水泥稳定碎石配合比设计

1、水泥稳定碎石配合比设计 1. 概述 四川毛滩电站位于四川夹江县顺河乡境内的青衣江干流上，是千佛岩电站至青 衣江汇口河段推荐的两级规划方案中的第一级。采用河床式长尾水渠开发方式，工 程开发任务为发电，兼顾灌溉、防洪、城镇工业、生活及景观用水。 左岸防洪堤道路沥青路面工程施工桩号为左防K2+101.7-K6+574.76全长 4473米，路面宽度为59.3米。道路设计采用水泥稳定碎石基层厚20cm面层采 用沥青混凝土路面,厚度为10cm分两层施工，用摊铺机摊铺，压路机碾压、成型。 2. 配合比设计依据： 2.1公路路面基层施工技术规范TJO34-2OO0 2.2公路工程无机结合料稳定材料试验规程J

2、JTJ057-94 2.3水泥胶砂强度检验方法GB/T17671-1999 2.4水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法B/T1346-2001 2.5公路工程集料试验规程JTJ058-2000 2.6公路土工试验规程JTJ051-93 2.7高速公路路面工程施工设计图要求； 3. 设计资料： 3.1 左岸防洪堤顶道路是该电站物质运输通道和库区景观道路基。层水泥稳定碎 石厚为20cm 7天无侧限（浸水）抗压强度要求值为B.OMpa（A级交通道）。 3.2水泥要求强度等级为32.5Mpa（初凝时间要求3h以上，终凝时间要求6h以 上）普通硅酸盐水泥为宜；碎石集料压碎值小于30%碎石集料中小

3、于0.5mm 颗粒材料的液限小于28%塑性指数小于9;碎石集料级配应符合公路路面基 层施工技术规范JTJ034-200（要求；如表1 适宜用水泥稳定颗粒组成范围表i 结构层 通过下列方孔筛（mm的质量百分率 液限 塑性指数 31.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 (% 基层 100 90-100 72-89 47-67 29-49 17-35 8-22 0-7 28 9 注：集料中0.5mn以下细粒土有塑性指数时，小于0.075mn颗粒含量不应超过5%细粒土无塑性指数时，小于0.075mn的颗粒含量不应超过7% 3.3施工时混合料采用厂拌，铺筑现场采用摊铺机摊

4、铺，一层碾压成型，基层 压实度指标按98淞制。 4. 设计步骤 4.1原材料选定及检验 4.1.1水泥：采用铜陵水泥厂生产的陵沪牌普通硅酸盐水泥，强度等级为 32.5Mpa经检验各项技术指标均满足有关规范和图纸设计的要求，可以采 用。其主要技术指标试验结果列入衣中。 水泥材料试验结果汇总表表2 检验项目 规定值 检验结果 细度（ 45m in 3h25mi n 终凝时间 1.645*S) (Mpa) 4.2 4.0 5 是否满足公式Ri95(=Rc-1.645*S) 是 是 附注(2) 1养生条件：试件养生温度2520C;相对湿度95%标准养护6d,并在试验前浸水24小时; 2抗压试验：加荷速

5、度1mm/min 4.5确定试验配合比(目标配合比) 通过以下方法确定水泥最佳剂量。 4.5.1比较强度平均值和设计要求值，根据试验结果，水泥剂量为.0% 5.5% 试件强度代表值均满足且不低于l.0Mpa设计值要求。 4.5.2考虑到试验数据偏差和施工中的保证率，对水泥剂量5.0% , 5.5%寸强 度数据通过公式：甩.95（二RC-1.645*S）验算，水泥剂量为5.0%和5.5%勺强度 均能够满足设计强度指标要求。 4.5.3从工程经济性考虑,5.0%勺水泥剂量为满足设计强度指标的最小水泥用量 满足规范规定的路面基层抗压强度及压实度的要求，故为此配合比的最佳水 泥用量。 4.5.4试验室

6、目标配合比综合确定为： 水泥:集料=5.0:100,混合料的最佳含水量为5.1%最大干密度为2.37g/cnt 施工时压实度按983控制。 4.6确定生产配合比： 依据：公路路面基层施工技术规范TJ034-200（要求，视施工现场情况， 对试验室确定的配合比进行调整，对集中厂拌法施工，水泥剂量要增加.5% 对粗粒土拌和，含水量要较最佳含水量增大）.5%-1.0% ,所以经调整后得到的 生产配合比为： 水泥：集料=5.5: 100,混合料最佳含水量5.6%最大干密度为2.37g/cm, 施工时压实度按988控制。 附注（3）:在配合比设计计算时对集料含水量按烘干至恒重时零计，但在工地施工时集料的

7、含水量要根 据实际情况，对上述生产配合比进行调整，得出最终的施工配合比。 附注（4）:此次配合比设计原材试验和配合比试验报告后附。 5. 配合比设计中应注意的问题： 5.1骨架材料的要求：强度主要是取决于基层材料的质量。公路等级越高，对材 料的要求相应的提高，主要是碎石本身硬度和强度，更主要的是调整合理的级 配以提高混合料的整体材料的强度。 所以，集料颗粒的最大粒径必须有限制（最大粒径不应超过d.5m）颗 粒愈大在拌合、整平和摊铺时机械容易损坏，混合料更容易产生离析现象，平 整度也难以达到更高的要求。因此，在现今普遍采用最大粒径较小的基层材料。 但是，给石料的加工带来了难度，相应的也增加了经济

8、支出。因此，我国对低 等级公路限制较宽。 但对一级公路和高速公路，由于对其使用性能要求高和投资大，应采用 最大粒径较小的集料，以适宜于大面积的机械施工、保证施工质量和延长使 用寿命。 5.2 收缩性控制： 对高等级公路要注意水泥稳定碎石混合料这种半刚性材料早期 产生的收缩性，一方面是水份蒸发而产生的干缩的程度，二是温度升高或降低 而产生温度收缩程度。 水泥稳定碎石在基层铺成后，在不注意的情况下还没有铺筑沥青面层就产 生了干缩裂缝，就是按标准及时养护到期后没及时铺筑沥青面层，在太阳光下 暴晒2-3d同样会产生干缩裂缝，这种裂缝危害性会向上扩展到面层造成面层 开裂。所以在铺筑沥青面层前采取措施防止

9、半刚性材料的干缩是个十分重要的 问题。半刚性基层材料的温缩性的大小大致与干缩性的大小有相同的规律，水 泥稳定碎石中细粒土含量愈多，混合料的温缩系数愈大。为此应控制小于 0.075mm勺颗粒含量以及集料中的粘土含量。应尽量不采用含有塑性指数的细 集料。达到控制混合料的收缩系数增大的目的。 水泥稳定粒料的水泥剂量在（5.0-6.0）%时，其收缩系数最小；超过6%后， 混合料的收缩系数增大。为减少混合料的收缩性应控制水泥剂量不超6过%。采 取改善粒料级配，可以明显减少因水泥造成的干缩，增加混合料强度和耐久性。 5.3 养生温度和延迟时间 5.3.1 由于温度对水泥稳定土的强度影响很大，原本不合格的材

10、料，因为养生温 度过高而变的合格，原本合格的材料，因养生温度过低而试验不合格。因此必 须在规定的温度下养生，夏季和冬季都必须采取必要的措施控制标养室的标准 规定温度和湿度。 5.3.2 延迟时间的影响：所谓延迟时间是指混合料从加水到路面碾压终了的时间， 延迟时间对水泥稳定混合料的强度和所能达到的干密度有明显的影响。延迟时 间愈长，混合料的强度和干密度损失越大，试验证明延迟h,水泥稳定混合料 的干密度损失和抗压强度损失与延时前相比都有明显的下降。 因此应采用终凝时间长的水泥,又要规定施工的延迟时间。规范根据我国 的国情制定了延迟时间3-4h。为了能合适的确定延迟时间JTJ034-2000施工 技

11、术规范第2 -7 -2条规定在施工前必须做延迟时间对混合料强度的影响试验， 并通过试验确定应该控制的延迟时间。 5.4 拌合用水：凡人、畜的饮用水均可用于水泥稳定混合料的施工,遇有可疑 水源时,应通过试验鉴定。 6. 结论 从该配合比设计结果观察,取5.5%的水泥剂量,水泥稳定碎石的强度已满 足规范和设计要求,且成本较低。在设计中为了满足规范要求,考虑到在实际 施工中水泥的自然损耗以及水泥剂量的离散对水泥稳定碎石强度整体效果的影 响。所以,在施工中增加了0.5%的水泥剂量,同时为了减少集料的离析采取了 下料斗二次筛分,更好的控制了混合料级配的合理性。又严控原材料中粘土的 含量，尽可能降低小于0.075mm勺颗粒含量。采用标定后标准流量计添加拌合 水,禁止超延时混合料上路等；充分减少了对水泥稳定混合料强度影响的诸多 因素。从而使该配合比在应用中得到了理想的质量和经济效果。 存在问题的讨论 这次试验是一次尝试，在现场试验室条件差、人员少的情况下，如何利用常 规水泥稳定混合料试验的器械进行沥青路面基层材料的配合比设计，并使试验 结果最大可能地接近于实际施工结果，这将是我们进一步研究的问题。从而有 利于优选施工配合比，节约施工成本、改善施工条件、提高施工速