普通型水稳碎石击实指标变化规律研究

1、摘 要 基层是沥青混凝土和水泥混凝土路面结构中的主要承重层，基层的强度以及抗渗、抗冲刷性能往往决定了路面结构的使用质量和使用寿命，然而基层的施工质量是影响其强度、抗渗、抗冲刷性能的主要因素。近年来,随着现代交通(交通量大、轴载重等特点)的发展以及施工技术水平的提高,静压成型试件法已逐渐显现出其不适应性,表现为试验结果不能反映材料实际性能,也无法有效地优化材料组成设计和指导现场施工,从而影响基层使用性能和使用寿命。 水泥稳定碎石的压实度是水泥稳定类施工必须做到的一个重要技术指标,通常的做法是通过室内试验5，在标准击实功（一般为重型击实）的作用下得到混合材料的最大干密度与最佳含水量，并以此作为评定

2、施工现场压实度的标准。在采用重型击实的方法对水泥稳定碎石进行击实时，干密度在一定凡范围内随加水量的增大而增大，不存在一个确切的最佳含水量和最大干密度，需要分析击实试验数据来绘制击实曲线以此来寻找二者之间的变化规律来确定最佳含水量和最大干密度，最终通过工地现场基层压实度的检验证明。本文建立的方法所确定的干密度更适合作为当前重型压路机与振动压路机具施工水平下基层压实度的控制指标。根据不同含水量下的击实试验本文分析了击实曲线的变化特征，并指出了这类材料确定最大干密度和最佳含水量的方法。关键词：水稳碎石，重型击实，最佳含水量，最大干密度，击实曲线Abstract The development of

3、grass is the main load-bearing asphalt concrete and cement concrete pavement structure layer, the grass-roots strength and anti permeability, anti erosion performance often determines the service quality of the pavement structure and the service life of the. However, the level of construction qualit

4、y is affecting the strength, impermeability, anti erosion performance of the main factors. In recent years, with modern traffic (traffic volume, heavy axle load and other characteristics) and the improvement of the level of construction technology, static pressure molding test method has gradually s

5、hown its adaptability and performance test results can not reflect the actual performance of material, also can not effectively optimize material composition design and guide the construction site, thus affecting the basic performance and the Service life. Changes must be under the action of cement

6、stabilized macadam compaction cement stabilized construction must do a important technical indicators, the usual approach is through the indoor experiment, in the standard compaction work (usually for heavy compaction) to obtain a mixed material of the maximum dry density and optimum moisture conten

7、t, and to the evaluation of construction site compaction standard. In the heavy compaction method of cement stabilized macadam strike in real time, dry density in every range along with the increase of water increases and increases, does not exist an exact optimum water content and maximum dry densi

8、ty, the need analysis of compaction test data to draw the compaction curve in order to find two rules to determine the most Good water content and maximum dry density, eventually through the site base compaction test proved. In this paper, the method to determine the dry density is more suitable for

9、 road construction machinery level base compaction control index for pressure as the heavy roller and vibration. According to the different water content of strike experiments, this paper analysis the impact characteristics of solid curve, and points out that this kind of materials to determine the

10、maximum dry density and the optimum moisture content of the method.Key words: Cement stabilized crushed stone，Heavy hammer，Optimum moisture content，Maximum dry density，Compaction curveI目 录前 言11绪论21.1研究的意义与目的21.1.1水泥稳定碎石的研究意义21.1.2水泥稳定碎石研究的主要目的21.2研究的主要方法以及主要内容。21.2.1击实试验研究的方法21.2.2研究的主要内容31.3国内外研究现状

11、31.4水稳碎石的（宏观）结构组成42原材料性能分析62.1石料材料的矿物组成62.2石材的分类72.3试验所用石料规格和各石材材料性能72.3.1石料规格72.3.2石料的原材料性能82.4原材料结果汇总表103集料筛分试验和材料级配设计163.1粗集料取样以及烘干试验163.1.1粗集料取样163.1.2粗集料烘干试验163.2粗集料筛分试验163.2.1粗集料筛分试验的步骤173.2.2粗集料筛分的结果计算173.2.3粗集料筛分试验结果汇总于附表1183.3材料级配设计183.3.1间断级配设计183.3.2连续级配设计214击实试验234.1击实试验试验的准备工作234.1.1击实试

12、验的定义234.1.2击实试验的方法234.2击实试验步骤234.3数据计算264.3.1稳定材料湿密度计算264.3.2稳定材料干密度计算264.4制图264.4.1绘制击实曲线264.4.2曲线拟合274.5结果整理274.6数据分析以及存在的问题274.6.1击实试验数据的分析274.6.2击实过程中存在的问题以及解决办法284.7做含水量范围内的击实试验285 结 论305.1研究结论以及进一步研究建议305.1.1研究结论305.1.2进一步研究建议30致 谢31参考文献32附 表33 III山东交通学院毕业设计（论文）前 言无机结合料稳定材料作为半刚性路面基层材料，具有强度高、承载

13、力大、整体性好等优点，在我国公路建设中得到了普遍的应用。压实度作为半刚性路面基层施工的一个重要环节，本次试验研究对象为普通型水泥稳定碎石混合料，结构形式为骨架密实结构，典型的特点是粘聚力大，内摩擦角大，是工程中最常用的结构形式。本论文的主要内容是研究水泥稳定碎石的击实试验，通过击实试验，来确定指导施工的最大干密度和最佳含水量。本文中所采用的击实方法是重型击实，论文内容由文字、表格、图片所构成。文中围绕两种级配下的击实试验做对比来解决实际工程问题以及为课题研究提供帮助。本论文总共分5个章节，第一章节是绪论部分主要介绍研究的目的和意义；第二章节是原材料性能分析，分析原材料的压碎值等指标；第三章是集

14、料筛分试验和材料级配设计，分为连续级配设计和间断级配设计；第四章是本论文的重点部分，重点介绍击实试验的方法、内容、步骤等。第五章的内容是本论文的结论部分。1绪 论371.1研究的意义与目的1.1.1水泥稳定碎石的研究意义半刚性基层材料的压实特性和路基土的压实特性有相似之处，即存在一最佳含水量，在此含水量条件下，采用一定的压实功能可以达到最大密实度，获得最经济的压实效果。几十年的工程实践证明，此类混合料在道路建成初期所产生的收缩并由此引起的“反射裂缝”是路面主要病害之一，影响了路面使用的耐久性。因此，研究半刚性基层混合料的弹性模量的规律，进而作基层混合料抗裂设计是当前道路基层材料所需迫切研究的课

15、题。目前不少研究者提出了通过改善半刚性基层材料本身性能来提高其抗裂性的措施，如改善集料的级配、采用“预锯缝+土工布”防裂措施、加铺土工格栅、掺加各种外加剂等。本论文针对半刚性基层沥青路面结构具体特点，结合我国公路的实际情况，通过调查研究，广泛收集资料，参考国内外公路半刚性基层沥青路面使用的成功经验。通过所制成的试件以室内击实试验为手段，系统开展室内试验和试验工程，研究其击实指标变化规律，从而提出符合公路路面基层使用要求、有充分科学依据、经济合理的半刚性基层材料品种、规格和材料组成，为公路更好的发挥路用性能提供技术保证。1.1.2水泥稳定碎石研究的主要目的水泥稳定碎石击实试验的目的，就是确定基层

16、混合料的最大干密度以及最佳含水量，了解这种混合料的压实特性，为保证基层在沥青混凝土和水泥混凝土路面结构中的承重能力。1.2研究的主要方法以及主要内容。1.2.1击实试验研究的方法T 0804-94公路工程无机结合料稳定材料试验规程规定了对水泥稳定土（水泥水化之前）、石灰稳定土及石灰（或水泥）粉煤灰稳定材料进行击实试验，以绘制稳定材料的含水量干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量和最大干密度。各类击实方法的主要参数列于表1.1表1.1 击实方法类别表试验方法类别表类别锤的质量（kg）锤击面直cm）落高cm）试筒尺寸锤击层数每层锤击数平均单位击实功容许最大公称粒径内径（cm）高(cm）容积（cm3）

17、甲4.55.04510.012.7997527268719.0乙4.55.04515.212.02177559268719.0丙4.55.04515.212.02177598267737.51.2.2研究的主要内容本论文此次击实试验主要是控制含水量从3%7%五个不同含水量下的击实试验，分组控制好不同含水量下混合料的拌合均匀度。本次击实试验为了保证拌合的均匀性，主要采用单一试件单独拌合，严格控制好石料的质量以及加水量。采用重型击实试验，每层击实次数为98次。第一章绪论主要介绍此次试验的研究目的、研究意义、研究的主要方法、国内外研究现状等主要内容。第二章是分析原材料的材料性能，原材料性能包括石料的

18、针片状含量、石料含水量、泥块含量和振实堆积密度等主要内容。第三章集料筛分试验和材料级配设计，主要是对原材料进行筛分试验，控制好集料的取样要有代表性，控制好筛分时集料的损失量。最终根据集料筛分数据获得理想的级配曲线，得到的集料的实验室配合比进行混合料的其他性能研究。第四章主要是分析击实试验数据，根据击实试验获得的干密度和含水量绘制击实曲线，通过击实曲线来确定最佳含水量和最大干密度。第五章的主要内容是得出试验结论以及进一步研究建议。1.3国内外研究现状压实度检测是公路工程一项非常重要的试验。路基工程、路面基层、沥青面层都要检测压实度5。普遍的做法是先进行室内试验确定作为标准的最大干密度或理论最大密

19、度，然后将现场的取样与室内试验的结果进行比较，得到现场的压实度。用室内试验的方法确定最大干密度，并绘制凸型曲线，然后得到最大干密度，这最开始是细粒土的击实方法。文献1中对土的击实特性的分析是：这是因为细粒土在低含水率时，颗粒表面水膜薄、摩擦阻力大，宜压实。当含水率逐渐增大时，颗粒表面水膜逐渐变厚，其水膜的润滑作用也增大，因而颗粒表面摩擦阻力相应地减小，在外力作用下，就容易压实。但当含水率超过某一含水率后，土颗粒中孔隙内的自由水逐渐增多，击实功能被自由水吸收也越多，同时孔隙体积也变大。土粒相对地减小，故干密度就相应降低。之所以粘土具有这样的击实特性，是由于粘土自身的土颗粒很细，在土结构的内部不能

20、形成水分自由流失的通道，因此通过击实试验，水分可以保持在土当中，从而当水分增大的时候，水自身吸收部分击实功，并占据一定体积，从而使干密度减小。而在国内几部较为经典的土力学或高等土力学教材当中2-4也对无机结合料的压实性做了简要的描述4：一般在干燥状态和充分洒水饱和的情况下容易压实得到较大的干密度。而在潮湿的状态下，由于毛细压力增加了颗粒之间的阻力，压实的干密度显著的减小，在工程实际情况下无机结合料最佳含水量一般在4%5%之间。 本论文针对符合实际施工工艺的重型击实法最大干密度、最佳含水率标准试验方法及与之配套的仪器设备，以试验规程的形式进行研究开发，从而解决无机结合料稳定半刚性基层材料（尤其是

21、稳定粒料）试验方法的单一局限的问题，更科学便捷的指导各项与之有关的生产活动。 1.4水稳碎石的（宏观）结构组成水泥稳定碎石混合料是一种复合材料，它是由水泥、粗集料、细集料所组成。这些组成材料在混合料中，由于组成材料质量的差异和数量的多少，以及各组成材料之间相互作用的特点、相对位置分布及相互联系的状况，可以形成不同的组成结构，并表现出不同的性能。与沥青混合料类似，在研究水泥稳定类材料的结构时，一般将其划分为三种不同的类型，划分结构类型的主要标准是粗集料经过压实后，粗颗粒间空隙体积与压实后起填充作用的细集料体积之间的关系。根据已有的资料，一般将粗、细集料的分界尺寸定为4.75 mm，即通过4.75

22、 mm筛孔的石料属于细集料，4.75mm以上的石料则属于粗集料。关于基层材料粗集料的最大粒径级配可以定为37.5mm。这三种结构类型分别是：悬浮密实结构（如图1.1），这种结构形态的混合料，通常采用连续型密级配，骨料的颗粒尺寸由大到小连续存在。这种结构中含有大量细料，而粗料数量少，且相互问没有形成石一石接触，不能形成骨架，粗颗粒犹如“悬浮”于细颗粒之中，即混合料中细料的压实体积大于粗集料形成的空隙体积。试验表明，该种结构虽然具有较高的粘聚力，但摩阻角较小，其强度主要受粘结力所控制，在外部荷载作用下，易产生破坏。由此而修筑的水泥稳定类基层，受结合料性质的影响较大，因而其抗收缩性能较差，使基层容易

23、开裂，破坏了基层的整体性，是造成路面结构破坏的因素之一。 图1.1 悬浮密实结构骨架空隙结构（如图1.2）。在这种结构中，粗骨料较多，而细料数量过少，混合料中细料的压实体积小于粗集料形成的空隙体积，因此，虽然能够形成骨架，但其残余空隙较大。试验表明，虽然此种结构粘聚力较低，但其内摩阻角较大，其强度主要取决于内摩阻力，粘聚力相对是次要的。由此而修筑的水稳类基层，受水稳性质的影响较小，因而其抗收缩性能较好，但由于其空隙率太大，使基层的耐久性受到影响。图1.2 骨架空隙结构骨架密实结构（如图1.3）。骨架密实结构是以上两种类型组成的结构。要求混合料既有一定数量的粗骨料形成骨架，又根据残余夺隙的多少加

24、入细料，混合料中细集料的压实体积应“临界”于粗集料形成的空隙体积，从而使混合料形成较高的密实度。这种结构的混合料三轴试验表明，此种结构不仅具有较高的内摩阻角，而且具有较高的粘聚力。从理论上讲。属于该种结构类型的水稳类混合料具有最优的力学性能、抗收缩性能和抗冲刷性能。 图1.3 骨架密实结构2原材料性能分析2.1石料材料的矿物组成由于石料材料与粘土具有不同的击实特性，首先是因为两者之间的矿物组成不同石料主要成分是碳酸钙，如图2.1所示。在土的矿物分类中，主要可以分为原生矿物与次生矿物两大类。石料材料的组成中，主要是岩浆在冷凝过程中形成的原生矿物石英、长石、云母等。石英是由结合成螺旋形式的硅氧四面

25、体聚合群组成。这种螺旋式的结构没有解理面，具有很高的硬度和稳定性。工程所用岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体，按照一定的方式结合而成。是构成地壳和上地幔的物质基础。按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。其中，岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石，也称火成岩。岩石工程性质无怪乎就是物质成分（颗粒本身的性质）、结构（颗粒之间的联结）、构造（成生环境及改造、建造）、现今赋存环境（应力、温度、水）这几个方面的因素。如果是岩体，则取决于结构面和岩块两个方面，在大多数情况下，结构面起着控制性作用。例如一些岩石根据其工程特性可以做不同建筑、工艺品的建材，例如：1.大理岩：大理岩的岩面质

26、感细致，常用来作为壁面或地板。由于大理岩是由石灰岩变质而成，主要成分为碳酸钙，因此也是制造水泥的原料。大理岩材质软而细致，是很好的雕塑石材，许多有名的雕像都是由大理岩作成的，如著名的维纳斯像。其他如墙面或摆饰，也常是由大理石加工琢磨而成，如花瓶、烟灰缸、桌子等家用品。2.花岗岩：本土的花岗岩只有在金门才看得到，因此金门的老房子几乎都是用花岗岩做成的。台湾的寺庙所用的花岗岩，是来自福建，多用于寺庙里的龙柱、地砖、石狮。3.板岩：因其容易裂成薄板状，且在山区极易取得，故原住民至今仍使用板岩作为建材，筑成石板屋或围墙。4.砾岩：有些砾岩含有鹅卵石及砂，而且胶结不良，容易将它们分散开来，例如：台湾西部

27、第四纪的头嵙山层中就是这种砾岩，其中卵石和砂都是建材。5.石灰岩：台湾最常见的石灰岩是由珊瑚形成的，通称为珊瑚礁石灰岩。在澎湖，珊瑚礁石俗称石，居民用以作为围墙建材，以遮蔽强烈的东北季风，保护农作物。6.泥岩：由于其主要成分是黏土，自古就被作为砖瓦、陶器的原料。7.安山岩：由于材质坚硬，亦常用来作庙宇的龙柱、墙壁的石雕、墓碑、地砖等。 图2.1 碳酸钙 2.2石材的分类石头（stone）一般指由大岩体遇外力而脱落下来的小型岩体，多依附于大岩体表面，一般成块状或椭圆形，外表有的粗糙，有的光滑，质地坚固、脆硬。可用来制造石器、采集石矿。岩石，是在地质作用下形成的矿物聚合体，其中海面下的岩石称为礁、

28、暗礁及暗沙，由一种或多种矿物组成的，具有一定结构构造的集合体，也有少数包含有生物的遗骸或遗迹（即化石）。根据石料的历经规格和容量分为以下几类，结果列于表2.1表2.1 石子的分类及规格分类名称品种名称粒径规格(毫米)容量(kg/m³)碎石特细碎石细碎石中碎石粗碎石5101020204040150约14001500卵石特细卵石细卵石中卵石粗卵石5101020204040510约160018002.3试验所用石料规格和各石材材料性能2.3.1石料规格本次试验结合工程实际情况和试验目的的要求，主要采用石材的规格为0-5mm、5-10mm、10-20mm、20-25mm四个类别的材料，由于0

29、-5mm的材料颗粒比较细主要成分是矿粉，为了满足试验目的的需要，在取样的时候从料场按照上中下三个位置综合取样。样品如图2.2所示。图2.2 0-5mm矿粉为了满足工程试验的要求，对于20-25mm粒径的石子过37.5mm的筛孔，去除超粒径的大骨料，试样样品如图2.3所示 图2.3 20-25mm样品2.3.2石料的原材料性能对不同粒径的材料做不同的原材料性能试验11，对于10-20mm的材料做(1)压碎值试验，试验要求为：、目的和适用范围：集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，是衡量石料力学性质的指标，以评定其在公路工程中适用性。、仪器与材料：石料压碎值试验仪：由内径150m

30、m，两端开口的钢制圆形试筒、压柱和底板组成。试筒内壁、压柱的底面及底板的上表面等与石料接触的表面都应进行热处理，使其表面硬化，达到维氏度65°并保持光滑状态9，各试筒参数如表2.2 表2.2 压碎值和试筒参数部位符号名称尺寸(mm)试筒ABC内径高度壁厚150±0.3125-12812压柱DEFG压头直径压杆直径压柱总长压头厚度149±0.2100-149100-11025底板HIJ直径中间厚度边缘厚度200-2206.4±0.210±0.2 （2）原材料的泥块含量试验，本次试验测定泥块含量试验的试验流程103：、目的和适用范围：测定碎石或砾石

31、中小于O.075的尘屑、淤泥和粘土的总含量及4.75以上泥块颗粒含量。、仪具和材料：(1)台秤：感量不大于称量的0.1。 (2)烘箱：能控温105±5。 标准筛：测泥含量时用孔径为1.18、0.075的方孔筛各1只；测泥块含量时，则用2.36及4.75的方孔筛各1只。容器：容积约10L的桶或搪瓷盘。浅盘、毛刷等。数据处理，碎石或砾石的含泥量按式1.1计算，精确至O.1。 （1.1） 式中：碎石或砾石的含泥量（%）； 试验前烘干试样质量（g）； 试样烘干后试样质量（g）；以两次试验的算术平均值作为测定值，两次结果的差值超过0.2%时，对沥青路面用集料，此含泥量记为小

32、于0.075mm颗粒含量。（3）、石料中的含水量：土当中的水分为强结合水、弱结合水与自由水。在一般情况下，土当中都是含水的，水与土结合，对土的强度、压缩性有很大的影响。 由于矿物成分的不同，粘土颗粒当中三氧化二物往往会带电，使土具有吸附性，从而部分水分子在土粒表面吸附，形成吸附水层即强结合水。而在碎石材料当中，多数是原生矿物的 SiO2，亲水性差，对水的吸附能力差。 由于颗粒组成的不同，粘土当中细颗粒的含量比较多。2.4原材料结果汇总表原材料性能检测指标如下表所示：粒径20-25mm原材料性能检测指标；粒径10-20mm原材料性能检测指标；5-10mm原材料性能检测指标；粒径0-5mm原材料心

33、梗检测指标。表2.3 20-25mm 原材料性能检测指标规格20-25mm检测日期表观密度方法网篮法针片状颗粒含量试样质量 （g）针片状颗粒质量（g）针片状含量（g）平均值（%）规范值（%）单项判定备注4186200.54.84.83566.5175.54.936621804.9泥块含量试验前烘干试样质量4.75mm筛筛余量（g）试验后烘干质量（g）泥块含量（%）平均值(%)规定值（%）单项判定备注3710371037100.00.03594359435940.0振实堆积密度容量筒质量（g）容量筒与试样总质量（g）容量筒容积（ml）堆积密度（g/cm³）平均堆积密度 （g/cm

34、79;）规定值（%）单项判定备注155016490100101.491.50155016550100101.50表观密度集料水中质 量（g）集料表干质量 （g）集料烘干质量 （g）水温（）水密度 （g/cm）表观密（g/cm）平均表观密度（g/cm³）规定值单项判定备注2328.537113683.5220.997792.7122.7112168.534623432220.997792.71吸水率（%）集料表干相对密度集料毛体积相对密度集料表观相对密度集料表干密度（g/cm³）集料毛体积密度（g/cm³）单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值

35、0.750.812.6842.682.6642.6582.7182.7172.6782.6742.6582.6520.872.6762.6532.7162.672.647表2.4 10-20mm原材料心梗检测原材料性能检测指标试样描述干净无杂质试验规程规格10-20mm检测日期表观密度方法网篮法压碎值指标试样质量（g）通过2.36mm筛细料质量压碎值（%）平均值（%）规定压碎值（%）单项判定备注2824584.520.720.930合格282459721.12824590.520.9针片状颗粒含量试样质量 （g）针片状颗粒质量（g）针片状含量（g）平均值（%）规范值（%）单项判定备注2572.

36、5124.54.84.82846132.54.727901304.7泥块含量试验前烘干试样质量（g）4.75mm筛筛余量（g）试验后烘干质量（g）泥块含量（%）平均值(%)规定值（%）单项判定备注2676267626760.00.02513251325130.0振实堆积密度容量筒质量（g）容量筒与试样总质量（g）容量筒容积（ml）堆积密度 （g/cm³）平均堆积密度 （g/cm³）规定值（%）单项判定备注155016490100101.491.49155016420100101.49表观密度集料水中质 量（g）集料表干质量 （g）集料烘干质量 （g）水温（）水密度 （g/c

37、m）表观密度（g/cm平均表观密度（g/cm³）规定值单项判定备注1731.527642746150.999132.7052.70616602651.52632150.9991320706吸水率（%）集料表干相对密度集料毛体积相对密度集料表观相对密度集料表干密度（g/cm³）集料毛体积密度（g/cm³）单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值0.660.702.6772.6762.662.6582.7072.7082.6752.6742.6582.6560.742.6742.6552.7082.6722.653表2.5 5-10mm原材料性能检

38、测规格5-10mm试样描述干净无杂质表观方法网篮法针片状颗粒含量试样质量 （g）针片状颗粒质量（g）针片状含量（g）平均值（%）规范值（%）单项判定备注2035104.55.15.01882.594.55.01724875.0泥块含量试验前烘干试样质量（g）4.75mm筛筛余量（g）试验后烘干质量（g）泥块含量（%）平均值(%)规定值（%）单项判定备注1963196319630.00.01745.51745.51745.50.0振实堆积密度容量筒质量（g）容量筒与试样总质量（g）容量筒容积（ml）堆积密度 （g/cm³）平均堆积密度 （g/cm³）规定值（%）单项判定备注1

39、010852050101.501.501010852050101.51表观密度集料水中质 量（g）集料表干质量 （g）集料烘干质量（g）水温 （）水密度 （g/cm）表观密度（g/cm）平均表观密度规定值单项判定备注136721832165.5230.997562.7052.7041412.522592239230.997562.702吸水率（%）集料表干相对密度集料毛体积相对密度集料表观相对密度集料表干密度（g/cm³）集料毛体积密度（g/cm³）单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值0.810.852.6752.6722.6542.652.7122

40、.712.6682.6652.6482.6440.892.6692.6452.7092.6622.639 表2.6 粒径为0-5mm原材料性能检测 原材料性能检测指标试样描述干净无杂质试验规程分项工程基层取样地点规格0-5mm检测日期表观密度方法容量瓶法自然堆积密度容量筒质量（g）容量筒与试样总质量（g）容量筒容积（ml）堆积密度 （g/cm³）平均堆积密度（g/cm³）规定值（%）单项判定备注974.5418719751.631.64974.54226.519751.65表观密度试样、水、瓶及玻璃片总质量（g）表干质量 （g）水、瓶及玻璃片总质量（g）集料烘干质量（g）水

41、温（）水密度 （g/cm）表观密度（g/cm）平均表观密度 （g/cm³）规定值单项判定备注136721832165.51327150.999132.7012.6991412.5225922391576150.999132.697密度吸水率（%）集料表干相对密度集料毛体积相对密度集料表观相对密度集料表干密度）集料毛体积密度单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值单值平均值0.80.82.6652.6642.6432.6422.7032.7012.6632.6622.6412.640.82.6622.642.6992.662.6383集料筛分试验和材料级配设计3.1粗集料取样

42、以及烘干试验3.1.1粗集料取样做筛分试验所用的石料应具有代表性，在料堆上取样时，应均匀在料堆顶部，中部和底部的五个部位，铲除表面，然后由各部位抽取大致相等的石子15份，组成一组样品。大型运输工具的，以400m³或600t为一验收批，用小型工具运输时，以200m³或300t为一验收批。不足上述数量以一批论。规格产地相同。取样数量不少于80kg，所取的石料不应含生活垃圾、树根等杂物。将取得的石料按粒径装在塑料编织袋以备烘干试验。3.1.2粗集料烘干试验为了保证实验结果的准确性，在正式做筛分试验之前对所取的原材进行烘干3，如图3.1将代表性的石料按粒径分别盛于不同的陶瓷盘中放于

43、烘箱内进行烘干，烘箱温度控制在105±5烘干时间一般不少于8个小时。烘干后的石料装于防水塑料袋以备筛分时取用。图3.1 集料称量烘干3.2粗集料筛分试验在做级配设计之前要对原材料取样做筛分试验，粗集料筛分试验本次试验采用干筛法，测定粗集料(碎石、砾石、矿渣等)的颗粒组成对基层用粗集料可采用干筛法筛分。试验所用筛孔是从0.075mm-37.5mm等几个筛孔等级，按规定将来料用分料器或四分法缩分至下要求的试样所需量，风干后备用。根据需要可按要求的集料最大粒径的筛孔尺寸过筛，除去超粒径部分颗粒后，再进行筛分。3.2.1粗集料筛分试验的步骤1、称取烘干干燥集料试样的总质量(m0)，每次筛分试

44、验用四分法取样3，准确至0.1g2、用搪瓷盘作筛分容器，按筛孔大小排列顺序逐个将集料过筛。本次试验采用人工筛分，需使集料在筛面上同时有水平方向及上下方向的不停顿的运动，使小于筛孔的集料通过筛孔，直至1min内通过筛孔的质量小于筛上残余量的0.1%为止；将筛出通过的颗粒并人下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。应确认1min内通过筛孔的质量确实小于筛上残余量的0.1%。注：由于0.075筛干筛几乎小能把沾在粗集料表面的小于0.075部分的石粉筛过去，而且对半刚性基层用粗集料而言，0.075通过率的意义不大，所以也可以不筛，且把通过0.15筛的筛下部分全部作为0.

45、075的分计筛余，将粗集料的0.075通过率假设为0。3、如果某个筛上的集料过多，影响筛分作业时，可以分两次筛分，当筛余颗粒的粒径大于19时，筛分过程中允许用手指轻轻拨动颗粒，但不得逐颗筛过筛孔。4、称取每个筛上的筛余量，准确至总质量的0.1%。各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m0相比，相差不得超过m0的0.5%。3.2.2粗集料筛分的结果计算(1) 计算各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m0之差，作为筛分时的损耗，并计算损耗率，记入干筛分记录表，若损耗率大于0.3%，应重新进行试验3。 （3.1）式中：m5由于筛分造成的损耗(g)；m0用于干筛的干燥

46、集料总质量(g)；mi各号筛上的分计筛余(g)；i依次为0.075、0.15至集料最大粒径的排序；m底筛底(0.075以下部分)集料总质量(g)。(2)干筛分计筛余百分率干筛后各号筛上的分计筛余百分率，精确至0.1%。(3)干筛累计筛余百分率各号筛的累计筛余百分率为该号筛以上各号筛的分计筛余百分率之和，记入干筛分记录表，精确至0.1%。(4)干筛各号筛的质量通过百分率各号筛的质量通过百分率Pi等于100减去该号筛累计筛余百分率，记入干筛分记录表，精确至0.1%。(5)由筛底存量除以扣除损耗后的干燥集料总质量计算0.075筛的通过率。(6)试验结果以两次试验的平均值表示，记入干筛分记录表，精确至

47、0.1%。当两次试验结果P0.075的差值超过1%时，试验应重新进行。（7）同一种集料至少取两个试样平行试验两次，取平均值作为每号筛上筛余量的试验结果，报告集料级配组成通过百分率及级配曲线。3.2.3粗集料筛分试验结果汇总于附表13.3材料级配设计为了研究骨架密实型水泥稳定碎石集料级配的设计方法以粒子干涉理论和最大密度曲线理论为基础采用逐级填充试验与理论计算相结合的方法分析总结了骨架密实型水泥稳定碎石粗、细集料的最佳比例及混合料的合理级配，同时与规范推荐级配的水泥稳定碎石物理力学性能进行比较，结果表明采用逐级填充与理论计算相结合的方法能够确定出水泥稳定碎石各种集料的最佳比例及混合料的合理级配得

48、到理想的骨架密实结构所确定的骨架密实型水泥稳定碎石具有良好的物理力学性能。根据选用的石料粒径范围有20-25mm、10-20mm、5-10mm和0-5mm等4种规格（俗称2-3碎石、1-2碎石、0.5-1碎石和石屑）。集料的物理力学性质实验结果1见表3.1表3.1 材料物理性能指标材料规格压碎值（%）针片状含量（%）堆积密度（g/cm3）表观密度（g/cm3）0-5mm0.00.01.642.6695-10mm0.05.01.52.70410-20mm20.94.81.492.70620-25mm0.01.81.502.711结合集料的筛分试验数据采用。为了对比分析不同级配对试验结果的偏差，检

49、验所拌合的混合料是否发生离析现象，设计两种配合比即连续级配和间断级配，其分别叙述如下小节。3.3.1间断级配设计间断级配设计所得到的配合比能够真实检验混合料的离析程度，可以分析混合料的和易性，其试验结果如表3.2、3.3、3.4，级配曲线图3.2。 级配曲线设计表 表3.2序号集料品种31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.07510-5mm石屑100.0100.0100.0100.0100.0100.095.165.750.030.022.819.77.825-10mm碎石100.0100.0100.0100.0100.089.816.21.81

50、.21.00.90.60.2310-20mm碎石100.0100.093.371.848.914.44.22.01.61.21.01.01.0410-30mm碎石100.091.115.05.21.70.60.20.20.20.20.20.20.2 材料配比表 表3.3 筛 孔 通 过 百 分 率31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.07535.035.035.035.035.035.033.323.017.510.58.06.92.75.05.05.05.05.04.50.80.10.10.00.00.00.040.040.037.328.719.65.71.70.80.60.50.40.40.420.