骨架密实结构水泥稳定碎石路面配合比设计

有压实器械下所能达到的最大干密度和所需的最佳 含水量。同时由于对路面的要求越来越高, 压路机 相应也向大重型方向发展。用于压实路面基层的压 实机械一般都采用 10 t 以上的大中型振动压路机, 在工程施工中, 为了提高工程的质量, 更大吨位的 压路机也已得到应用。在本工程中所采用的压路机 为 20 t 振动压路机配 30 t 胶轮压路机。而我国开始 确定在高等级公路中使用重型压实标准时, 压实机 械还都是静力压路机和小吨位的振动压路机。采用 以往重型击实的功已经小于现场的压实功, 通过室 内击实所得到的最大干密度和最佳含水量已不能指 导现场的施工。为了使试验能指导实践, 应对室内用 重型击实得到最大干密度结合试验路段综合确定。
5 建立标准曲线 公路工程无机结合料稳定材料试验规程中在备
样时采用先过 2. 36 m m 筛, 再进行集料和水泥及水 的拌和, 这样与实际施工中现场 EDT A 滴定不相统 一。现场滴定时取 已拌和好的混合料过 2. 36 mm 筛, 集料尺寸不一样, 比表面积不一样, 裹覆在集料 表面的水泥多少也就不一样。本工程在准备标准曲 线时, 根据集料掺配比例进行配料, 取 10 kg 混合料 按最佳含水量和 1% 、2% 、3% 、4% 、5% 等 5 个不同 的水泥剂量进行拌和, 然后过 2. 36 mm 筛, 对筛下 试样进行四分, 取 2 份300 g 混合料进行滴定。通过 不同的水泥掺量对应不同的 EDT A 耗量, 绘出水泥 剂量- EDT A 耗量曲线图, 并 建立回归曲线, 在施
参考文献:
[ 1] JT J057- 94, 公路工 程无机结 合料稳定 材料试 验规程 [ S] .
[ 2] JT G D 50- 2006, 公路沥青路面设计规范[ S] . [ 3] JT G F 40- 2004, 公路沥 青路面施工技术规范[ S] .
投 稿 须 知
《公路》月刊于 1956 年创刊, 由中华人民共和国交通部主管, 是中国公路行业出版最早的中央级技术类 科学技术期刊, 是公路运输类中文核心期刊, 是交通部和全国优秀科技期刊。
4 成型无侧限抗压强度( 及延迟强度) 试件 根据 《公 路 沥青 路面 设计 规范》( JT G D50 -
2006) 中基层、底基层混合料在成型时宜采用振动成 型法, 但目前施工单位大多没有振动成型机, 室内成 型普遍采用体积控制的静力压实。在现有条件的基 础上, 成型无侧限试件时控制试件的变异系数就非 常重要。本工程在做配合比成型无侧限试件时, 采用 对每一个试件进行单独配料, 用小塑料袋装好闷料,
3. 5 14. 2 6. 4 35. 1
压碎值/ % ≤25
表 2 对集料的选择
粗集料
细集料
针片状/ %
0. 075 筛孔通过率
> 9. 5 mm 4. 75～9. 5 mm
%
≤20
≤22
≤8
碎石) 、2 号( 9. 5～19 mm 碎石) 、3 号( 4. 75～9. 5 m m 碎石) 、4 号( 0～3 mm 石屑) , 通过对这4 种集料分别 进行单粒筛分, 然后进行合成级配计算。考虑到骨架 密实结构粗骨料在集料中占有很大的比例, 易造成 混合料在运输和摊铺过程中出现离析问题, 在设计
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级配时, 适当增加 4. 75 mm 筛孔通过百分率, 即级 配曲线从中值的上方通过, 但不能超过级配范围, 其 他筛孔尽量靠近中值。同时, 在设计级配时应借鉴 SMA , 压实状态下混合料中粗集料骨架空隙率 V CA mix 必须等于或小于没有其他集料、结合料存在 时的粗集料结合体的捣实状态下的间隙率 V CA , 来 检验所设计混合料结构是否为骨架密实结构。借助
工时通过 EDT A 耗量查图或应用回归曲线计算所 对应的水泥剂量。
6 结语 ( 1) 骨架密实型水泥稳定碎石配合比设计是一
个科学细致的过程, 采用室内重型击实和现场实际 干密度综合法确定的最大干密度和最佳含水量, 更 能指导现场施工。
( 2) 采用对每一个无侧限试件进行单独配料, 加 大标准曲线配料取样质量, 建立和现场滴定方法及 程序相统一的标准曲线, 作为施工质量控制标准更 为合理。
级配范围 100 68～86 38～58 22～32 16～28 8～15 0～3
中值 100 77
48
27
22 11. 5 1. 5
实际级配 100 76. 6 46. 7 29. 5 23. 6 12. 1 2. 7
图 1 级配曲线
3 最大干密度和最佳含水量的确定 现在结合料的最大干密度是用传统的击实法取
2008 年 第 2 期 陈立兵: 骨架密实结构水泥稳定碎石路面配合比设计
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这样就避免了很多试验室采用一次拌料所带来的装 料时级配的改变和混合料的离析及试件变异系数的 增加。本工程在做配合比设计时, 无侧限试件的变异 系数均在10% 以下, 且大多数都控制在 6% 左右。
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在本工程确定底基层最大干密度时, 根据集料 掺配比例配料, 选择 3. 0% 、3. 3% 、3. 6% 等 3 个水泥 剂量和 4. 0% 、4. 5% 、5. 0% 、5. 5% 、6. 0% 等 5 个含 水量闷料。
通过对3. 0% 水泥剂量进行重型击实后, 所得到 的最大干密度为 2. 26 g / cm 3, 最佳含水量为 4. 8% 。 但在铺筑试验路段时, 在采用 10 t 双钢轮静压 1 遍, 20 t 振动压路机轻振 1 遍, 20 t 振动压路机重振 4 遍, 30 t 胶轮搓揉至无轮迹时, 用灌砂法在现场测得的平 均干密度为 2. 28 g/ cm3, 最大干密度为 2. 30 g/ cm3, 通过现场多次观察和实测得到含水量在 4. 5% 时比 较适合。且此时压路机在增加碾压遍数时, 压实度已 无明显提高。试验室从现场取样, 通过重型击实所得 到干密度为2. 25 g/ cm3。但如果采用通过室内重型击 实得到的最大干密度 2. 26 g / cm 3来计算现场压实度 时, 压实度均超 100% 。综合考虑室内重型击实和现场 压实效果后最终确定最大干密度为 2. 30 g/ cm3, 最佳 含水量为 4. 6% 。后来通过大量的试验检测, 现场的 压实度均在97% 以上, 压实度超100% 的现象也很少 再出现, 且现场取芯后所测得的密度也证实了通过 综合确定的最大干密度是准确的。
1 原材料选择 本工程所用的原材料有水泥、碎石及石屑, 其主
要性质及要求见表 1 和表 2。
2 级配选择 本工程选用4 种集料, 具体为1 号( 19～31. 5 mm
表 1 水泥的主要性质
指标
初凝时间 终凝时间
min
min
强度/M Pa
3d
28 d
抗折 抗压 抗折 抗压
P. C32. 5 194
382
陈立兵
( 中交第二航务工程局 武汉市 430014)
摘 要: 在 总结多个骨架密实水 泥稳定碎 石配合比设 计的基础 上, 提出 采用综合 确定法确定 最大干密 度, 与 此同时, 介绍了对成型无侧限抗压试件和建立标准曲线应注意的问题。通过后期大面积的 施工证明, 用该配合比能 很好地指导现场施工。
得, 击实试验是在室内通过施加冲击荷载对被压材 料进行压实, 与现场静力压路机的作用过程虽不尽 相同, 但都是通过对材料产生剪应力使之压实的。振 动压实是通过高频振动作用, 振动使被压材料易于 移动, 使材料之间结构重排列, 出现了颗粒间的相 互填充现象, 使材料更易密实, 导致的密实过程与 静力压实完全不同。即便在相同的压实功下, 由于动 力压实和静力压实的机理不同, 形成的结构不同, 形成最佳含水量—最大干密度的曲线也不同。因此 在试验室用击实试验模拟现场的振动压实, 测量确 定的最大干密度和最佳含水量不一定就是材料在现
关键词: 级配; 最大干密度; 综合确定法; 试件成型; 标准曲线
随着高速公路的不断发展, 水泥稳定碎石基层 在工程中得到了广泛地应用, 以往水泥稳定碎石大 多采用悬浮密实结构, 它的级配范围相对要宽, 施工 比较容易, 但存在严重的裂缝。因此新河高速公路采 用了与以往不同的结构, 紧密嵌接的骨架密实结构。 此结构具有较多的粗骨料形成空间骨架, 同时又有 足够的细集料填满骨架的空隙, 兼顾了嵌挤和密实 原则, 使整个路用性能得到了明显的提高, 特别是在 抗裂性能方面明显优于其他结构。其具体设计步骤 做如下介绍。
微机计算, 最终确定各集料掺配比例为1 号料∶2 号 料∶3 号料∶4 号料= 27∶28∶24∶21, 其中粗骨料 在集料中所占的比例为79% 。骨架密实型水泥稳定 碎石集料级配见表 3 和图 1。
表 3 骨架密实型水泥稳定碎石集料级配
源自文库
级配类型
通过下列方孔筛( mm) 的质量百分率/ %
31. 5 19. 0 9. 5 4. 75 2. 36 0. 6 0. 075
收稿日期: 2007- 11- 19
小于桥规表 F. 1. 2 的系数 0. 310。 ( 4) 本次试验研究所得到的结果, 由于采用了较
为合理的测试手段, 所得到的数据与结论可供本工 程及类似工程参考。
( 5) 到目前为止, 所采集的数据还局限于 280 d, 还应对随后的数据进行采集, 以便更准确地对模型 梁的收缩、徐变进行研究。
公路 2008 年 2 月 第 2 期 HIGHW AY F eb. 2008 N o. 2 文章编号: 0451- 0712( 2008) 02- 0201- 03 中图分类号: U 414. 18 文献标识码: B
骨架密实结构水泥稳定碎石 路面配合比设计
( 6) 由于混凝土徐变与施工用材料和环境等因
素紧密相关, 所以对一些特殊环境或与规范相差较 大的环境应多进行相关的试验, 为桥梁的施工提供 有效数据。
( 7) 一般认为连续刚构桥梁的下挠与混凝土的 收缩、徐变有关, 由于桥梁在设计上可能存在缺陷, 在施工过程中也会存在一定的工程质量问题, 诸多 因素均可能造成桥梁下挠过大。应加强相关问题的 研究, 从而找到解决连续刚构桥梁下挠过大的方法。
3. 文稿应有“摘要”和“关键词”。“摘要”为全文的浓缩, 以提供文章内容梗概为目的, 不加评论和补充解 释, 简明、确切地记述文章重要内容。“关键词”为“摘要”的浓缩, 可选 3～8 个。
4. 文章中科技术语和名词, 请用规定的通用词语。文章内容应符合国家标准和各种行业标准要求, 应使 用法定计量单位。公式、图表应清晰准确, 符合国家标准要求。各级标题应明确、清晰。