水泥穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、水泥穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計(jì)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(jí)規(guī)劃方案中的第一級(jí)。采用河床式長(zhǎng)尾水渠開(kāi)發(fā)方式，工程開(kāi)發(fā)任務(wù)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(hào)為左泳2K6+全長(zhǎng)4473米，路面寬度為5米。道路設(shè)計(jì)采用水泥穩(wěn)定碎石基層屋0cm面層采用瀝青混凝土路面，厚度為10cmi分兩層施工，用攤鋪機(jī)攤鋪，壓路機(jī)碾壓、成型。2. 配合比設(shè)計(jì)依據(jù)：公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-200；0公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程JTJ057-9；4水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法GB/T17671-19

2、99水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法GB/T1346-2001公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程JTJ058-2000公路土工試驗(yàn)規(guī)程JTJ051-9；3高速公路路面工程施工設(shè)計(jì)圖要求；3. 設(shè)計(jì)資料：左岸防洪堤頂?shù)缆肥窃撾娬疚镔|(zhì)運(yùn)輸通道和庫(kù)區(qū)景觀道路。基層水泥穩(wěn)定碎石厚為20cmi7天無(wú)側(cè)限（浸水）抗壓強(qiáng)度要求值為A級(jí)交通道）。水泥要求強(qiáng)度等級(jí)為（初凝時(shí)間要求3h以上，終凝時(shí)間要求6h以上）普通硅酸鹽水泥為宜；碎石集料壓碎值小形0%碎石集料中小于顆粒材料的液限小于28%塑性指數(shù)小于9;碎石集料級(jí)配應(yīng)符合公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-20CM求；如表1適宜用水泥穩(wěn)定顆粒組成范圍表i結(jié)構(gòu)層

3、通過(guò)卜列方孔篩(mm)的質(zhì)量百分率液限塑性指數(shù)19(%)基層10090-10072-8947-6729-4917-358-220-7<28<9注：集料中以下細(xì)粒土有塑性指數(shù)時(shí)，小于顆粒含量不應(yīng)超過(guò)5%細(xì)粒土無(wú)塑性指數(shù)時(shí)，小于的顆粒含量不應(yīng)超過(guò)7%施工時(shí)混合料采用廠拌，鋪筑現(xiàn)場(chǎng)采用攤鋪機(jī)攤鋪，一層碾壓成型，基層壓實(shí)度指標(biāo)按98%空制。4設(shè)計(jì)步驟原材料選定及檢驗(yàn)水泥：采用銅陵水泥廠生產(chǎn)的陵滬牌普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為，經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足有關(guān)規(guī)范和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求可以采用。其主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果列入表2中。水泥材料試驗(yàn)結(jié)果匯總表表2檢驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)定值檢驗(yàn)結(jié)果細(xì)度()<安定性(沸煮

4、，雷氏夾法)合格合格初凝時(shí)間>45min3h25min終凝時(shí)間<10h6h11min抗壓強(qiáng)度(Mpa)3d28d抗折強(qiáng)度(Mpa)3d28d粗、細(xì)集料：采用興瑞石料場(chǎng)生產(chǎn)的碎石，規(guī)格為：95(mm)(mm和0(mm)H屑；碎石集料壓碎值版，石屑中小于(mm粒料中液限為%塑性指數(shù)為;含泥量：Tmm）為；（mm）為卜對(duì)三種碎石材料進(jìn)行篩分試驗(yàn),根據(jù)篩分結(jié)果經(jīng)計(jì)算級(jí)配滿足設(shè)計(jì)要求，試算調(diào)整結(jié)果如表。石料篩分和集料級(jí)配計(jì)算結(jié)果表表3組成（mm）擬用;5?舂、（%）篩孔（mmi）各級(jí)集料分計(jì)篩余百分率（）組成后級(jí)配規(guī)定級(jí)配范圍通過(guò)率（%）（一）（二）（三）分計(jì)篩余（%）累計(jì)篩余（%）通過(guò)率（

5、%）一工確定水泥劑量的摻配范圍水泥穩(wěn)定碎石路面基層，設(shè)計(jì)要兩天無(wú)側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度不小于，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)水泥劑量性o%三種比例配制混合料，即水泥：碎石為；：100;：10。：100;確定最佳含水量和最大干密度對(duì)三種不同水泥劑量的混合料做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，確定出不同水泥劑量混合料的最大干密度和最佳含水量；結(jié)果見(jiàn)期混合料標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果表表4水泥劑量（）最佳含水量（）最大T號(hào)度（g/cm3）測(cè)定7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度制作試件：水泥穩(wěn)定碎石路面基層混合料強(qiáng)度試件的制備，按現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范規(guī)定采用一個(gè)水泥劑量的水泥穩(wěn)定碎石混合料按個(gè)試件配制，工地壓實(shí)度按98%控制，現(xiàn)將制備試件所需的基本參數(shù)敘述如下：配制一種水泥劑量一個(gè)

6、試件所需要各種原材料數(shù)量成型一個(gè)試件按6500g昆合料配制，取碎石和水泥的含水量為0%先計(jì)算水泥劑量為的各種材料用量：水泥：6500*5/(100+5尸310g集料：6500*100/(100+5=6190g需要力口水：6500*%=332g制備一個(gè)試件需要混合料的數(shù)量：m=vpdk(1+w)=265僅X98%(1+%)=6471g用同樣方法對(duì)水泥劑量胡的混合料制備參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果列入表中；混合料試件制作計(jì)算匯總表表5水泥劑量()試件干密度(g/cm3)一個(gè)試件所需材料X(g)水泥264293321碎石(30%)176017591751(38%)2230222922170(32%)187

7、818761868需加水?dāng)?shù)量300314320一個(gè)試件混合料數(shù)量(g)643264716477附注(1)試件制作要求1試件規(guī)格150mm高150mm；2最少試件數(shù)量：Cv小于(10*15%時(shí)9個(gè)試件；3試驗(yàn)項(xiàng)目：水泥必試項(xiàng)目；含泥量；粗、細(xì)集料的篩分；壓碎值；擊實(shí)試驗(yàn);石屑的液塑限及塑性指數(shù)；無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；4 .試驗(yàn)儀器和設(shè)備：均符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、試驗(yàn)規(guī)程要求，全部經(jīng)過(guò)計(jì)量標(biāo)定；5 .報(bào)告中的有關(guān)數(shù)據(jù)：配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果匯總表中的計(jì)算數(shù)據(jù)均為試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值；配合比設(shè)計(jì)中，有關(guān)數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)通過(guò)優(yōu)選確定，試配強(qiáng)度是以Cv小于(10%-15%)確定；測(cè)定飽水無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，試件經(jīng)6d

8、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生1d浸水，按規(guī)定方法測(cè)得7d飽水無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度；結(jié)果見(jiàn)焉。抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果匯總表表6水泥劑量()強(qiáng)度平均值R(Mpa)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(T(Mpa)強(qiáng)度偏差系數(shù)Cv(%)(=*S)'(Mpa)是否滿足公式(=*S)-否是是按公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范TJ034-20CM求，依據(jù)本配合比試驗(yàn)數(shù)據(jù)配制的水泥穩(wěn)定混合他行了混合料延時(shí)成型試魁延時(shí)兩小時(shí)情況下強(qiáng)度和干密度損失后均滿足設(shè)計(jì)要求。結(jié)果見(jiàn)表延時(shí)2h最大干密度與抗壓強(qiáng)度損失對(duì)照表表7項(xiàng)目延時(shí)前延時(shí)后損失里()水泥劑量()_干密度(g/cm3)3(=*S)(Mpa)5是否滿足公式(=*S)是是附注(2)1養(yǎng)生條件：試件養(yǎng)生溫度25

9、7;20C;相對(duì)濕度95%;標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)6d,并在試驗(yàn)前浸水24小時(shí)；2抗壓試驗(yàn)：加荷速度1mm/min;確定試驗(yàn)配合比(目標(biāo)配合比)通過(guò)以下方法確定水泥最佳劑量。比較強(qiáng)度平均值和設(shè)計(jì)要求值，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，水泥劑量%,%試件強(qiáng)度代表值均滿足且不低于設(shè)計(jì)值要求?？紤]到試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差和施工中的保證率，對(duì)水泥劑量,%寸強(qiáng)度數(shù)據(jù)通過(guò)公式：（=*S）僉算，水泥劑量加齊口%勺強(qiáng)度均能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)要求。從工程經(jīng)濟(jì)性考慮，的水泥劑量為滿足設(shè)計(jì)弓5度指標(biāo)的最小水泥用里f足規(guī)范規(guī)定的路面基層抗壓強(qiáng)度及壓實(shí)度的要求，故為此配合比的最佳水泥用量。試驗(yàn)室目標(biāo)配合比綜合確定為：水泥：集睡：100,混合料的最佳含水量海，最

10、大干密度為cmf,施工時(shí)壓實(shí)度按98%空制。確定生產(chǎn)配合比：依據(jù)：公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-200O求，視施工現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)試驗(yàn)室確定的配合比進(jìn)行調(diào)整，對(duì)集中廠拌法施工，水泥劑量要增口對(duì)粗粒土拌和，含水量要較最佳含水量增%,所以經(jīng)調(diào)整后得到的生產(chǎn)配合比為：水泥：集計(jì)：100,混合料最佳含水跳，最大干密度為cm3,施工時(shí)壓實(shí)度按98%空制。附注（3）:在配合比設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)對(duì)集料含水量按烘干至恒重時(shí)零計(jì)，但在工地施工時(shí)集料的含水量要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)上述生產(chǎn)配合比進(jìn)行調(diào)整，得出最終的施工配合比。附注（4）:此次配合比設(shè)計(jì)原材試驗(yàn)和配合比試驗(yàn)報(bào)告后附。5 .配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題：骨架材料的

11、要求：強(qiáng)度主要是取決于基層材料的質(zhì)量。公路等級(jí)越高，對(duì)材料的要求相應(yīng)的提高，主要是碎石本身硬度和強(qiáng)度，更主要的是調(diào)整合理的級(jí)配以提高混合料的整體材料的強(qiáng)度。所以，集料顆粒的最大粒徑必須有限制（最大粒徑不應(yīng)超過(guò)）顆粒愈大在拌合、整平和攤鋪時(shí)機(jī)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(dá)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(lái)了難度，相應(yīng)的也增加了經(jīng)濟(jì)支出。因此，我國(guó)對(duì)低等級(jí)公路限制較寬。但對(duì)一級(jí)公路和高速公路，由于對(duì)其使用性能要求高和投資大，應(yīng)采用最大粒徑較小的集料，以適宜于大面積的機(jī)械施工、保證施工質(zhì)量和延長(zhǎng)使用壽命。收縮性控制：對(duì)高等級(jí)公路要注意

12、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(méi)有鋪筑瀝青面層就產(chǎn)生了干縮裂縫，就是按標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)養(yǎng)護(hù)到期后沒(méi)及時(shí)鋪筑瀝青面層，在太陽(yáng)光下暴曬2-3d同樣會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，這種裂縫危害性會(huì)向上擴(kuò)展到面層，造成面層開(kāi)裂。所以在鋪筑瀝青面層前采取措施防止半剛性材料的干縮是個(gè)十分重要的問(wèn)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(xì)粒土含量愈多，混合料的溫縮系數(shù)愈大。為此應(yīng)控制小于的顆粒含量以及集料中的粘土含量。應(yīng)盡量不采用含有塑性指數(shù)的細(xì)集料。達(dá)到控

13、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（）%時(shí)，其收縮系數(shù)最小；超過(guò)6%后，混合料的收縮系數(shù)增大。為減少混合料的收縮性應(yīng)控制水泥劑量不超過(guò)6%。采取改善粒料級(jí)配，可以明顯減少因水泥造成的干縮，增加混合料強(qiáng)度和耐久性。養(yǎng)生溫度和延遲時(shí)間由于溫度對(duì)水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度影響很大，原本不合格的材料，因?yàn)轲B(yǎng)生溫度過(guò)高而變的合格，原本合格的材料，因養(yǎng)生溫度過(guò)低而試驗(yàn)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(biāo)養(yǎng)室的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度和濕度。延遲時(shí)間的影響：所謂延遲時(shí)間是指混合料從加水到路面碾壓終了的時(shí)間，延遲時(shí)間對(duì)水泥穩(wěn)定混合料的強(qiáng)度和所能達(dá)到的干密度有明顯的影響。延遲時(shí)

14、間愈長(zhǎng)，混合料的強(qiáng)度和干密度損失越大，試驗(yàn)證明延返h,水泥穩(wěn)定混合料的干密度損失和抗壓強(qiáng)度損失與延時(shí)前相比都有明顯的下降。因此應(yīng)采用終凝時(shí)間長(zhǎng)的水泥，又要規(guī)定施工的延遲時(shí)間。規(guī)范根據(jù)我國(guó)的國(guó)情制定了延遲時(shí)間3-4匕為了能合適白確定延遲時(shí)間JTJ034-2000工技術(shù)規(guī)范第272條規(guī)定在施工前必須做延遲時(shí)間對(duì)混合料強(qiáng)度的影響試驗(yàn)，并通過(guò)試驗(yàn)確定應(yīng)該控制的延遲時(shí)間。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(shí)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)鑒定。6 .結(jié)論從該配合比設(shè)計(jì)結(jié)果觀察，取%的水泥劑量，水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度已滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，且成本較低。在設(shè)計(jì)中為了滿足規(guī)范要求，考慮到在實(shí)際施工中水泥的自然損耗以及水泥劑量的離散對(duì)水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度整體效果的影響。所以，在施工中增加了%的水泥劑量，同時(shí)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(jí)配的合理性。又嚴(yán)控原材料中粘土的含量，盡可能降低小于的顆粒含量。采用標(biāo)定后標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)添加拌合水，禁止超延時(shí)混合料上路等；充分減少了對(duì)水泥穩(wěn)定混合料強(qiáng)度影響的諸多因素。從而使該配合比在應(yīng)用中得到了理想的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效果。存在問(wèn)題的討論這次試驗(yàn)是一次嘗試，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(yàn)的器械進(jìn)行瀝青路面基層材料