振动击实成型机

作者：汽车常态化
2022-05-09 11:58
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一.概述

随着高等级公路建设的不断发展，重交通量越来越大，对高等级沥青路面技术水平的要求的不断提高。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击实成型机，该仪器模拟振动压路机的施工工况，用振动压实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、操作简单方便，我省乃至全国公路建设中大多采用水泥稳定碎石基层沥青路面。然而，水泥稳定碎石基层裂缝及由此诱发的沥青路面反射裂缝和水破坏如唧泥、坑槽等问题一直困扰着道路工程界，影响着沥青路面耐久性。进入21世纪，交通量增长很快，重载卡车数量显著增加，超载车辆比较普遍，新交通状况对我国路面基层提出更高技术要求。目前的水泥稳定碎石设计施工技术仍停留在90年代水平，已经跟不上交通发展和公路建设的需要。

为了适应交通发展和公路建设的需要，解决水泥稳定碎石基层收缩裂缝问题，提升路面工程质量水平。结合最新行业标准、科研成果和实体工程应用，编制«公路水泥稳定碎石抗裂设计与施工技术规范»地方标准，进一步规范我省水泥稳定碎石设计施工技术，解决一直困扰国内外道路工程界的水泥稳定碎石开裂问题，全面提升新建或改建公路水泥稳定碎石基层设计施工水平具有重要意义。

二.适用范围

本试验方法适用于采用振动击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抗压强度、间接抗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。

该仪器配置圆柱体试件，（圆柱体试件规格：直径150mm，高150mm；）梁式试件为选配件，（梁式试件规格：长400mm，宽100mm,高100mm）如需要梁式试件可在订货时持别注明。

三.技术参数

1.激振力：9000～10000N

2.静压力：上车系统重量：1.2KN±0.01KN

下车系统重量：1.8KN±0.01KN

3.振动频率：30HZ

4.工作电压:380V

5.配不同试筒:可做成型试验，可做击实试验，可做小梁试验。

四.操作前须知

(一)安装说明

(1)按地基图做好基础，在浇混凝土时按规定间距放好地脚丝(事先取下螺母)表面做好水平。

(2)在控制柜附近墙上引入三相电源并配接到三相漏电断路器(≥32A)的输入瑞,将漏电断路器可靠固定到墙上。

(3)一个星期后,将主机放到做好的基础上,主机底部槽钢上六个孔洞正好露出六根地脚丝。

(4)主机底板上横向和纵向分别校一下水平，校好底板水平后,在六根地脚丝套上锣母并用板手拧紧

(5)连接好主机与控制柜之间的控制电缆。

(6)将控制柜上的电源线接到漏电断路器的输出端(在断电状态下接入)，切勿接错。

(二)控制柜使用说明

1.各部件名称及作用

详见示意图：

（1）相序指示：相序正确时显绿色，相序错误或缺相时显红色。

（2）时间继电器：用来控制振实时间的长短，以实现振实的自动停止，降低操作人员的劳动强度。

（3）电源指示：当外部供电正常且断路器闭合时此灯亮。

（4）变频器启动：启动振实按钮，兼时间继电器清零。（以下简称启动键）

（5）总电源开启：用于振动头上升下降及启动振实必须先按动此按钮。（以下简称开启键）

（6）总电源关断键：当试验结束后按此键关断总电源。（以下简称关断键）

（7）上升键：用于振动头上升。

（8）停止键：用于振动头上升状态或下降状态的停止。

（9）下降健：用于振动头下降。

（10）断路器：整个控制柜的短路保护。

（11）可通过变频旋钮调整至20-30HZ即可。

（三）控制柜快速操作指南

（1）闭合漏电断路器开关。

（2）闭合控制柜上的断路器。(见电源指示灯亮）

（3）（观察相序指示灯显红色，直接进入下一步操作；另一种情况是相序指示灯不亮，调换一下进线的任意两根相线，如调换相线后，相序指示不为红，可测量一下进线电压，看相线中是否存在电压不足或无电压现象。）

（4）总电源开启相序正确后，可见时间继电器和变频器的数码管开始显示，按动上升键振动头到位后机器会自动停止，按动下降键，则需要观察位置到标志位红线手动按停止键手动停止。

（5）如需试振动一下，可按动变频器上频率升降键将变频器设置频率从30HZ降到13HZ，进行小幅度试振实。

（6）准备工作都做好后，按动启动键，启动振实。

（7）停止振实有两种方法，，时间继电器设置时间到后自动停止振实或关闭总电源开关。

（四）警告

（1）本控制柜专门配有接地线，必须妥善接地，接地方法：宜用Φ12mm、1200mm长的钢筋，埋入地下1000mm地面上露出部分接上地线，可在钢筋四周的土内浇一些盐水。

（2）变频器启动前，必须将振动头提升装置下降到标志位后方能按下启动按钮。禁示特别振动头在悬空状态下启动振实或振头落止最低处启动振实。

（3）严禁当试模筒内无料或料不足时启动振实。

（4）总电源关断后，再次开启的时间间隔不得少于5分钟，否则会降低变频器使用寿命。

（5）变频器出厂时各项参数己调整好。请勿乱调以免造成故障影响使用。

五.试验步骤

（一）试料准备

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200g；同时测定石灰和水泥的含水量。

实验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。

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。﹙梁式试模、试模筒、另订：另收费。﹚

（二）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合重3000N、激振动力6800~6900N、振动频率为30Hz的振实条件。根据需要成型试件的形状分别安装振动压实机振动器上标尺应到达的位置。(默认状态下标尺已固定为圆柱形试模用)

(2)按动上升键，等其停止上升后，扳动快压装置扳手，松开快压装置压紧脚，取出钢模筒。

（3）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每份试料的应加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。

加水量可按下式计算：

Qm=(Qm/1+0.01Wn+Qc/1+0.01Wc)×0.01W-(Qm/1+0.01Wn)×0.01Wn-(Qc/1+0.01Wc)×0.01Wc

式中：Qw------混合料中应加水量（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（%）。

（4）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。对于加水的水泥的试料，应在拌和后1h内完成下述振实试验，拌和后超过1h的试样，应予作废（石灰稳定和石灰份煤灰稳定除外）。

（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，将拌和好的混合料按四按四分法分成四份，依次将混合料倒入筒料内，一边倒一边用直径为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。将钢模连同混合料推放在振动压实机的钢质底板上，扳动快速压紧装置的扳手将钢模底板与振动压实机底板固定在一起。

（6）按动下降键、到位置后，按停止键，使振动压头与钢模内的混合料紧密接触，检查振动压实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。

（7）按动变频器启动键，开始振动压实。仔细观察振实压实成型机上振动器标尺的位置变化，到预定的标尺位置后记时达到即可停机，同时记下振动压实时间。

（8）按动上升键，待其自动停止上升后，振动快压装置扳手，松开钢模底扳上的压紧脚，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。

（9）托住钢模底部的垫块，小心将钢模与其中的混合料一起放在合适的地方，根据混合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，小心地将侧板取掉，但式件仍要放在钢垫板上不能移动，等混合料具有初步强度后放可移动。

（10）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法相同。

(11)根据记录下的时间设置时间继电器断开时间，以备下一个试件使用。(按下变频启动键后，到时间后可在时间继电器控制下实现变频器的自动停机。)

（三）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的时间愈长，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操作挑起的状态，不要使振动压实成型机长时间在回弹跳起状态运行。

（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。振实后混合料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～h；