水泥穩(wěn)定碎石配合比設計

1、水泥穩(wěn)定碎石配合比設計 1. 概述 四川毛灘電站位于四川夾江縣順河鄉(xiāng)境內(nèi)的青衣江干流上，是千佛巖電站至青 衣江匯口河段推薦的兩級規(guī)劃方案中的第一級。采用河床式長尾水渠開發(fā)方式，工 程開發(fā)任務為發(fā)電，兼顧灌溉、防洪、城鎮(zhèn)工業(yè)、生活及景觀用水。 左岸防洪堤道路瀝青路面工程施工樁號為左防K2+101.7-K6+574.76全長 4473米，路面寬度為59.3米。道路設計采用水泥穩(wěn)定碎石基層厚20cm面層采 用瀝青混凝土路面,厚度為10cm分兩層施工，用攤鋪機攤鋪，壓路機碾壓、成型。 2. 配合比設計依據(jù)： 2.1公路路面基層施工技術規(guī)范TJO34-2OO0 2.2公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程J

2、JTJ057-94 2.3水泥膠砂強度檢驗方法GB/T17671-1999 2.4水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法B/T1346-2001 2.5公路工程集料試驗規(guī)程JTJ058-2000 2.6公路土工試驗規(guī)程JTJ051-93 2.7高速公路路面工程施工設計圖要求； 3. 設計資料： 3.1 左岸防洪堤頂?shù)缆肥窃撾娬疚镔|運輸通道和庫區(qū)景觀道路基。層水泥穩(wěn)定碎 石厚為20cm 7天無側限（浸水）抗壓強度要求值為B.OMpa（A級交通道）。 3.2水泥要求強度等級為32.5Mpa（初凝時間要求3h以上，終凝時間要求6h以 上）普通硅酸鹽水泥為宜；碎石集料壓碎值小于30%碎石集料中小

3、于0.5mm 顆粒材料的液限小于28%塑性指數(shù)小于9;碎石集料級配應符合公路路面基 層施工技術規(guī)范JTJ034-200（要求；如表1 適宜用水泥穩(wěn)定顆粒組成范圍表i 結構層 通過下列方孔篩（mm的質量百分率 液限 塑性指數(shù) 31.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 (% 基層 100 90-100 72-89 47-67 29-49 17-35 8-22 0-7 28 9 注：集料中0.5mn以下細粒土有塑性指數(shù)時，小于0.075mn顆粒含量不應超過5%細粒土無塑性指數(shù)時，小于0.075mn的顆粒含量不應超過7% 3.3施工時混合料采用廠拌，鋪筑現(xiàn)場采用攤鋪機攤

4、鋪，一層碾壓成型，基層 壓實度指標按98淞制。 4. 設計步驟 4.1原材料選定及檢驗 4.1.1水泥：采用銅陵水泥廠生產(chǎn)的陵滬牌普通硅酸鹽水泥，強度等級為 32.5Mpa經(jīng)檢驗各項技術指標均滿足有關規(guī)范和圖紙設計的要求，可以采 用。其主要技術指標試驗結果列入衣中。 水泥材料試驗結果匯總表表2 檢驗項目 規(guī)定值 檢驗結果 細度（ 45m in 3h25mi n 終凝時間 1.645*S) (Mpa) 4.2 4.0 5 是否滿足公式Ri95(=Rc-1.645*S) 是 是 附注(2) 1養(yǎng)生條件：試件養(yǎng)生溫度2520C;相對濕度95%標準養(yǎng)護6d,并在試驗前浸水24小時; 2抗壓試驗：加荷速

5、度1mm/min 4.5確定試驗配合比(目標配合比) 通過以下方法確定水泥最佳劑量。 4.5.1比較強度平均值和設計要求值，根據(jù)試驗結果，水泥劑量為.0% 5.5% 試件強度代表值均滿足且不低于l.0Mpa設計值要求。 4.5.2考慮到試驗數(shù)據(jù)偏差和施工中的保證率，對水泥劑量5.0% , 5.5%寸強 度數(shù)據(jù)通過公式：甩.95（二RC-1.645*S）驗算，水泥劑量為5.0%和5.5%勺強度 均能夠滿足設計強度指標要求。 4.5.3從工程經(jīng)濟性考慮,5.0%勺水泥劑量為滿足設計強度指標的最小水泥用量 滿足規(guī)范規(guī)定的路面基層抗壓強度及壓實度的要求，故為此配合比的最佳水 泥用量。 4.5.4試驗室

6、目標配合比綜合確定為： 水泥:集料=5.0:100,混合料的最佳含水量為5.1%最大干密度為2.37g/cnt 施工時壓實度按983控制。 4.6確定生產(chǎn)配合比： 依據(jù)：公路路面基層施工技術規(guī)范TJ034-200（要求，視施工現(xiàn)場情況， 對試驗室確定的配合比進行調(diào)整，對集中廠拌法施工，水泥劑量要增加.5% 對粗粒土拌和，含水量要較最佳含水量增大）.5%-1.0% ,所以經(jīng)調(diào)整后得到的 生產(chǎn)配合比為： 水泥：集料=5.5: 100,混合料最佳含水量5.6%最大干密度為2.37g/cm, 施工時壓實度按988控制。 附注（3）:在配合比設計計算時對集料含水量按烘干至恒重時零計，但在工地施工時集料的

7、含水量要根 據(jù)實際情況，對上述生產(chǎn)配合比進行調(diào)整，得出最終的施工配合比。 附注（4）:此次配合比設計原材試驗和配合比試驗報告后附。 5. 配合比設計中應注意的問題： 5.1骨架材料的要求：強度主要是取決于基層材料的質量。公路等級越高，對材 料的要求相應的提高，主要是碎石本身硬度和強度，更主要的是調(diào)整合理的級 配以提高混合料的整體材料的強度。 所以，集料顆粒的最大粒徑必須有限制（最大粒徑不應超過d.5m）顆 粒愈大在拌合、整平和攤鋪時機械容易損壞，混合料更容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，平 整度也難以達到更高的要求。因此，在現(xiàn)今普遍采用最大粒徑較小的基層材料。 但是，給石料的加工帶來了難度，相應的也增加了經(jīng)濟

8、支出。因此，我國對低 等級公路限制較寬。 但對一級公路和高速公路，由于對其使用性能要求高和投資大，應采用 最大粒徑較小的集料，以適宜于大面積的機械施工、保證施工質量和延長使 用壽命。 5.2 收縮性控制： 對高等級公路要注意水泥穩(wěn)定碎石混合料這種半剛性材料早期 產(chǎn)生的收縮性，一方面是水份蒸發(fā)而產(chǎn)生的干縮的程度，二是溫度升高或降低 而產(chǎn)生溫度收縮程度。 水泥穩(wěn)定碎石在基層鋪成后，在不注意的情況下還沒有鋪筑瀝青面層就產(chǎn) 生了干縮裂縫，就是按標準及時養(yǎng)護到期后沒及時鋪筑瀝青面層，在太陽光下 暴曬2-3d同樣會產(chǎn)生干縮裂縫，這種裂縫危害性會向上擴展到面層造成面層 開裂。所以在鋪筑瀝青面層前采取措施防止

9、半剛性材料的干縮是個十分重要的 問題。半剛性基層材料的溫縮性的大小大致與干縮性的大小有相同的規(guī)律，水 泥穩(wěn)定碎石中細粒土含量愈多，混合料的溫縮系數(shù)愈大。為此應控制小于 0.075mm勺顆粒含量以及集料中的粘土含量。應盡量不采用含有塑性指數(shù)的細 集料。達到控制混合料的收縮系數(shù)增大的目的。 水泥穩(wěn)定粒料的水泥劑量在（5.0-6.0）%時，其收縮系數(shù)最??；超過6%后， 混合料的收縮系數(shù)增大。為減少混合料的收縮性應控制水泥劑量不超6過%。采 取改善粒料級配，可以明顯減少因水泥造成的干縮，增加混合料強度和耐久性。 5.3 養(yǎng)生溫度和延遲時間 5.3.1 由于溫度對水泥穩(wěn)定土的強度影響很大，原本不合格的材

10、料，因為養(yǎng)生溫 度過高而變的合格，原本合格的材料，因養(yǎng)生溫度過低而試驗不合格。因此必 須在規(guī)定的溫度下養(yǎng)生，夏季和冬季都必須采取必要的措施控制標養(yǎng)室的標準 規(guī)定溫度和濕度。 5.3.2 延遲時間的影響：所謂延遲時間是指混合料從加水到路面碾壓終了的時間， 延遲時間對水泥穩(wěn)定混合料的強度和所能達到的干密度有明顯的影響。延遲時 間愈長，混合料的強度和干密度損失越大，試驗證明延遲h,水泥穩(wěn)定混合料 的干密度損失和抗壓強度損失與延時前相比都有明顯的下降。 因此應采用終凝時間長的水泥,又要規(guī)定施工的延遲時間。規(guī)范根據(jù)我國 的國情制定了延遲時間3-4h。為了能合適的確定延遲時間JTJ034-2000施工 技

11、術規(guī)范第2 -7 -2條規(guī)定在施工前必須做延遲時間對混合料強度的影響試驗， 并通過試驗確定應該控制的延遲時間。 5.4 拌合用水：凡人、畜的飲用水均可用于水泥穩(wěn)定混合料的施工,遇有可疑 水源時,應通過試驗鑒定。 6. 結論 從該配合比設計結果觀察,取5.5%的水泥劑量,水泥穩(wěn)定碎石的強度已滿 足規(guī)范和設計要求,且成本較低。在設計中為了滿足規(guī)范要求,考慮到在實際 施工中水泥的自然損耗以及水泥劑量的離散對水泥穩(wěn)定碎石強度整體效果的影 響。所以,在施工中增加了0.5%的水泥劑量,同時為了減少集料的離析采取了 下料斗二次篩分,更好的控制了混合料級配的合理性。又嚴控原材料中粘土的 含量，盡可能降低小于0.075mm勺顆粒含量。采用標定后標準流量計添加拌合 水,禁止超延時混合料上路等；充分減少了對水泥穩(wěn)定混合料強度影響的諸多 因素。從而使該配合比在應用中得到了理想的質量和經(jīng)濟效果。 存在問題的討論 這次試驗是一次嘗試，在現(xiàn)場試驗室條件差、人員少的情況下，如何利用常 規(guī)水泥穩(wěn)定混合料試驗的器械進行瀝青路面基層材料的配合比設計，并使試驗 結果最大可能地接近于實際施工結果，這將是我們進一步研究的問題。從而有 利于優(yōu)選施工配合比，節(jié)約施工成本、改善施工條件、提高施工速