水泥路面破碎有专门的机械吗?
有,水泥路面破碎有专门的机械,这个机器叫水泥路面破碎机。
水泥路面破碎机是针对水泥路面的改造而开发的专用设备,可实现自动控制,目前在国内尚属首创。此种机械是将原有的旧水泥路面彻底打碎,直接作为基层或底基层,不必把破损后的水泥面板搬走,既节约了路基材料及运输成本,又达到环保和节能降耗目的。
破碎后的水泥路面粒径自上而下逐渐增大,上部小颗料经压实后形成平整表面易于摊铺,下部大颗粒之间形成嵌挤结构,强度更大,是旧水泥路面翻修改造的理想方法。
扩展资料
水泥路面破碎机工作原理:水泥路面破碎机是利用碎石化技术对路面进行破碎的。碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效办法,它是采用16个重锤反复冲击打碎路面,将路面分层打裂成大小不同的碎块,破碎后可将75%以上路面混凝土材料破碎成上面层较小,中间层稍粗,底部粒径较大的嵌挤结构。
水泥混凝土路面作为道路工程中的一种路面结构类型,因其材料来源多、施工工艺及设备相对简单、建成初期养护费用较低等特点,应用极为广泛。但中国多年来建设的水泥混凝土路面由于施工质量较差、超限车辆多、超限载重大及路面防、排水设施不完善等因素。
在其达到使用年限后,路面会出现严重的损害,从而丧失整体承载能力。在这种情形下,因水泥混凝土路面刚度较大,处理起来比较麻烦,局部的挖除、压浆等处治方式已不能恢复其使用功能,修补工艺也较复杂,且耗资巨大。
参考资料:百度百科-水泥路面破碎机
综合来看,性价比最高的应该是徐州锐马重工的600马力冷再生机,价格不是最高,便机器性能优势明显,这家的机器必能优势主要体现在转子上,可换档调速,刀库可现场拆换,国内还没有这样的配置地。
多锤头破碎机只要通过重锤下落产生的力量将水泥路面破碎,碎块粒径一般小于37.5cm,由于重锤的重量是固定的,所以控制破碎的指标主要有:重锤下落高度、锤击的频率和机械行走的速度。
共振破碎机利用振动体带动工作锤头探动,锤头与路面接触,通过调节锤头的振动频率, 使其接近水泥混凝土面板的固有频率,引起水泥混凝土面板在锤头下局部范围内产生共振,使混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃,即可将水泥混凝土面板击碎。
破碎后的碎石形状相邻互补,粒径较小,形成互相嵌挤的稳定结构,解决了原水泥混凝土路面板在裂缝、接缝处的水平及竖向位移,消除了原有板块裂缝向上反射的应力,该层的强度和刚度高于级配碎石,同时对旧路地基的影响也较小,是目前解决水泥混凝土路面加铺容易出现反射裂缝问题的有效手段。
还有冲击式破碎机,俗称沃力制砂机,其性能在各种矿石细破设备中起着不可替代的作用,是目前行之有效、实用可靠的破碎机器。该破碎机是建筑用砂、筑路用砂、垫层料、沥青混凝土和水泥混凝土骨料的理想生产设备,故得到应用。
反击式破碎机,具有结构简单、破碎比大、能耗低、产量高、重量轻、破碎后成品呈立方形体等优点,广泛应用于各种矿石破碎、铁路、高速公路、能源、水泥、化工、建筑等行业。
复合式破碎机反击破于一体的新型高效细碎设备,具有生产能力大、破碎效率高、粉碎比大、磨蚀量小、能耗低、密封性好、运转平稳、维护方便等突出优点。在建材企业用该设备破碎石灰石、煤、煤矸石和水泥熟料等物料时,可明显降低入磨粒度,提高磨机产量,是一种较理想的节能破碎设备。
锤式破碎机,具有破碎比大,生产能力高,产品粒度均匀等特点,该破碎机是冶金、建材、化工和水电等工业部门中细碎石灰石、煤或其他中等硬度以下脆性物料的主要设备之一。单段破碎机,具有碎碎比大、出料粒度细、工艺简化、运行成本低等优点,矿山用破碎机被广泛应用于水泥、陶瓷、玻璃、人工砂石、煤炭、非金属矿山和新型绿色建材等行业。
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用混凝土破碎机。
混凝土破碎机又称为鄂式破碎机适用于冶金、矿山、建筑、化工、水利及铁路部门,作为细碎、中碎抗压强度在250Mpa以下的各种矿石和岩石之用。具有破碎比大,成品粒度均匀,动力消耗低,维修保养方便等特点。
特点:
①破碎腔深而且无死区,提高了进料能力与产量。
②其破碎比大,产品粒度均匀。
③垫片式排料口调整装置,可靠方便,调节范围大,增加了设备的灵活性。
④润滑系统安全可靠,部件更换方便,设备维护保养简单。
⑤结构简单,工作可靠,运营费用低。
⑥设备节能:单机节能15%~30%,系统节能一倍以上。
⑦排料口调整范围大,可满足不同用户的要求。
⑧噪音低,粉尘少。
水泥混凝土路面的破损维护问题一直是困扰中国公路界的难题,如何翻修已日益成为公路部门必须面对和必须解决的技术问题。研究水泥混凝土路面的重建和再生技术,使现有已损坏的水泥混凝土路面得到快速有效地改造和重新使用,解除困扰多年的旧水泥混凝土路面改造和维修难题,无疑将对公路界发展产生巨大的推动作用。
目前,破损水泥混凝土路面的处理方法有:
(1)按原结构进行整修,如断板更换、压浆处理、灌注聚脂胶类粘结剂等,该类方法普遍适用于断板率较低、病害较轻的混凝土路面。
(2)以混凝土路面做基层,在其上加铺其他结构层,该类方法适用于路面破损较严重的道路。
(3)将老路面混凝土板全部拆除掉,重新铺筑新的路面结构。
对旧水泥混凝土路面再利用主要有2大类:原地降级和移除粉碎。
破损的水泥混凝土路面(图1)是人工放置的资源,即使移除也不应被简单“掩埋”,为了物尽其用,从保护环境、节约资源的角度,提出水泥混凝土路面循环再生的概念,即重复利用路面材料,尽可能减少新集料的投入量。将毁损废旧的水泥混凝土路面破碎为集料,重新配合,制备稳定材料或再生混凝土,合理用于新生路面相应的结构层,做到资源化再生,符合循环经济模式。
破损的水泥路面图
破损的水泥路面图
破损的水泥路面图
原地利用的主要方式有:压浆稳固后作为中下基层,加铺基层后再重新铺筑路面:压浆稳固后作为基层,加铺防止反射裂缝的土工材料后再重新铺筑路面:破碎后作为中下基层,加铺基层后再重新铺筑路面;破碎后作为基层,直接加铺路面。
通常,对于断板率低于10%的水泥路面,采取打裂压稳技术直接加铺沥青混凝土罩面:对于断板率界于0%~15%的水泥路面,在打裂压稳之后铺设防反射裂缝材料后加铺沥青混凝土罩面层:而对于断板率超过1 5%且有明显结构性破坏或相邻板的位移(沉降差)大于4 mm的水泥路面,宜采用碎石化技术。在对路基及基层有问题处进行局部处理后,将混凝土面板进行破碎压实作为基层,保证新罩面结构有一均匀稳定的承重层,然后视交通需要和处理后旧水泥混凝土路面的状况重建路面结构。
旧水泥混凝土路面原地利用的破碎处治技术主要包括原地打(断)裂压稳、破(打)碎压稳(碎石化)。
1.1原地打(断)裂压稳
打(断)裂压稳是目前水泥混凝土路面重建中普遍采用的一种比较简单的处理方式。打(断)裂压稳时,在旧水泥混凝土路面上施加高能量低频冲击外力,使旧水泥混凝土路面板开裂而丧失板体性后,再用压实机械进行碾压,从而形成稳定均匀的结构层。
目前,对水泥路面进行局部打裂压稳的施工设备有各类夯锤、液压镐及路面多功能养护车,大规模打裂压稳施工的代表性机械有门(铡)刀式冲击破碎机(图2)和冲击式压路机2种。
门(铡)刀式冲击破碎机
1.1.1门(铡)刀式冲击破碎
20世纪80年代英国首先应用门(铡)刀式冲击破碎机对旧水泥路面板块进行破碎之后,中国引进了该技术并将设备国产化。该设备利用重达5~7 t的铡刀下落形成的线状冲击力冲切旧水泥混凝土路面板,从而使旧水泥混凝土路面出现断裂。铡刀宽2.0~2.5 m,刀头厚4 mm左右,提升由液压装置控制,提升高度可调,以使路面板出现裂缝为宜,落距则根据对破裂块的尺寸的要求而定,一般
为0.4~0.6m。
1.1.2多边形滚轮冲击破碎
冲击压路机(图3)是通过三边、四边、五边或六边形压实轮的滚动对旧水泥混凝土路面板形成间歇而周期性的冲击作用,从而使其破裂。冲击压路机的工作频率2 Hz左右,振幅0.10~0.22 m,最大冲击力200 t以上(是静压力的10倍),冲击能量15~25 kJ,(其冲击影Ⅱ向深度较静压大3~5倍,较振动压路机大2~3倍)。因此,冲击压路机在打裂旧水泥混凝土路面时,能有效地消除旧水泥混凝土路面板的脱空,并起到加固地基的作用。据各地的使用经验,在将旧水泥路面板分裂为0.60 m以下块状的要求下,冲击遍数在20~25遍之间。冲击压路机的破碎率约为每台班2~3 km×车道数。
冲击压路机
打裂压稳机械施工时,由于机械的冲击质量可达到5 t,对地面的冲击力很大,因而会影响沿线民房以及地下浅埋的管网等建筑物。采用多边形冲击压路机进行打裂压稳施工时,压路机要来回冲击压实很多次,持续时间较长,对沿线建筑物有较大影响,故要求建筑物距离道路15 m以上。另外,冲击压路机对浅埋涵洞、管线的破坏性限制了它在城市道路,以及水网地基低路堤道路中的应用。
1.2原地破(打)碎压稳
破(打)碎压稳是指采用低频振动等方式使旧水泥混凝土路面碎裂,进而用专用压实机械碾压形成下粗上细的碎石结构层的一种处理方式,有时也被称为路面碎石化。旧水泥混凝土路面碎石化技术在国外20世纪90年代早有应用,中国到2002年才从美国引进该项技术。
打碎压稳技术对路面的破碎要求较高,设备受其限制相对较为严重,目适用的设备主要有多锤头破碎机和共振破碎机2种。
1.2.1多锤头破碎
多锤头破碎机(图4)的工作装置由中间2排各3对锤头,2侧各1对翼锤构成,液压缸的往复运动带动各锤头交替地锤击水泥板块并使其破碎。每对锤头提升高度可独立调节。液压多锤头破碎机的作业宽度可达4 m/次,工作速度可以达到62.5 m/h。
多锤头破碎机
Z型压路机
1.2.2共振拍击破碎
20世纪末,美国RMI公司成功研制了共振式破碎机(图5),其工作原理是由凸轮旋转产生的偏心力使振动梁带动工作锤头振动,频率约44 Hz、振幅20mm。锤头与水泥板接触,振动能量大部分被水泥混凝土板吸收,通过调节锤头的振动频率使其与水泥板块的固有频率成整数倍时,激发其共振,水泥板块因内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃。共振式破碎机可控制水泥板块的碎块粒径和破碎深度。
共振破碎机
该公司生产的PB4型共振式破碎机,其下方的悬挂长3.8 m、宽0.50~0.55 m、厚0.16 m的振动钢梁,并与配有偏心块的轴相连。PB4破碎水泥混凝土路面时随着路面深度的增加,振动能量下降,路面的破碎程度呈上细下粗形态,水泥混凝土碎块的最大粒径可控制在200 mm。PB4的路面破碎效率也较高,每台班约为1.6 km×车道数。共振式破碎机工艺合理、能控制工作参数,具有如下特点。
(1)碎块尺寸均匀。共振破碎力发生在整个水泥板块厚度范围内,能使工作锤头下方的水泥板块均匀破裂。通过微调振动频率,可以使碎块粒径达到8~20 cm的理想尺寸。
(2)破碎深度可以控制,能够保护路基结构及其内的管线设施完好无损。
(3)振动噪声污染轻,施工适应范围大。共振式破碎机所使用的高频低幅振动波衰减速度快、传递范围小(2~3m),不影响道路下方及周围的结构物和设施,可适用于水泥路面的公路、机场、港口、城市道路等修复工程。
(4)通过调节振动频率和振幅,共振式破碎机作业深度可达66 cm、每天可完成2 000 m或近6 400 m2的破碎作业量,并且单车道作业,不中断交通。共振式破碎机虽然冲击能量传播范围较小,对附近构造物的影响小,但其破碎宽度也小,需往返多次,破碎后板块要受到机械胶轮作用,产生不利影响。目前国内还没有引进该设备。
1.3加铺罩面层
打裂压稳后加铺层的路面结构组合可采取“白+黑”和“白+白”结构,即加铺层可以为沥青混凝土路面,也可以选择水泥混凝土路面。近两三年来,适合中国国情的一些水泥混凝土路面的“白改黑”改造工程在广西、广东、湖北、河南、重庆等地取得了良好的效果。
加铺沥青层时可将碎石化层作为基层和底基层,可能采用的加铺方式有4种:直接加铺上、中、下面层的密级配沥青混凝土;加铺沥青稳定碎石基层(主要是开级配沥青碎石基层),然后采用2层面层的型式;加铺抗疲劳层后,再加铺沥青面层;加铺无机结合料稳定类基层,然后再加铺沥青面层。无论何种结构,与碎石化层相接的结构层底面的拉应力或拉应变都是关键的控制因素。
采用冲击压稳或打裂压稳技术,高能量低频冲击外力的作用使旧水泥混凝土路面板裂缝不规则且较细微,使开裂的旧水泥混凝土路面层仍有较高的整体刚性,但均匀性稍差,如直接加铺薄层沥青混凝土,仍有出现反射裂缝的可能。一般还要先加铺20~25 cm半刚性基层,再加上10~13 cm沥青面层,故标高抬高达30~38 cm,影响原地面排水系统。
打碎压稳施工形成的结构层均匀性优于打裂压稳形成的结构层的均匀性,但整体刚度明显低于后者。混凝土板块经碎石化后,水泥面板的破碎程度比较彻底,水泥碎块的最大粒径在20~30 cm之间,经专用压路机压实稳固后混凝土面板表面碎块最大尺寸范围为5~10 cm,再经洒布乳化稳定,在结构上不再是刚性板块,而成为类似沥青稳定碎石的一种柔性基层。
水泥混凝土路面碎石化后,在铺设沥青面层之间,通常采用乳化沥青灌入再生集料技术,以增强碎石化基层与面层的粘结,提高路面整体强度。可使用乳化沥青洒布设备进行施工,适用于采用多锤头破碎机等设备的碎石化破碎工艺,一般做法如下。
(1)旧路面破碎之前至少2周设置排水设施,然后实施破碎。
(2)切割移除暴露的加强钢筋后,采用专用压实机械,如Z型压路机(20~25t)破碎后,路面振动压实2~3遍。
(3)对破碎后的水泥混凝土路面进行检验性碾压,对软弱区域进行移除替换后再用胶轮压路机振动压实3遍。
(4)洒布、灌入改性乳化沥青,其用量为2.5~3.5 kg/m2。
(5)洒布热的乳化沥青作防水粘接层,其用量为1.O kg/m2。
(6)撒布一层粒径为3~5 mm的石屑,用16t钢轮压路机碾压2遍。
(7)封闭交通8~12 h后,摊铺热拌沥青混合料调平层和面层,或者铺筑水泥混凝土。
旧水泥混凝土路面碎石化后直接加铺水泥混凝土路面相对来说是不利的,其抗水损害的能力相对较低,因此,当回弹模量小于1 50 MPa时,需要加铺适当的无机结合料稳定基层;当回弹模量大于1 50 MPa时,需要加铺沥青防水封层。
水泥混凝土路面的加铺厚度应不低于规范规定的最小厚度,碎石化防水封层应不小于1cm。
采用集料化、资源化循环再生对旧水泥混凝土路面重建,不仅可以大大减少废料丢弃和废料运输,降低水泥路改造过程中对环境的污染,节约天然砂石集料,降低工程费用,缩短工期,为业主节约大量改造资金,产生的社会效益也很明显。它依据循环经济理论,将废弃物再生利用,符合国家所倡导的走科学发展道路,建设节约型社会、环保型社会的方针。
中国对于再生集料的应用目前还处于探索阶段,其中经济性是影响和阻碍再生集料大规模应用的主要原因之一。由于再生集料(不论是来自建筑垃圾还是水泥混凝土路面)的生产需要消耗额外的人力和物力,从而导致了再生混凝土的生产成本高于普通混凝土,但对再生混凝土的经济分析应当从社会、环境等方面来综合考虑。一方面,生产新的混凝土不但需要消耗大量的砂石等天然资源,而且会造成自然环境的恶化;另一方面,废弃、填埋混凝土不仅占用了大量的土地,增加了外运费用,而且导致了环境的污染。因此,如果能将废弃混凝土作为再生集料资源加以重新利用,不仅能够解决天然混凝土集料资源紧缺的问题,而且有利于环境的保护,实现混凝土和建筑业的可持续发展。
中国每年用于浇筑混凝土的集料达1.1×10^8~1.4x10^8m3。蕴藏天然砂石的山体、河流是不可再生的资源,它们的消失对人类与环境是难以估计的损失。到目前为止,因过度开采,造成许多人为因素引起的自然灾害(洪水、水土流失、土地荒漠化、环境污染、生态破坏等),已经严重影响了中国的可持续发展战略。
结语多锤头破碎机不具有冲击压路机的碾压功能,与之配套的压实设备为Z型专用单钢轮振动压路机。该压路机的钢轮上增加了斜向Z字波纹凸出条,在碾压粒径不太均匀的水泥混凝土碎块时,Z字波纹凸出条不仅可阻止水泥混凝土颗粒向外挤出,而且能够补充破碎部分混凝土块,从而保证碾压效果和表面的平整。Z型振动压路机的最小自重不低于9 t,主要用于多锤头破碎机破碎混凝土后的补充破碎并压实。
本工程为改造工程,破损路面需拆除,路面拆除外运均需大量人力物力、机械投入,且外运过程中会对市政大陆及大气产生污染。我司响应国家相关法规、业主要求,从保护环境、节约资源的角度出发,提出水泥混凝土路面循环再生的概念,即重复利用路面材料,尽可能减少新集料的投入量。
破损的水泥混凝土路面是人工放置的资源,即使移除也不应被简单“掩埋”,为了物尽其用,将毁损废旧的水泥混凝土路面破碎为集料,重新配合,制备稳定材料或再生混凝土,合理用于新生路面相应的结构层,做到资源化再生,符合循环经济模式。
原地利用的主要方式有:压浆稳固后作为中下基层,加铺基层后再重新铺筑路面:压浆稳固后作为基层,加铺防止反射裂缝的土工材料后再重新铺筑路面:破碎后作为中下基层,加铺基层后再重新铺筑路面;破碎后作为基层,直接加铺路面。