水泥稳定碎石配合比设计样本

水泥稳定碎石配合比设计

1.概述

在半刚性材料中, 水泥稳定混合料是一种经济实用的筑路材料, 用于各类道路的基层和底基层。以水泥为胶结材料的混合料, 具有良好的力学性能和板体性。与其它半刚性材料相比, 有早期强度高、强度增长快、抗冲刷性能好、原材料来源广泛等优点, 非常适应现代交通需求。

2. 设计依据:

2.1《公路路面基层施工技术规范》JTJ034- ;

2.2《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》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》GB/T1346-

2.5《公路工程集料试验规程》JTJ058-

2.6《公路土工试验规程》JTJ051-93;

2.7 S351六安段改建工程两阶段施工图设计;

3. 设计资料:

3.1 S351六安段改建工程K0+650~K8+880, 长8230米。基层水泥稳定碎石厚为36cm( 两层18cm) , 7天无侧限( 浸水) 抗压强度要求值为3.0~

4.0Mpa。

3.2 水泥要求强度等级为32.5Mpa( 初凝时间宜3h以上, 终凝时间宜6h 以上) 复合水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥; 碎石压碎值小于30%; 集料中小于0.5mm颗粒材料的液限小于28%, 塑性指数小于7; 集料级配应符合《公路路面基层施工技术规范》JTJ034- 如表1

适宜用水泥稳定颗粒组成范围表1

注: 集料中0.5mm以下细粒土有塑性指数时, 小于0.075mm颗粒含量不应超过5%; 细粒土无塑性指数时, 小于0.075mm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铺, 一层碾压成型, 基层压实度指标按98%控制。

4. 设计步骤

4.1原材料选定及检验

4.1.1水泥 : 采用海螺六安水泥厂生产的海螺牌复合水泥, 强度等级为32.5Mpa, 经检验各项技术指标均满足规范和图纸设计的要求, 能够采用。其主要技术指标试验结果如表2。

水泥材料试验结果汇总表表2

4.1.2 粗、细集料 : 采用兴瑞石料场生产的碎石, 规格为: ９.5～31.5(mm)、

4.75～9.5(mm)和0.075～4.75(mm)石屑; 碎石集料压碎值为21.3%, 石屑中小于0.5(mm)

粒料中液限为14.5%, 塑性指数为2.0;含泥量: 9.5～31.5(mm)为0.7%; 4.75～9.5(mm)

为2.2%;。对三种碎石材料进行筛分试验, 根据筛分结果经计算级配满足设计要求, 配制

结果如表3 。

石料筛分和集料级配计算结果表表3

4.2确定水泥剂量的掺配范围

水泥稳定碎石路面基层, 设计要求7天无侧限饱水抗压强度不小于 4.0Mp 根据经验水泥剂量按 4.5%、 5.0%、 5.5%三种比例配制混合料, 即水泥: 碎石为; 4.5:100; 5.0: 100; 5.5: 100;

4.3 确定最佳含水量和最大干密度

对三种不同水泥剂量的混合料做标准击实试验, 确定出不同水泥剂量混合料的最大干密度和最佳含水量; 结果见表4

混合料标准击实试验结果表表 4

4.4 测定7d 无侧限抗压强度

4.4.1制作试件: 按规范规定采用一个水泥剂量的水泥稳定碎石混合料按9个试件配制, 工地压实度按98%控制, 现将制备试件所需的基本参数叙述如下:

配制一种水泥剂量一个试件所需要各种原材料数量

成型一个试件按6500g 混合料配制, 取碎石和水泥的含水量为0%, 先计算水泥剂量为5.0%的各种材料用量:

水泥: 6500*[5/( 100+5) ]=310g 集料: 6500*[100/( 100+5) ]=6190g 需要加水: 6500*5.1%=332g

4.4.2制备一个试件需要混合料的数量: m=v ρd k(1+w 0) =2651×2.37×98% (1+

5.1%)=6471g

4.4.3用同样方法对水泥剂量为4.5%、

5.5%的混合料制备参数进行计算, 计算结果列入表5中;

混合料试件制作计算汇总表 表5