公路水泥稳定碎石基层振动试验法设计指南

1、公路水泥稳定碎石基层振动试验法设计指南1 设计内容、设计标准和设计方法设计内容：根据水泥稳定碎石强度指标要求，优化集料比例和水泥剂量，并确定水泥稳定碎石混合料最佳含水量和最大干密度。设计标准：水泥稳定碎石底基层7d浸水无侧限抗压强度代表值R0.955.0MPa；水泥稳定碎石基层7d浸水无侧限抗压强度代表值R0.956.0MPa。设计方法：采用振动压实试验法优化水泥稳定碎石的集料级配、确定最大干密度和最佳含水量，振动压实成型方法成型试件测试7d无侧限抗压强度。振动试验方法见附录A和附录B。2 集料级配水泥稳定碎石集料组成应符合表1-1。表1-1 骨架密实型水泥稳定碎石（底）基层级配层位通过下列筛

2、孔尺寸（mm）的质量百分率（）37.531.5199.54.752.360.60.075底基层9510090100607040502838162881526基 层100901006070405028381628815263 配合比设计步骤根据工地实际使用集料的筛分结果，确定各规格集料组成比例，集料合成级配应符合表1-1规定。关键要控制好9.5mm、4.75mm、0.075mm的通过量。取工地使用的水泥，底基层按水泥：集料=2.5:100、3:100、3.5:100，基层按水泥：集料=3:100、3.5:100、4:100对混合料振动击实，确定最佳含水量和最大干密度。根据振动击实法确定的最佳含水

3、量和最大干密度，按要求压实度（基层压实度98，底基层压实度97）采用振动成型法制备试件，在标准条件下养生6d，浸水24h后取出，测试不同水泥剂量下混合料7d无侧限抗压强度。取符合1款第条设计强度要求的配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比，振动法确定的最佳含水量和最大干密度作为施工控制依据，经批准使用。4 配合比设计注意事项在满足在满足1款第条设计强度的基础上，控制水泥剂量，以减少收缩裂缝。实际施工过程中，水泥剂量不超过振动法设计水泥剂量-0.2+0.5。在规定的水泥剂量范围内，强度如达不到设计要求，应采取调整级配和更换料源等措施，不得单纯采用提高水泥剂量的方式。3 碾压时的含水量宜接近于振动法确

4、定的最佳含水量，最大不超过振动法设计最佳含水量+0.5。生产配合比调试时，应根据施工时的气候条件，通过试验确定混合料拌制用水量。附录A 水泥稳定碎石最大干密度和最佳含水量确定方法振动击实试验方法将试料置烘箱中烘干至恒重，烘箱温度为105±5，时间为46小时； 取ms (g)烘干试料1份，加入mj (g)无机结合料，拌和均匀，得到干混合料；ms取值应确保制备试样高度控制在120±10mm，第1次试验时ms=5000±200g。加入无机结合料的质量mj按下式计算：式中，P为预设水泥剂量(%)； 将质量(+)×wi的水加入制备好的干混合料中拌和均匀，得到湿混合

5、料；其中，wi为第i次试验时加入干混合料中的拌和含水量(%)，i1，2，3，4，5；一般地，w1=45%；将直径149mm、高40mm的试模下压柱放入试模下部并使底部齐平，所述试模的内径150mm×高度230±10mm，取制备好的湿混合料一份装入试模中；将整个试模(连同下压柱)固定在振动仪底板上，放下振动器使振动锤与被压材料接触，振动击实100120秒；振动仪参数：振动频率30±2Hz，激振力7.6±0.2kN，名义振幅1.4±0.2mm，工作重量3.0±0.4kN，上车系统1.2±0.2kN，下车系统1.8±0.

6、2kN；吊起振动器，取下试模并放到脱模器上将试模内混合料顶出，即为试验用试样。试样高度控制在120±10mm，当试样高度超出该范围时应作废，并视试样高度，适当增加或减少步骤中的ms，按照上述步骤重新制备试样；试样干密度按下式计算：式中，是指第i次试验时试样的干密度，m2(i)为第i次试验时的试样质量，V(i)为第i次试验时的试样体积(cm3)；计算振动击实前后湿混合料质量差m1(i)m2(i)，确定第i+1次试验时加入混合料的拌合含水量wi+1(%)；其中m1(i)第i次试验时装入试模中的湿混合料质量，当m1(i)m2(i)50g，wi+1wi+0.5，当m1(i)m2(i)50g，

7、wi+1wi0.7；根据步骤方法重复56次试验，确保5组试样高度有效，计算得到5组拌和含水量和干密度。以拌和含水量为横坐标、干密度为纵坐标，绘制干密度含水量关系曲线，驼峰形曲线顶点的纵横坐标分别为最大干密度和最佳含水量。附录B 水泥稳定碎石圆柱体试件成型方法振动压实成型方法在预定做试验的前一天，将试料置烘箱中烘干至恒重，烘箱温度为105±5，时间为46小时； 称取制备一个试件所需的干燥试料质量,其中，为振动击实确定的混合料最大干密度(g/cm3)，P为预设无机结合料剂量(%)；加入质量为的无机结合料到质量为干燥试料中，拌合均匀得到干混合料；加入质量的水到干混合料中，拌合均匀得到湿混合

8、料，其中，wo为振动击实确定的混合料最佳含水量(%)；将直径151mm、高40mm的试模下压柱放入试模下部并使底部齐平，所述试模的内径150mm×高度230±10mm。将湿混合料装入试模中，装料的质量=2650.72×K(1+0.01wo)，其中，K为试件的预定压实度()，V=×7.5×7.5×152650.72cm3为试件的体积；将装有湿混合料的整个试模(连同下压柱)固定在振动仪底板上，放下振动器使振动锤与被压材料接触，试件的预定压实度K=9798时振动击实6070秒，试件的预定压实度K=9899%时振动击实7080秒，试件的预定压实度K=99100%时，振动击实8090秒；振动仪参数：振动频率30±2