水泥穩(wěn)定級配碎石基層配合比設計

1、水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設計書一、設計依據(jù)：1.工程設計圖紙2.公路路面基層施工技術規(guī)范3.公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTG E51-20094.水泥及混凝土試驗規(guī)程JTG E30-20055.通用普通硅酸鹽水泥GB175-20076.公路工程土工試驗規(guī)程JTG E40-20077.公路工程集料試驗規(guī)程JTG E42-2005二、設計步驟：1、水泥穩(wěn)定碎石基層配合比的確定1.1 材料的選用（1）水泥： P.C32.5，技術指標見表1：表 1水泥試驗結(jié)果匯總表檢驗項目技術要求檢驗結(jié)果細度（ %）101.0安定性兩試件煮后增加距離1.5（C-A) 均值 5.0初凝時間（ min）45206終

2、凝時間（ min） 600365抗壓強度 MPa（ 3d）10.022.6抗壓強度 MPa（ 28d）32.5抗折強度 MPa（ 3d）2.54.4抗折強度 MPa（ 28d）5.5（2）俊源石場壓碎值： 22.5%；針片狀： 18.4%；液限： 22.4%塑限指數(shù)： 3.6表 2石料篩分和集料級配合成計算結(jié)果表配規(guī)格合名稱比原率材碎石404.7531.5m%料碎石15級9.519mm%石屑45配09.5mm%合成級配規(guī)范要求級配中值規(guī)范要求級配下限規(guī)范要求級配上限原材料級配37.531.5199.54.752.360.60.0750通過量百分率 %10099.259.013.94.23.43

3、.12.3010010098.223.23.08.26.44.3010010010099.173.148.531.06.7010099.783.353.635.024.416.24.601009580.5573926153.501009072472917800100100896749352270級配曲線圖10090）80%70（率60分50百 40過30通2010066559555037.7.1.70024913.篩孔（ mm）30規(guī)范要求級配中值規(guī)范要求級配下限規(guī)范要求級配上限合成級配1.2 確定水泥劑量摻配范圍依據(jù)隆三線設計圖紙要求，水泥穩(wěn)定碎石路面基層，設計要求7d無側(cè)限飽水抗壓強度為3

4、.04.0MPa，最大不能超過上限，水泥摻量為 4.05.5%，最大不能超過上限，所以本次設計 7d 無側(cè)限飽水抗壓強度取中值，即 3.5MPa 為設計值，根據(jù)經(jīng)驗水泥劑量按 3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五種比例配置混合料，即水泥比碎石為3.5：100、4.0:100、4.5:100、5.0:100、5.5:100。1.3 確定最大干密度和最佳含水率首先對三種不同水泥劑量混合料做標準擊實試驗，即最小劑量（ 3.5%）、中間劑量（ 4.5%）和最大劑量（ 5.5%），其余兩個混合料的最佳含水率和最大干密度按內(nèi)插法確定， 最后得出最大干密度和最佳含水率如表 3表 3 混合料標準

5、擊實試驗結(jié)果水泥劑量3.54.04.55.05.5(%)最佳含水率7.57.57.67.67.7（%）最大干密度2.3202.3212.3222.3242.326（ g/cm3）1.4 測定 7d 無側(cè)限抗壓強度1.4.1 制作試件對水泥穩(wěn)定級配碎石路面基層混合料強度試件制備，按現(xiàn)行無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程的規(guī)定， 采用 150mm×150mm 的圓柱體試件，每種水泥劑量按13 個試件配制， 工地壓實度按 98%控制，現(xiàn)將制備試件所需的基本參數(shù)計算如下：（1）配制一種水泥劑量一個試件所需的各種材料數(shù)量，成型一個試件按 7000g 混合料配制，取水泥和碎石的材料含水率為0，先計算水泥

6、劑量為3.5%的各種材料數(shù)量：水泥： 7000×3.5/(100+3.5)=236.7g集料： 7000×100/(100+3.5)=6763.3g需加水量： 7000×7.5%=525g（2）制備一個試件所需混合料的數(shù)量m=V ×pd×k(1+w o)=1/4×15×15××15×2.320×98%×(1+7.5%)=6479gmn%劑量時每個試件所需質(zhì)量；V試模體積（試模內(nèi)勁尺寸為：150mm×150mm）；Pdn%劑量時該混合料的最大干密度；Won%劑量時該混

7、合料的最佳含水率；K工地預期達到的壓實度(98%)。（ 3）用同樣的方法對水泥劑量為 4.0%、4.5%、5.0%、5.5%的混合料制件參數(shù)進行計算，計算結(jié)果列入表 4 中表 4 混合料制件計算結(jié)果表水泥劑量 %3.54.04.55.05.5水泥236.7g269.2g301.4g333.3g364.9g碎石 40%（ 531.5mm ）2705.3g2692.3g2679.4g2666.7g2654g碎石 15%（ 9.519mm ）1014.5g1009.6g1004.8g995.3g1000 0g石屑 45%（ 09.5mm） 3043.5g3028.9g3014.4g3000.0g29

8、85.8g需加水量525g525g532g532g539g一個試件所需的重量6479g6481g6490g6496g6508g1.4.2 測定飽水無側(cè)限抗壓強度試件經(jīng)過 6d 標準養(yǎng)生（ 20±2），1d 浸水，按規(guī)定方法測定7d無側(cè)限飽水抗壓強度結(jié)果如表5，表中 Za 取 1.282 計算。表 5 抗壓強度試驗結(jié)果匯總表水泥劑量 %強度平均值 MPa強度標準差 強度偏差系數(shù) Cv(%)Rd/(1-ZaCv)是否滿足 R Rd/(1-ZaCv)3.54.04.55.05.53.44.25.15.86.30.4480.3620.1810.2000.34613.18.63.63.55.5

9、4.24.54.75.25.9否否是是是1.4.3 確定試驗室配合比（目標配合比）通過下列方法確定水泥最佳用量：（1）比較強度平均值和設計要求值，根據(jù)試驗結(jié)果水泥劑量為4.0%、4.5%、5.0%、5.5%時，試件強度平均值滿足3.5MPa 設計值要求。（2）考慮到試驗數(shù)據(jù)的偏差和施工中的保證率，對水泥劑量4.0%、4.5%、5.0%、5.5%時的數(shù)據(jù)通過公式RRd/(1-Z aCv)驗算，對二級公路取 90%的保證率，則系數(shù)Za=1.282，通過計算，水泥劑量為 4.5%、5.0%、5.5%的強度均能滿足設計強度指標要求(驗算結(jié)果見表 5)。（3）以工程經(jīng)濟考慮， 4.5%的水泥滿足強度指標

10、要求的最少水泥劑量，為最佳水泥用量，則試驗室配合比為水泥：集料=4.5:100，混合料的最佳含水率為7.6%，最大干密度為2.322g/cm3。各原材料用量：由擊實得最大干密度為2322kg/m3，即為每立方米混合料干料質(zhì)量為 2322kg/m3；水泥劑量為 4.5%；最佳含水率為 7.6%；干骨料 (干土)比例（篩分確定），大碎石：小碎石：石屑 =40%:15%:45%；材料用量如下：每立方米水泥質(zhì)量為： 2322×4.5%/（1+4.5%）=99.99kg；每立方米干骨料 (干土 )質(zhì)量為： 2322-99.99=2222.01kg；每立方米大碎石質(zhì)量為： 2222.01×40%=888.80kg；每立方米小碎石質(zhì)量為： 2222.01×15%=333.30kg；每立方米石屑質(zhì)量為： 2222.01×45%=999.90kg；每立方米水質(zhì)量為： 2322×7.6%=176.47kg；所以，試驗室配合比為：水泥：大碎石：小碎石：石屑：水 =99.99:888.80:333.30:999.90: