水穩石基層易出現開裂問題,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。試驗中發現,采用振動攪拌不僅可以提高水泥穩定碎石均勻性,還可以在一定程度上減少水泥劑量,從而達到提高水穩石基層抗裂性的目的。實踐證明,采用振動攪拌耐久性水穩石基層技術,對控制水穩石基層的抗裂性和耐久性均具有重要的現實意義。
水穩石振動攪拌機是在水泥混凝土振動攪拌機研發成功后,一次偶然的機會想到的。研發成功后,該技術在各級道路路面基層修筑中得到應用,并在我國東北、華北、西北和西南地區進行了大范圍推廣。應用該技術不僅可以節約水泥用量、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年水穩石振動攪拌機研制成功到現在,雖然經歷了短短3年時間,但取得了驚人的成績。到目前為止,該技術已在國內30多個省市自治區得到推廣應用,并在10余省份建立了地方性標準或者工法。水穩石混合料攪拌中加入振動,使混合料粒料產生了對流、擴散作用,粒徑較小的材料可充分彌散并均勻分布。水泥漿和細集料顆粒均勻分散后,均勻地分散粘結在粗骨料的表面,避免了粗骨料露白和混合料分布不均勻現象。
水穩石材料中,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,才能實現微觀上的均勻。傳統攪拌技術由于攪拌機理方面存在缺陷,很難實現微觀均勻。同配比情況下,將傳統攪拌和振動攪拌水穩材料在掃描電鏡下放大2000倍,兩者的區別非常明顯。傳統攪拌水穩材料中,細小松散的CSH(水化硅酸鈣)凝膠顆粒散落于骨料表面而未形成強力粘附,粗細骨料和水化產物界面明顯,期間的過渡相結構疏松。而振動攪拌水穩材料水泥水化充分,粗細骨料和水化產物渾然一體,微小顆粒材料均勻彌散,整體結構致密均勻。