水泥稳定级配碎石基层配合比设计.(优选)

水泥稳定碎石基层配合比设计书

一、设计依据：

1.工程设计图纸

2.公路路面基层施工技术规范《JTJ 034-2000》

3.公路工程无机结合料稳定材料试验规程《JTG E51-2009》

4.水泥及混凝土试验规程《JTG E30-2005》

5.通用普通硅酸盐水泥《GB175-2007》

6.公路工程土工试验规程《JTG E40-2007》

7.公路工程集料试验规程《JTG E42-2005》

二、设计步骤：

1、水泥稳定碎石基层配合比的确定

1.1材料的选用

（1）水泥：P.C32.5，技术指标见表1：

表1 水泥试验结果汇总表

（2）俊源石场

压碎值：22.5%；针片状：18.4%；液限：22.4% 塑限指数：3.6 表2 石料筛分和集料级配合成计算结果表

1.2确定水泥剂量掺配范围

依据隆三线设计图纸要求，水泥稳定碎石路面基层，设计要求7d 无侧限饱水抗压强度为 3.0~4.0MPa，最大不能超过上限，水泥掺量为4.0~5.5%，最大不能超过上限，所以本次设计7d无侧限饱水抗压强度取中值，即3.5MPa为设计值，根据经验水泥剂量按3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五种比例配置混合料，即水泥比碎石为3.5：100、

4.0:100、4.5:100、

5.0:100、5.5:100。

1.3确定最大干密度和最佳含水率

首先对三种不同水泥剂量混合料做标准击实试验，即最小剂量（3.5%）、中间剂量（4.5%）和最大剂量（5.5%），其余两个混合料的最佳含水率和最大干密度按内插法确定，最后得出最大干密度和最佳含水率如表3

表3混合料标准击实试验结果

1.4测定7d无侧限抗压强度

1.4.1制作试件

对水泥稳定级配碎石路面基层混合料强度试件制备，按现行无机结合料稳定材料试验规程的规定，采用150mm×150mm的圆柱体试件，每种水泥剂量按13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计算如下：

（1）配制一种水泥剂量一个试件所需的各种材料数量，成型一个试件按7000g混合料配制，取水泥和碎石的材料含水率为0，先计算水泥剂量为3.5%的各种材料数量：

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）制备一个试件所需混合料的数量

m=V×p d×k(1+w o)

=1/4×15×15×π×15×2.320×98%×(1+7.5%)

=6479g

m—n%剂量时每个试件所需质量；

V—试模体积（试模内劲尺寸为：150mm×150mm）；

P d—n%剂量时该混合料的最大干密度；

W o—n%剂量时该混合料的最佳含水率；

K—工地预期达到的压实度(98%)。

（3）用同样的方法对水泥剂量为4.0%、4.5%、5.0%、5.5%的混合料制件参数进行计算，计算结果列入表4中

表4 混合料制件计算结果表

1.4.2测定饱水无侧限抗压强度

试件经过6d标准养生（20±2℃），1d浸水，按规定方法测定7d 无侧限饱水抗压强度结果如表5，表中Z a取1.282计算。

表5 抗压强度试验结果汇总表

1.4.3确定试验室配合比（目标配合比）

通过下列方法确定水泥最佳用量：

（1）比较强度平均值和设计要求值，根据试验结果水泥剂量为

4.0%、4.5%、

5.0%、5.5%时，试件强度平均值满足3.5MPa设

计值要求。

（2）考虑到试验数据的偏差和施工中的保证率，对水泥剂量4.0%、

4.5%、

5.0%、5.5%时的数据通过公式R≥R d/(1-Z a C v)验算，对二

级公路取90%的保证率，则系数Z a=1.282，通过计算，水泥剂

量为4.5%、5.0%、5.5%的强度均能满足设计强度指标要求(验

算结果见表5)。

（3）以工程经济考虑，4.5%的水泥满足强度指标要求的最少水泥剂量，为最佳水泥用量，则试验室配合比为水泥：集料=4.5:100，混合料的最佳含水率为7.6%，最大干密度为2.322g/cm3。

各原材料用量：

由击实得最大干密度为2322kg/m3，即为每立方米混合料干料质量为2322kg/m3；水泥剂量为4.5%；最佳含水率为7.6%；干骨料(干土)比例（筛分确定），大碎石：小碎石：石屑=40%:15%:45%；材料用量如下：

每立方米水泥质量为：2322×4.5%/（1+4.5%）=99.99kg；

每立方米干骨料(干土)质量为：2322-99.99=2222.01kg；

每立方米大碎石质量为：2222.01×40%=888.80kg；

每立方米小碎石质量为：2222.01×15%=333.30kg；

每立方米石屑质量为：2222.01×45%=999.90kg；

每立方米水质量为：2322×7.6%=176.47kg；

所以，试验室配合比为：

水泥：大碎石：小碎石：石屑：水=99.99:888.80:333.30:999.90:176.47 1.4.4确定生产配合比

相对于施工现场情况，对试验室确定的配合比进行调整，根据规范要求，采用集中厂拌法施工时水泥需增加0.5%，拌和时混合料含水率要比试验室最佳含水率大0.5%~1.0%，所以调整后的生产配合比应该是5.0:100，混合料的含水率为8.6%，最大干密度为2.322g/cm3,施工时压实度按98%控制。

工地试验室

2012年11月21日星期日