如何做好骨架密实型水泥稳定碎石基层
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量
级配 范围
骨架密实型水泥稳定碎石混合料级配范围
骨架效果
通过下列筛孔(mm)质量百分率(%)
强度、裂缝
31.5
19
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
100
68～86 38～58 22～32 16～28 8～15 0～3.0
注：若考虑到料源的实际情况，在原材料各项指标满足指导意见要求的条件下， 0.075mm通过率范围可适当放宽为0~4.5%进行控制。
• 改变混合料的设计方法 • 改进施工控制工艺
设计规范规定（JTG D50－2006）
• 6.1.2 高速公路、一级公路的基层或上基层宜选用骨 架密实型混合料。二级及二级以下公路的基层 可采用悬浮密实型混合料。
• 6.1.5 …混合料试件成型宜采用振动成型方法… ；
JTG-D50 2006
骨架密实型水稳的概念及特点
• 采用振动成型法强度作为参考。 • 最终综合确定配合比各项参数 ，为保证达到强度
满足要求、抗裂能力最佳的效果，应尽量限制水 泥、细集料、粉料用量。
• 如无振动成型设备，可采用重型击实试验，其最 大干密度取值应在重型击实试验基层乘以转换系 数，转换系数一般为1.02～1.04，如目标配比设 计已进行对比试验，应采用目标配比确定的转换 系数取值。
4.75~9.5 9.5~19.0 4.75~9.5 4.75~9.5
2.36~4.75 4.75~9.5 2.36~4.75 2.36~4.75
0~2.36 0~4.75 0~2.36 0~2.36
– 指标要求
• 碎石压碎值应不大于28%； • 粗集料针片状含量应不大于15%； • 细集料中0.075mm通过率应不大于15％；砂当量大于60 • 碎石中小于0.6mm的颗粒应做液限和塑性指数试验，要求
级配
31.5
通过下列筛孔(mm)质量百分率(%)
26.5
19
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
范围 100 92~100 68～86 38～58 22～32 16～28 8～15 0～3.0
外观
不同水泥剂量分组振动压实试验
• 一般水泥剂量按2.5%～4.5%范围，分别取4～5种比例制 备混合料，用振动压实法确定各组混合料的最佳含水量和 最大干密度。
Baidu Nhomakorabea
骨架密实型水稳的特点
• 级配骨架结构，强度高； • 水泥剂量低； • 采用振动成型进行最大干密度和最佳含水量选择； • 采用振动成型进行无侧限抗压强度成型； • 施工工艺无大区别，更重视控制级配和压实。
骨架嵌挤型水稳混合料设计
• 水稳成型方法 • 水稳混合料设计步骤
成型方法比较
• 静力压实法
– 压力超过材料的抗剪强度，导致集料破碎被迫 移动
不同水泥剂量强度试验
• 根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定碎石混合料，按要 求压实度（振动压实法标准，98％）制备混合料试件，在 标准条件下养护6天，浸水一天后取出，做无侧限抗压强 度。
确定最大干密度、最佳含水量、水泥剂量
• 采用静压法成型进行7天浸水无侧限抗压强度试验， 强度代表值不应小于设计值。设计值由施工图设 计确定。
解决问题的主要技术措施
• 结构组合方面：充分认识到重载和超载对半刚 性基层疲劳寿命的影响，适当增加基层厚度， 增设垫层提高土基模量，以减小基层底部拉应 力；采用混合式基层；加厚沥青面层等；
• 构造方面：在底基层与基层间洒水泥浆提高层 间联接；在基层顶面设置应力吸收夹层（热喷 改性沥青、沥青粘结层加无纺布等），该层主 要功能是保证层间粘结和防止水下渗。
响较小 ； • 振动成型试件表现出更优的抗干缩性能 ； • 振动成型设计的混合料更接近现场压实混合料的性
质； • 振动法设计的混合料可以达到强度及抗裂能力同时
增加的最优效果，而静压法则只能取其一。
混合料设计步骤
• 1 确定矿料级配 • 2 不同水泥剂量分组振动压实试验 • 3 不同水泥剂量强度试验 • 4 确定最大干密度、最佳含水量、水泥剂
• 进场检测 – 水泥进场必需提供厂家的合格证、材质单（材质单和过磅单应交 – 试验室归档管理并及时取样进行检测） – 至少200-300吨检测一次。
• 碎石的选择：
– 规格
• 粒径分明、级配稳定
第1类 第2类 第3类 第4类
19~31.5 16~31.5
9.5~31.5 19.0~31.5 9.5~19.0 9.5~16.0
缺点
病害问题的反思
• 客观看待半刚性基层
– 半刚性基层结构本身不存在多大缺陷，或者说是另外的因素 放大了半刚性基层的缺陷。
– 材料设计方法、指标不合理，致使材料性能不能 满足使用要求。
– 同时荷载—结构组合—厚度—材料性能—构造要 求脱节。
– 施工控制工艺不合理、不科学。导致设计与实际 脱节。
• 要正确认识半刚性基层的特点，从结构、构造、材料 设计方法、与材料特性相匹配的施工技术等方面入手， 扬长避短，才能提高半刚性基层沥青路面的质量和使 用寿命。
如何做好骨架密实型 水泥稳定碎石基层
主要交流内容
• 为什么要用骨架密实型水稳层 • 什么是骨架密实型水稳层 • 如何做好骨架密实型水稳层
– 材料质量控制 – 施工工艺、质量管理 – 质量控制标准
正确认识水稳半刚性基层
• 半刚性基层特点
– 强度高 – 稳定性好 – 刚性大 – 造价低
半刚性基层沥青路面典型病害图片
骨架密实型水稳材料的选择
• 水泥选择 – 普硅水泥：性能稳定，后期强度增长大，和易性好，干缩率小， – 水化热低，耐腐蚀性好。 – 复合水泥：7天早期强度高，28天强度增长缓慢 ，水泥掺合料多且 – 不同厂家掺合料的品种不同，好坏参差不齐。
• 4大检测指标 – 初终凝时间（初凝4小时以上，终凝6小时以上） – 龄期强度（7d 、28d） – 安定性（配料不当，工艺较差，不合格则容易引发开裂） – 细度（影响水泥强度，越细早期强度也越高，但在空气中硬化收 – 缩性较大 ）
– 结合料和骨料的粘结力构成了强度的主体部分 – 粗集料少，密实悬浮结构 – 与现场振动碾压成型不一致
• 振动压实法
– 集料自由运动、压密 – 内摩擦阻力、结合料与骨料的粘结力是强度主
体 – 粗骨料多，骨架―密实型结构 – 室内成型模拟现场碾压，代表性强
不同成型方法的性能比较
• 振动成型的无侧限抗压强度更大，变异系数低； • 振动成型法在提高混合料强度的同时，对刚度的影
级配 范围
骨架密实型水泥稳定碎石混合料级配范围
骨架效果
通过下列筛孔(mm)质量百分率(%)
强度、裂缝
31.5
19
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
100
68～86 38～58 22～32 16～28 8～15 0～3.0
注：若考虑到料源的实际情况，在原材料各项指标满足指导意见要求的条件下， 0.075mm通过率范围可适当放宽为0~4.5%进行控制。
• 改变混合料的设计方法 • 改进施工控制工艺
设计规范规定（JTG D50－2006）
• 6.1.2 高速公路、一级公路的基层或上基层宜选用骨 架密实型混合料。二级及二级以下公路的基层 可采用悬浮密实型混合料。
• 6.1.5 …混合料试件成型宜采用振动成型方法… ；
JTG-D50 2006
骨架密实型水稳的概念及特点
• 采用振动成型法强度作为参考。 • 最终综合确定配合比各项参数 ，为保证达到强度
满足要求、抗裂能力最佳的效果，应尽量限制水 泥、细集料、粉料用量。
• 如无振动成型设备，可采用重型击实试验，其最 大干密度取值应在重型击实试验基层乘以转换系 数，转换系数一般为1.02～1.04，如目标配比设 计已进行对比试验，应采用目标配比确定的转换 系数取值。
4.75~9.5 9.5~19.0 4.75~9.5 4.75~9.5
2.36~4.75 4.75~9.5 2.36~4.75 2.36~4.75
0~2.36 0~4.75 0~2.36 0~2.36
– 指标要求
• 碎石压碎值应不大于28%； • 粗集料针片状含量应不大于15%； • 细集料中0.075mm通过率应不大于15％；砂当量大于60 • 碎石中小于0.6mm的颗粒应做液限和塑性指数试验，要求
级配
31.5
通过下列筛孔(mm)质量百分率(%)
26.5
19
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
范围 100 92~100 68～86 38～58 22～32 16～28 8～15 0～3.0
外观
不同水泥剂量分组振动压实试验
• 一般水泥剂量按2.5%～4.5%范围，分别取4～5种比例制 备混合料，用振动压实法确定各组混合料的最佳含水量和 最大干密度。
Baidu Nhomakorabea
骨架密实型水稳的特点
• 级配骨架结构，强度高； • 水泥剂量低； • 采用振动成型进行最大干密度和最佳含水量选择； • 采用振动成型进行无侧限抗压强度成型； • 施工工艺无大区别，更重视控制级配和压实。
骨架嵌挤型水稳混合料设计
• 水稳成型方法 • 水稳混合料设计步骤
成型方法比较
• 静力压实法
– 压力超过材料的抗剪强度，导致集料破碎被迫 移动
不同水泥剂量强度试验
• 根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定碎石混合料，按要 求压实度（振动压实法标准，98％）制备混合料试件，在 标准条件下养护6天，浸水一天后取出，做无侧限抗压强 度。
确定最大干密度、最佳含水量、水泥剂量
• 采用静压法成型进行7天浸水无侧限抗压强度试验， 强度代表值不应小于设计值。设计值由施工图设 计确定。
解决问题的主要技术措施
• 结构组合方面：充分认识到重载和超载对半刚 性基层疲劳寿命的影响，适当增加基层厚度， 增设垫层提高土基模量，以减小基层底部拉应 力；采用混合式基层；加厚沥青面层等；
• 构造方面：在底基层与基层间洒水泥浆提高层 间联接；在基层顶面设置应力吸收夹层（热喷 改性沥青、沥青粘结层加无纺布等），该层主 要功能是保证层间粘结和防止水下渗。
响较小 ； • 振动成型试件表现出更优的抗干缩性能 ； • 振动成型设计的混合料更接近现场压实混合料的性
质； • 振动法设计的混合料可以达到强度及抗裂能力同时
增加的最优效果，而静压法则只能取其一。
混合料设计步骤
• 1 确定矿料级配 • 2 不同水泥剂量分组振动压实试验 • 3 不同水泥剂量强度试验 • 4 确定最大干密度、最佳含水量、水泥剂
• 进场检测 – 水泥进场必需提供厂家的合格证、材质单（材质单和过磅单应交 – 试验室归档管理并及时取样进行检测） – 至少200-300吨检测一次。
• 碎石的选择：
– 规格
• 粒径分明、级配稳定
第1类 第2类 第3类 第4类
19~31.5 16~31.5
9.5~31.5 19.0~31.5 9.5~19.0 9.5~16.0
缺点
病害问题的反思
• 客观看待半刚性基层
– 半刚性基层结构本身不存在多大缺陷，或者说是另外的因素 放大了半刚性基层的缺陷。
– 材料设计方法、指标不合理，致使材料性能不能 满足使用要求。
– 同时荷载—结构组合—厚度—材料性能—构造要 求脱节。
– 施工控制工艺不合理、不科学。导致设计与实际 脱节。
• 要正确认识半刚性基层的特点，从结构、构造、材料 设计方法、与材料特性相匹配的施工技术等方面入手， 扬长避短，才能提高半刚性基层沥青路面的质量和使 用寿命。
如何做好骨架密实型 水泥稳定碎石基层
主要交流内容
• 为什么要用骨架密实型水稳层 • 什么是骨架密实型水稳层 • 如何做好骨架密实型水稳层
– 材料质量控制 – 施工工艺、质量管理 – 质量控制标准
正确认识水稳半刚性基层
• 半刚性基层特点
– 强度高 – 稳定性好 – 刚性大 – 造价低
半刚性基层沥青路面典型病害图片
骨架密实型水稳材料的选择
• 水泥选择 – 普硅水泥：性能稳定，后期强度增长大，和易性好，干缩率小， – 水化热低，耐腐蚀性好。 – 复合水泥：7天早期强度高，28天强度增长缓慢 ，水泥掺合料多且 – 不同厂家掺合料的品种不同，好坏参差不齐。
• 4大检测指标 – 初终凝时间（初凝4小时以上，终凝6小时以上） – 龄期强度（7d 、28d） – 安定性（配料不当，工艺较差，不合格则容易引发开裂） – 细度（影响水泥强度，越细早期强度也越高，但在空气中硬化收 – 缩性较大 ）
– 结合料和骨料的粘结力构成了强度的主体部分 – 粗集料少，密实悬浮结构 – 与现场振动碾压成型不一致
• 振动压实法
– 集料自由运动、压密 – 内摩擦阻力、结合料与骨料的粘结力是强度主
体 – 粗骨料多，骨架―密实型结构 – 室内成型模拟现场碾压，代表性强
不同成型方法的性能比较
• 振动成型的无侧限抗压强度更大，变异系数低； • 振动成型法在提高混合料强度的同时，对刚度的影