江河南四川等省應用情況,普通穩(wěn)定土攪拌機實現(xiàn)振動攪拌技術升級的時間成本與經濟

16、成本分析,業(yè)主、監(jiān)理、施工企業(yè)三方共贏，行業(yè)進步提升！,多修一條保證質量的路，為人生之路多鋪墊一塊成功的基石！ 我們珍惜每一位愿意提升水泥穩(wěn)定碎石質量的專家和同仁的技術合作需求，總會有一種方式讓我們牽手，防止離析，提升質量，讓我們從現(xiàn)在開始！,萬里路橋，路面養(yǎng)護及非開挖加固全球領袖品牌,何以極致養(yǎng)護？相信品牌的力量！,金 歐 特，中國道路養(yǎng)護材料第一品牌,路太機械，中國道路養(yǎng)護機械第一品牌,上海瀝景，瀝青路面壓花彩繪及彩色路