二灰碎石合理最大干密度确定方法简析
二灰碎石最佳含水量及最大干容重分析
摘要:石灰、粉煤灰、细料(粒径小于5mm的集料)是影响二灰碎石最大干容重和最佳含水量的重要因素,本文在做了大量试验的基础上通过正交试验方法分析了最大干容重、最佳含水量与影响因素之间的关系,确定出上述三因素之间的主要响影因素。
关键词:二灰碎石最大干容重最佳含水量影响因素1 前言击实试验是道路工程基层、底基层混合料试验中最基本的试验之一,通过击实试验确定不同组的强度特性、合、不同配比混合料的最大干容重和最佳含水量,进而对混合料变形特性、路用性能进行分析。
最大干容重直接影响工程施工质量控制、工程施工进度、工程造价。
最佳含水量的多少直接影响二灰碎石中火山灰反应的进行程度,二灰碎石的强度力学特性、变形性能。
混合料含水量越大,孔隙越多,将导致混合料整体强度下降,收缩增大。
最大干容重、最佳含水量是基层工程质量的重要影响因素,本文一共做了9种配比,每一种配比做一组平行试验,每组有10个试件了最大干容重、最佳含水量与影响因素的关系,分析,用正交试验方法分析了不同含量的石灰、粉煤灰、细料对最大干容重和最佳含水量的影响程度、确定影响最大干容重、最佳含水量的主要因素,为材料组合和配合比的选择提供依据。
2原材料性质2.1 石灰试验用的石灰是扬州产生石灰,有效CaO+MgO含量为81.5%,未消解残渣含量9.7%。
2.2 粉煤灰试验用的粉煤灰是扬州热电厂粉煤灰,其主要化学成分(%)颗粒组成分别列于表1、表2。
从表1、表2可见,各种氧化物的总含量超过85%,属于典型的硅铝粉煤灰。
粉煤灰中小于0.075mm的颗粒含量为26.7%,可见本研究所用的粉煤灰颗粒较粗。
2.3 粗集料、细集料试验所用的集料是扬州产的石灰岩,它们分别俗称为2-4-6(cm)碎石、1-3(cm)碎石、米砂、石屑,它们的筛分结果如表3。
3试验方法把试验需要考察的结果称为指标,影响试验指标的因素称为因子,因子所处的状态称为水平。
影响程度势必对于石灰、粉煤灰、细料三个因素,如果单独考察某一个因素的增加试验量。
二灰碎石基层技术指标
二灰碎石基层技术指标
(1)原材料基本要求:
二灰碎石基层所用的石灰、粉煤灰、碎石等原材料均需满足交通部2000 年6 月颁发布的《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034—2000(以下简称规范)中的有关规定。
①、石灰:石灰质量应符合(规范)表4.2.2 规定的Ⅲ级消石灰或生石灰的技术指标,并应尽量缩短石灰的存放时间。
石灰应在使用前7~10 天充分消解,消解后的石灰应保持一定的湿度,但也不能过湿成团,消石灰应过孔径10mm 的筛,并尽快使用。
②、粉煤灰:粉煤灰中SiO2、Fe2O3 和Al2O3 的总含量应大于70%,粉煤灰的烧失量不应超过20%;粉煤灰的比表面积宜大于2500cm2/g。
粉煤灰应是火力发电厂的副产品。
③、集料:
机动车道:集料的最大粒径不应超过31.5mm,其颗粒组成应符合《公路沥青路面设计规范》表6.1.9 中2 号级配的范围。
集料压碎值不大于30%。
(2)二灰碎石混合料的配合比及质量控制指标
①、二灰碎石混合料的配合比为:石灰:粉煤灰:碎石=6:12:82(重量比)
②、开工前应按设计提供的二灰集料混合料的配比及所选用的材料通过试验来确定其最佳含水量和最大干密度(用重型击实试验法),并在施工中严格控制。
③二灰碎石7 天无侧限抗压强度及压实度应符合下表要求。
二灰碎石最大干密度控制标准
摘要:本文从判定路基混合料结构状态及压实特性出发,提出以重型击实标准值、试验路建议值和理论计算值等三个最大干密度构成二灰碎石压实度控制区间,供检验时掌握。
文中提出了最大理论干密度计算公式(近似值),可供同行参考。
关键词:路基二灰碎石干密度标准二灰碎石基层的压实度是极为重要的质量检测指标,然而在施工检查验收过程中,经常因压实度是否达标、超标而引起争议,特别是因超标被判定为“质量问题”时往往难以服人。
超标是否就是超密?结构密度适当、过密、超密如何界定以及会给二灰碎石性能带来何种变化?学术上似乎也无定论。
对此我们认为首先需要解决的是:作为压实度计算依据的二灰级配碎石混合料最大干密度标准如何确定。
1 二灰碎石混合料属于固结(胶结)密实稳定结构。
其成型强度主要依赖于二灰,特别是石灰的质量和数量所提供的固结作用,而体积稳定性则主要由结构状态密实程度和空隙率大小决定。
现行《公路路面基层施工技术规范》 JTJ034-2000修订说明中,有关此类混合料组成设计原理的论述,虽较JTJ034-93有所改进,但涉及其结构状态方面,仍然认定当二灰与粒料之比在15∶85~20∶80时,混合料就是骨架密实式结构。
据我们推算,若按原规范推荐的A、B两类级配组成范围,能够形成集料骨架的4.75mm 以上颗粒重量,百分比仅为:A类为32~48%至45~51%;B类为32~48至52~55.25%(公式为4.75mm筛余量*80~85%)。
当级配最大粒径为30mm、粗集料含量低于55%时,我们认为它应是悬浮密实结构,而形不成集料骨架。
由于骨架密实式和悬浮密实两种结构的击实(或压实)密度形成机理和效果有些不同,其要求也有所区别:前者应使主骨料能相互接触而又不过分嵌挤,骨架间隙尽量填实;后者重在总体密实,减小空隙率,相对于骨架密实式而言压实较难,但较易控制,得到的结构密度可能稍高。
之所以出现密度标准和评定结果方面的困惑,与这些认识差距可能有较大的关系,需要加以探讨。
浅谈二灰碎石最大干密度和最佳含水量的影响因素
1前 言 击 实试 验是道 路工程 路基 、底基 层混 合料 试验 中最基 本 的试验 之一, 通 过击 实试验确 定不 同配合 比混合料 的最 大干 密度和最 佳含水 量 。对 混合料 变 形特性 、路 用性能 进行 分析, 混合料 含水 量越 大, 隙越 多, 孔 混合 料整 体强度 越低 。本文将 从施 工过程 中对 多 组试验 中 的数据采 集 、分析 , 找二灰碎 石 寻 最大 干密 度和 最佳 含 水量 的影 响 因素 , 参考 。 供 2原材 料 1 、石灰 : 基地 产石 灰, 有效 C O MO 量为 8.% 未消碱残 渣含量 为 9 a+g含 15 , .
3 、粗 、细 集 料
试验 所用 的集料 是某地 产石 灰岩 , 它们 分别在 当地 俗称 为 2 4 6(i 碎 — — c) n 石 、1 3( m 碎 石 、米 砂 、石屑 , 分结 果 如表 3 c) 筛 。 3试 验 方法和 结 果 1、 试 验 方 法 :严 格 按 《 路 工 程 无 机 结 合料 稳 定 材 料 试 验 规 程 》 公 JG5 — 09 T E 1 2 0 所述方法 , 个配合 比混 合料做 多种击实 试验 , 对9 得到混 合料 的最 大干 密 度 和最 佳 含 水量 。 2 、试验 结 果 如表 4 4最 大干 密度 的影 响因素 及其 关系 通过 试验分 析, 以发现, 可 随着石 灰 、粉煤 灰 、细集料 的增 加, 大干密 最 度均呈下 降趋 势, 但表现 各异 。石 灰用量 与最大 干密度 近似 线性关 系 : 粉煤 灰 则随着用量 的增加, 大干密度 呈直线下 降趋势, 最 且下降幅度较 大 : 细集料随 着 用量的增 加, 最大 干密度 也 呈下降趋势 , 下 降幅度并 不大 。从 各 自的下降 幅 但 度 看 : 煤灰是 影 响最 大干 密度 的主 要因素 。产 生上述 现象 的原 因是 : 粉 首先, 由于在整个混 合料的组 成中, 灰, 石 粉煤 灰的密度 小于细集 料的密度, 而细集料 密度又 小 于粗 集料 的密度 , 它们含 量的增 加势 必造成 混 合料 中其他 组分 的减 少, 而影 响最 大干 容 重 。石灰 、粉煤灰 二 者的密 度 相差 不大 , 合料 中粉 进 混 煤 灰与石 灰所 占 的比例 为 2 1 3 1 粉煤 灰在 “”上要大 于石 灰的, :至 : , 量 故
二灰碎石最大干容重和最佳含水量的影响因素
地改 善了沥青路 面的高 温抗车 辙能 力。3 沥 青混合 料 的变形 由 )
瞬时弹性 变形 、 粘弹性 变形 和粘性 流动 变形组 成 , 者 因不能恢 后 复而成为永久变形 , 这便是沥青路 面车辙 的主要 来源 。4 沥青混 )
种 滞后 现象就逐渐减弱 , 从而使试件 的模量增 大 , 相位 角则 减小。
关键词 : 二灰碎石, 最大干容 重, 最佳含 水量
中 图分 类 号 : U5 12 T 2.5 文 献标 识码 : A
击实试验是道路 工程基层 、 底基层混 合料试验 中最基本 的试 量 9 7%。2 粉煤灰 : . ) 粉煤灰 主要化学成分 ( 颗 粒组成分别列 %) 验之一 , 通过击实试验 确定 不同组 的强度 特性 、 同配 比混合料 于 表 1表 2 不 , 。
合料的流变性 来 自沥青胶结料 , 的流 变参 数变化趋 势与沥青相 它 似, 因此可 以用沥青 的流变性来推测沥青混合料 的流变性 。
参考文献 :
[] 1 沈金安 、 沥青及 沥青 混合料 路 用性 能 [ . M] 北京: 民交通 出 人
版 社 .0 1 20 .
合 料的流 变性来 自沥 青胶结料 , 它的流变参 数变化趋势 与沥青相
二灰 碎 石最 大 干 容 重 和 最佳 含 水量 的影 响 因素
赵 朝 恩
摘 要: 石灰、 粉煤灰 、 细料( 粒径小于 51T 的集料) I TI I 是影响二灰碎石最大干容 重和最佳含水量的重要 因素, 在做 了大量试
验 的基 础 上通 过 正 交试 验 方 法 分 析 了最 大 干 容 重 、 最佳 含 水 量 与影 响 因素 之 问 的 关 系 , 定 三 因素 之 间的 主要 影 响 因素 。 确
关于二灰碎石基层压实度测定的商榷
V ol 117 N o 15公 路 交 通 科 技2000年10月JOURNA L OF HIGHWAY AND TRANSPORT ATION RESEARCH AND DEVE LOPMENT文章编号:1002Ο0268(2000)05Ο0027Ο02收稿日期:1999Ο09Ο17作者简介:孙金枝(1954-),女,安徽巢湖人,助理工程师1关于二灰碎石基层压实度测定的商榷孙金枝(巢湖市公路局,安徽 巢湖 238000)摘要:提出二灰碎石压实度测定的建议,并叙述利用图表确定测点最大干密度以及注意事项。
关键词:压实度;图表;注意事项中图分类号:U4161214 文献标识码:B随着交通量的增长和汽车载重量的增加,道路的等级也随着提高,对路面的整体强度也提出了更高的要求。
为此,当前公路路面结构层中广泛采用半刚性基层。
半刚性基层二灰碎石以其整体性强、水稳定性好、承载力高、刚度大及材料来源丰富且低廉等特点被我市路面基层广泛采用。
二灰碎石是由石灰、粉煤灰、碎石按一定比例配合而成的混合料,根据文献[1]与实际施工经验,我市一般采用的配比为二灰(石灰+粉煤灰)∶碎石=20∶80。
若碎石含量过高,级配难以控制,也难以碾压成型。
若碎石含量过低,结构层容易产生收缩裂缝。
由此可见二灰碎石的配比甚为重要,它直接影响其强度形成与面层质量。
因此要求施工中必须严格控制,使其能达到设计标准,才能保证施工质量,才能正确评定压实度合格与否。
因为二灰碎石压实度合格与否对施工质量具有一票否决权,所以压实度的测定必须是反映施工质量,必须是现场的密实度与最大干密度比较,而最大干密度所采用的集料含量必须与施工的集料含量相同,否则就不能得到合适的压实度或不能对现场的压实度结果进行真实评价。
其原因是施工中的集料含量不可能绝对保证路基范围内任何一点都能满足设计的比例,有时偏差很大,造成了干密度偏差大,压实度误差也就大。
如我市的巢庐路、合巢路(均为二级路)都采用二灰碎石基层,其设计配比为石灰∶粉煤灰∶碎石=5∶15∶80(重量比),由击实试验得最大干密度2106g/cm 3,最佳含水量815%。
二灰碎石指导意见0530
石灰粉煤灰稳定碎石底基层施工指导意见在路面底基层施工中,必须层层把关,严格要求,对施工工艺进一步优化,将施工质量提高到新的水平。
在施工中要防止在石灰粉煤灰碎石底基层中出现原材料质量不合格、配合比不准确、拌和不均匀、摊铺不平整、粗集料离析、碾压不密实、接缝不平整等质量问题,避免形成起皮、松散、裂缝、弹簧、翻浆、强度不合格等质量缺陷,以确保路面底基层的工程质量。
在已有施工经验的基础上,对石灰粉煤灰碎石底基层施工提出如下指导意见。
一、准备工作1.施工机械必须配备齐全的施工机械和配件,做好开工前的保养、试机工作,并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。
路面底底基层施工,一律要求采用集中厂拌、摊铺机摊铺,按层次施工,要求各施工单位配备足够的拌和、运输、摊铺机械,特别是压实机械,要求具备轻型和重型稳压用压路机与轻型和重型振动压路机,每层最大压实厚度不大于20cm,以确保底基层施工质量。
石灰粉煤灰稳定碎石施工要求单幅分两层梯队摊铺作业,因而必须配备以下主要机械。
(1)拌和机根据技术要求和摊铺日进度,必须配臵产量大于400T/H型的拌和机,拌和机的数量要保证其实际出料(生产量的80%)能力超过实际摊铺能力的10-15%。
拌和机必须采用定型产品,并在多个工程中应用,且用户反应良好。
为使混合料拌和均匀,拌缸要满足一定长度。
至少要有五个进料斗,料斗口必须安装钢筋网盖,筛除超出粒径规格的集料及杂物。
拌和机的用水应配有大容量的储水箱。
所有料斗、水箱、罐仓都要求装配高精度电子动态计量器,所有电子动态计量器应经有资质的计量部门进行计量标定后方可使用。
(2)摊铺机应根据路面底基层的宽度、厚度,参考摊铺机的参数选用合适的摊铺机械。
底基层施工应采用两台摊铺机梯队作业。
要求两台摊铺机功能一致,最好为同一机型,功能较全,以保证路面底基层厚度一致,完整无缝,平整度好。
(3)压路机至少应配备大于12T的轻型压路机1~2台,18-20T的稳压用压路机2台、振动压路机2台和胶轮压路机1~2台。
二灰碎石基层的质量控制
二灰碎石基层的质量控制随着我国高等级道路建设事业的迅速发展,二灰碎石这种性能优良的材料得到了广泛的应用。
二灰碎石,全称二灰粉煤灰稳定碎石。
一、二灰碎石的强度形成原理及其特点1、二灰碎石强度形成原理(1)碎石之间的嵌挤作用。
构成二灰碎石的碎石具有一定的级配规律,按小颗粒填充大颗粒的原则进行排列组合。
在碾压作用下,使碎石颗粒彼此之间相互紧密地嵌固在一起。
由于颗粒之间具有的嵌挤和摩擦作用而形成彼此之间的内摩阻力,使之具有一定的强度和稳定性。
(2)经碾压成型的二灰碎石混合料,由于二灰的碳酸化作用及粉煤灰和石灰发生的火山灰反应产生了碳酸钙、氢氧化钙结晶等产物,使混合料形成具有一定强度和稳定性的水硬性材料。
2、二灰碎石基层的特性(1)水硬性组成混合料强度的水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物在形成过程中都离不开水,水是形成强度的重要条件。
这种特性要求二灰碎石在碾压成型时具有一定的含水量,在养护期间提供适宜的湿度条件。
(2)缓凝性相对于水泥混凝土和水泥稳定粒料而言,二灰碎石混合料施工限时比较宽,不必象水泥稳定类材料必须在加水拌和后的3-4个小时内成型。
拌和好的二灰碎石混合料堆存1-2天后,只要含水量合适仍能碾压成型,其强度随着堆存温度的升高和时间的延长降低。
(3)抗裂性好,耐磨性差二灰碎石基层属于半刚性路面结构。
具有较强的抗拉性能,不易产生裂缝。
但其耐磨性能差,在行车作用下很容易造成表层松散,故而不宜用作路面面层。
(4)强度受温度影响大二灰碎石的强度增长与气温有很大关系,温度越高其强度增长越快,反之则越慢。
冬季气温底时,其强度几乎完全停止增长,一但气温回升,强度仍有明显的增长现象。
(5)板体性好二灰碎石碾压成型后,经过一定的时间就形成较高的强度和板体性,用作路面基层时能较大程度地改善沥青路面的变形和开裂现象。
(6)后期强度高二灰碎石由于其缓凝性,早期强度比较低,不利于开放交通。
但其强度随龄期的延长而不断增长,可延续2-3年。
二灰碎石合理最大干密度确定方法简析
二灰碎石合理最大干密度确定方法简析作者:佚名文章来源:网友上传点击数:更新时间:2005-5-1摘要:为了解决由于二灰碎石级配变化对压实度检测带来的影响,拟采用通过测出各检测坑混合料中4.75mm通过量,计算出混合料的实际最大干密度作为标准,来进行压实度检测。
此方法得出的压实度数值,其变异系数明显减小,离散性明显降低,结果较为准确,能真实地反映路面二灰碎石基层的实际碾压情况。
关键词:二灰碎石压实度级配变化最大干密度1问题的提出在高等级公路二灰碎石基层施工中,由于存在着:①粉煤灰含水量较高(35%~40% ),集料规格不稳定;②拌和采用国产的连续式拌和机,原材料进料不均匀;③二灰碎石混合料拌和和易性较差,在运输及摊铺过程中出现二次离析等不利因素,造成二灰碎石实际级配波动。
尽管都在级配曲线允许的范围内,但总是可能与设计的标准级配组成有明显的差异,使室内确定的二灰碎石标准最大干密度与实际最大干密度相偏离,出现粗集料含量高,表观压实度偏高;粗集料含量低,表现压实度偏底的现象,影响到二灰碎石压实度检测的准确性。
2解决方法考虑到影响二灰碎石压实度检测的关键是粗细配料含量变化,因此在实际测试过程中,应针对各检测坑混合料的实际组成,计算出混合料中大于4.75mm碎石和小于4.75mm 混合料所占有的实际体积,确定二灰碎石混合料的最大干密度γdm ,以此作为衡量其施工压实度的依据。
取压实二灰碎石混合料干质量m0,则:γdm=m0/V V=V1+V2 V1=m0(1-0.01P)/γ'dmV2=m0×0.01P/G得:简化推算得:(1)式中:P—混合料中大于4.75mm碎石含量,%;γ′dm—混合料中小于4.75mm混合料的最大干密度,g/cm3;G—混合料大于4.75mm碎石的视密度,g/cm3;V1—小于4.75mm混合料的体积,cm3;V2—大于4.75mm 碎石的体积,cm3.公式(1)既可用于确定二灰碎石基层的现场最大干密度,也可用以检验室内配合比设计(击实试验)所确定的最大干密度的可靠性。
二灰碎石压实度控制及检测方法分析
二灰碎石压实度控制及检测方法分析摘要:为了解决由于二灰碎石二灰含量变化对压实度检测带来的影响,拟采用通过测出各检测坑混合料中二灰含量,依据标准试验确定的干密度曲线图上查到对应的标准干密度,以此为标准进行压实度检测评定。
关键词:公路路基二灰碎石压密度二灰碎石作为道路工程中的半刚性基层,主要由石灰、粉煤灰、碎石集料按一定配合比拌和而成,它具有强度高、稳定性好的特点,是我省高等级公路常用的路面基层材料。
然而由于以下因素的存在,室内试验所确定的二灰碎石标准最大干密度,与现场检测点实际最大干密度出现偏离:二灰含量低,粗集料含量高时,出现压实度偏高;二灰含量高,粗集料含量低时,出现压实度偏低,由此影响到二灰碎石压实度检测的准确性。
1标准试验不够准确1.1试验中试验人员配料不准,含水量控制不准,未能严格按试验规程进行现场取样试验,造成标准试验不够准确。
1.2由于二灰碎石中粒料的粒径大,比例高,常在80%左右,如只用常规做法进行试验,击实后的试样高出试筒顶面一定的高度,刮平后就会产生一个松动层,导致标准试验值偏低。
1.3拌和机采用国产的连续式拌和机,原材料进料不够均匀,二灰含量发生变化,导致粗集料含量产生波动。
1.4二灰碎石混合料拌和和易性差,在运输及摊铺过程中出现二次离析等不利因素。
局部二灰含量发生变化,导致粗集料含量产生波动。
2原因分析考虑到影响二灰碎石压实检测的关键是被检测对象的最大干密度γdm是与二灰碎石中二灰含量有关系的。
因此,在实际测试过程中,应依据检测坑混合料的实际二灰含量,在标准试验所得到的最大干密度曲线上查找到对应的最大干密度γdm,并以此作为衡量其施工压实度的依据。
取压实二灰碎石混合料干质量为m0。
二灰含量m1=p1m0,p1为二灰含量百分率;碎石含量:m2=m0-p1m0= 1-p1 m0。
碎石中大于5 0mm粒径的粗集料所占百分率为p2,则大于5 00mm集料含量为:m3= 1-p1 m0 p2=p2 1-p1 m0;碎石中小于5 00mm粒径的细集料含量为:m4=m2-m3= 1-p1 m0-p2 1-p1 m0= 1-p1 1-p2 m0;γ'dm为混合料中小于5 0mm混合料的最大干密度,G为混合料中大于5 0mm碎石的视密度,γdm为二灰碎石混合料的最大干密度。
水泥稳定碎石基层最佳含水量和最大干密度的分析
水泥稳定碎石基层最佳含水量和最大干密度的分析摘要:如今,水泥稳定碎石已经成为公路工程施工的重要材料,其原因在于水泥稳定碎石作为基层,具有一定的强度,变形量较小,稳定性高。
为此,在我国高速公路建设期间,该项材料被广泛应用,并取得了一定的实际成效。
但有实践表明,在温度以及荷载作用影响下,极易出现反射裂缝,这使其应用功能受到极大程度影响。
实际上,水泥稳定碎石在基层应用期间产生裂缝的原因较多,而裂缝类型主要有荷载型裂缝与非荷载型裂缝两种,而要控制裂缝的产生,便需要将水泥稳定碎石基层最佳含水量以及最大干密度确定。
这就要求施工期间工作人员必须对使用材料的稳定性进行严格观察,从而在保障其拥有高质量的前提下为工程施工创造更佳的施工环境。
关键词:碎石基层;水泥稳定;含水量;干密度现阶段,伴随我国公路工程建设数量不断增加,水泥稳定碎石已经成为公路工程主要施工材料。
由于水泥稳定碎石基层早期强度、稳定性较高,整体性强,在我国公路建设中得到了广泛应用。
本文主要通过室内击实试验将水泥稳定碎石基层的最佳含水量以及最大干密度确定下来,其最佳含水量主要用于对施工现场拌和的用水量做出有效指导,从而大幅度提升现场碾压施工整体质量。
一、基本原理研究当前,很多学者已经对半刚性基层混合料最佳含水量以及最大干密度理论展开深入研究,有学者提出,当集料处于面湿饱水状态下,与集料在最佳含水量期间相结合,得出混合料在摊铺压实后其干密度会达到最大值[1]。
也有一些学者提出,在混合料中的5mm以下颗粒含量超出40%时,所得到的击实曲线规律将会保持最佳状态。
最佳含水量计算可表示为:三、理论计算和室内试验的实测结果分析经研究表明,重型击实法确定最大干密度要低于施工现场最大干密度,而为了能够得到最佳模拟现场试验结果,本文应用振动击实法,将水泥稳定碎石最佳含水量以及最大干密度确定。
实际上,振动击实法与水泥掺量下所确定下来的最佳含水量之间存在着一定差异性,同时也和理论计算结果相差百1%到2%的差距,但是这点含水量的差别不会给干密度计算结果带来多大影响[2]。
二灰碎石中最佳石灰剂量确定
二灰碎石中最佳石灰剂量确定殷培南;李华军;朱德快【摘要】目前由于热电厂的发展,粉煤灰的数量越来越多,为了更好的废品利用及降低工程的造价,二灰碎石这种基层结构形式在浙江公路建设中运用越来越多.但是在使用的过程中,大家对二灰碎石中石灰与粉煤灰的比例关系没有引起足够的重视,致使在工程中经常出现强度不足的现象.本文对如何确定二灰碎石中石灰与粉煤灰的比例关系,如何使二灰碎石能够达到最高强度提出自己的见解,以便在今后设计、施工中达到防范于未然作用.【期刊名称】《浙江交通职业技术学院学报》【年(卷),期】2005(006)002【总页数】4页(P5-7,12)【关键词】二灰碎石;比例配置;无侧限抗压强度【作者】殷培南;李华军;朱德快【作者单位】长兴县交通局,浙江,长兴,313100;杭州市交通建设集团公司,浙江,杭州,310013;温州交通建设集团有限公司,浙江,温州,325000【正文语种】中文【中图分类】U4140 前言根据以前研究结果,二灰碎石的无侧限抗压强度随着二灰比例的增大而增大,当到达一个最高强度后,随着二灰比例的增大无侧限抗压强度反而降低。
一般认为二灰碎石中当石灰中的CaO与粉煤灰中的SiO2含量的比值CaO/SiO2为0.8~1.0时,对火山灰反应推动力最大,反应生成物最多,有利于二灰集料的强度。
而在现在工程设计或施工中一般只是随意人为确定一个比例。
致使在工程中一方面造成强度不足,另一方面也会造成材料的浪费。
所以现根据工程实例来说明如何确定二灰碎石中石灰与粉煤灰的最佳比例。
1 原材料1.1 石灰石灰采用生石灰,产于浙江省长兴小浦,经试验,其主要的化学成分及其他性质如下(见表1):表1 生石灰主要化学成分组成/性质CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOCaSO4烧失量含量(%)85 41 411 330 070 930 39 93按交通部JTJ034-2000《公路路面基层施工技术规范》的石灰的技术标准,该石灰CaO+ MgO的含量为86.33%,达到I级钙质石灰的要求。
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二灰碎石合理最大干密度确定方法简析
作者:佚名文章来源:网友上传点击数:更新时间:2005-5-1摘要:为了解决由于二灰碎石级配变化对压实度检测带来的影响,拟采用通过测出各检测坑混合料中4.75mm通过量,计算出混合料的实际最大干密度作为标准,来进行压实度检测。
此方法得出的压实度数值,其变异系数明显减小,离散性明显降低,结果较为准确,能真实地反映路面二灰碎石基层的实际碾压情况。
关键词:二灰碎石压实度级配变化最大干密度
1问题的提出在高等级公路二灰碎石基层施工中,由于存在着:①粉煤灰含水量较高(35%~40% ),集料规格不稳定;②拌和采用国产的连续式拌和机,原材料进料不均匀;③二灰碎石混合料拌和和易性较差,在运输及摊铺过程中出现二次离析等不利因素,造成二灰碎石实际级配波动。
尽管都在级配曲线允许的范围内,但总是可能与设计的标准级配组成有明显的差异,使室内确定的二灰碎石标准最大干密度与实际最大干密度相偏离,出现粗集料含量高,表观压实度偏高;粗集料含量低,表现压实度偏底的现象,影响到二灰碎石压实度检测的准确性。
2解决方法考虑到影响二灰碎石压实度检测的关键是粗细配料含量变化,因此在实际测试过程中,应针对各检测坑混合料的实际组成,计算出混合料中大于4.75mm碎石和小于4.75mm 混合料所占有的实际体积,确定二灰碎石混合料的最大干密度γdm ,以此作为衡量其施工压实度的依据。
取压实二灰碎石混合料干质量m0,则:γdm=m0/V V=V1+V2 V1=m0(1-0.01P)/γ'dmV2=m0×0.01P/G得:简化推算得:(1)式中:P—混合料中大于4.75mm碎石含量,%;γ′dm—混合料中小于4.75mm混合料的最大干密度,g/cm3;G—混合料大于4.75mm碎石的视密度,g/cm3;V1—小于4.75mm混合料的体积,cm3;V2—大于4.75mm 碎石的体积,cm3.公式(1)既可用于确定二灰碎石基层的现场最大干密度,也可用以检验室内配合比设计(击实试验)所确定的最大干密度的可靠性。
同一来源的碎石,大于4.75mm的各级碎石的视密度基本相同,但当各级尺寸碎石的视密度有明显差异时,则应通过计算取用其平均视密度值。
因此,二灰碎石混合料最大干密度值的大小,主要取决于4.75mm碎石的含量P(%)和小于4.75mm混合料的最大干密度γ′dm (由击实法确定)。
小于4.75mm混合料最大干密度(γ′dm)值的大小,取决于小于4.75mm细集料与二灰的质量比。
由于集料中小于4.75mm的细集料一经与二灰混合,就难以再行区分,因此为减少最终测试结果的离散性,采用小于4.75mm集料和二灰等量增减的方法,即小于4.75mm混合料含量的变化,平均分摊于细集料和二灰。
这样,对施工现场任何一个基层检测坑,只要知晓混合料中大于4.75mm碎石的含量P(%),即可很方便地计算确定二灰碎石混合料的最大干密度。
3实际运用为快速确定基层检测坑小于4.75mm混合料的最大干密度γ′dm和二灰碎石混合料的最大干密度γdm,应在试验室内先做一些铺助性的工作。
试以锡澄高速公路的N10标路面基层实际施工为例,其二灰碎石混合料的设计配比为:石灰∶粉煤灰∶碎石=6∶12∶82.依据以上推算思路,首先采用击实法试验并绘制小于4.75mm混合料的γ′dm—W图(见图1)。
求得二灰与细集料不同配比的γ′dm值,见表1.
图1中①~⑥为各不同二灰与细集料配合比例的小于4.75mm混合料击实试验的序号,配合比例详见
表1.小于4.75mm混合料中二灰与细集料的配比及其相应的最大干密度(γ′dm)
表1 击实试验序号>4.75mm碎石量(%)石灰∶粉煤灰石灰∶粉煤灰∶碎石石灰∶粉煤灰∶<4.75mm 碎石∶>4.75mm碎石石灰∶粉煤灰∶<4.75mm碎石γ'dm γdm
①35.0 1∶2 8.4∶16.7 ∶74.98.4∶16.7∶39.9∶35 12.9∶25.7∶61.4 1.674 1.94
②40.0 1∶2 7.5∶15.1∶77.4 7.5∶15.1∶37.4∶40 12.5∶25.2∶62.5 1.692 1.99
③45.0 1∶2 6.7∶13.4∶79.9 6.7∶13.4∶34.9∶45 12.2∶24.4∶6 3. 5 1.714 2.06
④49.2 1∶2 6∶12∶82 6∶12∶32.8∶49.2 11.8∶23.6∶64.6 1.737 2.11
⑤55.0 1∶2 5∶10.1∶84.9 5∶10.1∶29.9∶55 11.2∶22.4∶66.4 1.754 2.18
⑥60.0 1∶2 4 .2∶8.4∶87.4 4.2∶8.4∶27.4∶60 10.5∶21∶68.5 1.767 2.24
注:④为N10标二灰碎石设计配合比
再由图1、表1中小于4.75mm混合料中二灰与细集料配比及大于4.7 5mm碎石在二灰碎石混合料中的占有量P,
按线性回归绘制γ′dm-P图(见图2)。
现场任何一个二灰碎石基层检测坑,只须在完成取样材料的筛分工作后,均可由图2获得小于4.75mm混合料的最大干密度γ′dm. 图2γ′dm-P关系图已知P、γ′dm以及碎石的视密度(或平均视密度)G,则二灰碎石混合料的最大干密度γdm即可由上述公式确定,或在事先绘制的γdm—P图中查得(见图3)。
图3γdm-P关系图
采用计算最大干密度和标准最大干密度两种方法,分别对N10标二灰碎石压实度进行检查,结果见表2.据表2分析得出:
(1)大于4.75mm碎石含量高于设计级配值,采用计算最大干密度γdm后,实际压实度检测数值减小。
(2)大小4.75mm碎石含量低于设计级配值,采用计算最大干密度γdm后,实际压实度检测数值增加。
(3)采用计算最大干密度γdm法后,压实度数值的变异系数明显减小,离散性明显降低。
4结论采用根据实际级配计算最大干密度作为标准,进行压实度检测的方法,能较好地避免由于碎石级配变化对于压实度测试带来的影响,减少压实度检测数据的离散性,较为准确地反映实际碾压情况,有效地保证二灰碎石基层的质量。
[供稿:周立军(无锡市高速公路建设指挥部无锡214031)]。