遵畢高速公路水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層施工配合比優(yōu)化設(shè)計研究[權(quán)威資料]

遵畢高速公路水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層施工配合比優(yōu)化設(shè)計研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：針對遵畢高速沿線粉煤灰和集料的性質(zhì)，設(shè)計了適合其結(jié)構(gòu)類型的水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石級配 (遵畢推薦級配 )，對規(guī)范推薦的水泥穩(wěn)定碎石級配和遵畢推薦級配作比較研究，確定了該公路的水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層施工配合比設(shè)計，對以后該類公路的設(shè)計和施工有指導(dǎo)作用。 關(guān)鍵詞：粉煤灰； 碎石級配；配合比設(shè)計 Abstract: According to the nature of fly ash and aggregate along Zun Bi Highway, recommend gradation of Zun Bi is designed to suit for the structure type. Then compare the cement and fly ash stabilized macadam grading of standard and Zun Bi, and confirm the road cement and fly ash stabilized macadam base construction design of mix proportion, and there are directive functions to this kind of highway design and construction in the future. Keywords: Flash ash； gravel gradation； mix proportion desigh F540.35A 0、引 言 隨著貴州省火電工業(yè)的快速發(fā)展，粉煤灰的排放量與利用量之差距的日益擴大，粉煤灰這個 “ 包袱 ” 已成為制約電力工業(yè)發(fā)展的重要因素，成為貴州省落實節(jié)能減排、實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要障礙之一。因此，如何研究粉煤灰綜合利用技術(shù)，實現(xiàn)大宗利用、消耗粉煤灰是貴州省經(jīng)濟社會發(fā)展的現(xiàn)實需要。本文依托貴州省交通運輸廳科技項目 “ 貴州高速公路粉煤灰筑路綜合利用技術(shù)研究 ” ，對遵畢高速沿線粉煤灰的材料性質(zhì)和水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層技術(shù)性能進行了研究，并對遵畢高速公路路面工程第二十七標(biāo)段水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層施工配合比進行了優(yōu)化設(shè)計研究 。 1、 遵畢高速公路水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石混合料的設(shè)計結(jié)構(gòu)類型 為滿足使用要求，水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石混合料必須具有足夠的耐久性、剛度和強度，還應(yīng)具有適宜的施工和易性，為達到這一目的，應(yīng)在經(jīng)濟適用的原則下進行混合料最佳配合比設(shè)計。 水泥粉煤灰碎石混合料的路用性能與它的結(jié)構(gòu)特點有著非常密切的關(guān)系?；旌狭系慕Y(jié)構(gòu)是指混合料各組成材料之間相互作用的特點，相對位置分布及相互聯(lián)系的狀況。因此，混合料的結(jié)構(gòu)特性與其材料力學(xué)性能、組成及各組成部分之間的相對位置密切相關(guān)，混合料受力變形特性是各結(jié)構(gòu)特性 組成因素的綜合反映，即混合料力學(xué)特性與結(jié)構(gòu)特性成對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)組成水泥粉煤灰碎石混合料結(jié)構(gòu)特點的各因素發(fā)生變化時，混合料的力學(xué)特性也會發(fā)生變化。混合料的結(jié)構(gòu)強度在很大程度上取決于混合料的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力 1。在混合料中，各結(jié)構(gòu)組分的變化，會對整個混合料受力產(chǎn)生直接影響，從而使混合料具有不同的變形特性。為滿足工程需要，本設(shè)計推薦使用懸浮骨架 -密實結(jié)構(gòu)，具有強度高、抗裂性能好、水穩(wěn)性和抗刷性好的優(yōu)點。 為了獲得更好的懸浮 -骨架密實結(jié)構(gòu)，本設(shè)計研究同時采用公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范推薦的水泥穩(wěn)定碎石級配 ()2 和根據(jù)遵畢高速公路水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石混合料結(jié)構(gòu)類型而設(shè)計的遵畢推薦級配 () 作比較研究。詳見表 1 表 1 水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石的集料顆粒組成范圍 2、 遵畢高速公路水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石混合料配合比設(shè)計 現(xiàn)以遵畢高速公路第二十七合同段室內(nèi)配合比及試驗段的施工情況為例對配合比進行優(yōu)化設(shè)計。 2.1 混合料的組成設(shè)計 1）設(shè)計要求 遵畢高速公路水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石的 7d浸水無側(cè)限抗壓強度 3應(yīng)符合公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（ JTG D50-2006）的 規(guī)定。詳見表 2。 表 2 水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石 7d無側(cè)限抗壓強度 2）結(jié)合料與集料最佳比例的確定 結(jié)合料（水泥、粉煤灰）以及集料中 4.75mm 以下的顆粒組成可以稱之為混合料中的粘結(jié)性基體。要想達到較高的壓實密度，粗集料的間隙必須用足夠的基體材料填充密實，這對于混合料的強度和耐久性非常重要。為了保證混合料為懸浮骨架 -密實結(jié)構(gòu)，當(dāng)集料在水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石級配范圍內(nèi)變化時，結(jié)合料與集料的比例 4可在 9.5%:90.5%14.0%:86.0%之間選取。為了提高抗沖刷能力和強度，結(jié)合料中水 泥劑量應(yīng)宜 1.5%； 為了減輕干溫縮性，水泥劑量不可過大，應(yīng)宜 2.5% 。粉煤灰是水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石材料的重要組成部分，混合料用水采用外加，變化水泥與粉煤灰的比例，分別進行試驗，詳見表 3。 表 3 水泥粉煤灰與碎石比例 在集料級配一定的情況下，當(dāng)結(jié)合料劑量過大，就會使集料懸浮在其中形成懸浮 -密實結(jié)構(gòu) 5時，混合料最大干密度會減少；當(dāng)結(jié)合料劑量過小不足以填充集料間隙而形成骨架 -空隙結(jié)構(gòu)時，混合料最大干密度也會減少；只有當(dāng)結(jié)合料劑量為恰好填滿集料間隙而形成懸浮骨架 -密實結(jié)構(gòu)時，混合料最大干密 度才會達到峰值。 3）混合料礦料配合比設(shè)計 如前所述，本研究在表 1 中規(guī)范推薦碎石級配范圍（ I）內(nèi)也設(shè)計一種水泥粉煤灰碎石基層混合料，記為混合料1。同時在表 1 中遵畢推薦碎石級配范圍（ ）內(nèi)，設(shè)計一種懸浮骨架 -密實結(jié)構(gòu)的水泥粉煤灰碎石基層混合料，記為混合料 2。然后按照表 3 中水泥粉煤灰與碎石比例進行對比試驗研究。 按照表 1 級配范圍，進行合成級配計算，在規(guī)范推薦級配（ I）下的碎石級配為：碎石 10 31.5mm：碎石 510mm：石屑 0 5mm=37%： 19%： 44%，其合成級配曲線圖 見圖1。 圖 1 水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石集料合成級配曲線（混合料1） 按照表 1 級配范圍，進行合成級配計算，在遵畢推薦級配（ ）下的碎石級配為：碎石 10 31.5mm：碎石 510mm：石屑 0 5mm=40%： 34%： 26%，其合成級配曲線圖見圖2。 圖 2 粉煤灰穩(wěn)定碎石集料合成級配曲線（混合料 2） 參照 SMA混合料中骨架嵌擠結(jié)構(gòu)是否形成的判別標(biāo)準(zhǔn)，即 ，對兩種級配的骨架結(jié)構(gòu)進行檢驗。參照相關(guān)規(guī)程測定得到兩種級配中粗集料的間隙率為 41.3%，由試驗測定和計算得到混合料 1 中粗集料 間隙率為 42.6%，混合料 2 中粗集料間隙率為 34.3%。由此可知，混合料 2 滿足 的要求，即混合料 2 形成了懸浮骨架 -密實結(jié)構(gòu)。 4）擊實試驗及結(jié)果 選擇表 3 所列的配合比，碎石級配采用規(guī)范推薦級配 () ，做擊實試驗結(jié)果見表 4，其中選取代表性的一個配合比，給出擊實曲線圖見圖 3。 表 4 混合料擊實試驗結(jié)果（混合料 1） 圖 3 擊實試驗曲線圖（混合料 1） 由表 4 可知，水泥劑量為 1.5%時，最大干密度為2.288g/cm3，最佳含水量為 6.0%；水泥劑量為 2.0%時，最大干密度為 2.285 g/cm3，最佳含水量為 6.1%；水泥劑量 2.5%時，最大干密度為 2.287 g/cm3，最佳含水量為 6.2%。 選擇表 4 所列的配合比，碎石級配采用遵畢推薦級配 () ，做擊實試驗結(jié)果見表 5，其中選取代表性的一個配合比，給出擊實曲線圖見圖 4。 表 5 混合料擊實試驗結(jié)果（混合料 2） 圖 4 擊實試驗曲線圖（混合料 2） 由表 5 可知，水泥劑量為 1.5%時，最大干密度為2.294g/cm3，最佳含水量為 5.7%；水泥劑量為 2.0%時，最大干密度為 2.289 g/cm3，最佳含水量為 5.9%；水泥劑量 2.5%時，最大干密度為 2.292 g/cm3，最佳含水量為 6.0%。 對比表 4 和表 5 數(shù)據(jù)可得，當(dāng)水泥劑量為 1.5%、2.0%、 2.5%時，混合料 2 的最大干密度均大于混合料 1 的最大干密度，說明混合料 2 形成的懸浮骨架 -密實結(jié)構(gòu)強于混合料 1 的骨架結(jié)構(gòu)。 2.2 施工配合比確定 經(jīng)過試驗調(diào)整后確定該標(biāo)段試驗配合比為：水泥：粉煤灰：碎石 =2.0%:9.0%:89.0%，碎石級配采用遵畢推薦級配(): 碎石 10 31.5mm：碎石 5 10mm： 石屑 0 5mm=40%：34%： 26%，混合料的最大干密度為 2.287g/cm3，最佳含水量為 6.0%。 考慮到室內(nèi)試驗和現(xiàn)場條件的差別，工地實際采用的結(jié)合料劑量應(yīng)較室內(nèi)試驗確定的劑量多 0.5% 1.0%。拌和機械的拌和效果好，可只增加 0.5%；如拌和機械的拌和效果較差，則需要增加 1.0%。 3 、結(jié) 語 通過鋪筑后的基層水泥粉煤灰碎石混合料的各項現(xiàn)場試驗表明，按照遵畢推薦級配 () 設(shè)計的懸浮骨架 -密實結(jié)構(gòu)混合料，可以顯著改善混合料的各項路用性能，特別是強度和抗裂性能。同時在此 配合比設(shè)計中，采用按照混合料結(jié)構(gòu)類型而設(shè)計碎石級配方法，能使水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石具有足夠的強度、剛度、耐久性和適宜的施工和易性，其經(jīng)濟適用性強，對以后進行這類路面基層的設(shè)計和施工有一定的借鑒意義。 參考文獻： 1 徐萬金 .粉煤灰在公路路基填筑中的應(yīng)用 J.山西建筑 ,2003,(11) 2 JTJ034-2000,公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范 S 3 JTG D50-2006,公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范 S 4 交通部第二公路勘測設(shè)計院主編 .公路設(shè)計 手冊(路基 )第 2 版 .北京：人民交通出版社， 1996.40 42 5 于洪澤 ,田新宇 .粉煤灰在公路建設(shè)中的利用 .粉煤灰綜合利用 ,1999,(04). 閱讀相關(guān)文檔 :關(guān)于新能源方面的論述 淺析土工試驗的質(zhì)量管理 承包商的索賠管理初步研究 淺析高速公路擴建路基沉降特性及其影響因素 礦用隔爆電器故障查詢與排除教學(xué)中的幾點體會 淺析建筑裝飾裝修工程的設(shè)計與施工管理 淺談檢測技術(shù)在建筑方面的應(yīng)用 淺析室內(nèi)環(huán)境化學(xué)污染檢測及其必要性和重要性 淺談氟碳漆在建筑外墻面的施工應(yīng)用 淺析不停輸封堵技術(shù)在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中的應(yīng)用 外墻外保溫砂漿