水稳基层配合比设计-水稳层配合比规范

水稳基层配合比设计
路面底基层水泥稳定碎石
配合比设计说明
一、设计依据
1. 《安徽省蚌淮高速公路路面工程招标文件》
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. 公路工程集料试验规程《JTG E42-2005》
5. 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程《JTG E30-2005》
6. 《安徽省蚌淮高速公路沥青路面施工技术与管理指导意见》
二、原材料的选用
1.石料：选用凤阳县裕丰石料厂生产的五种单级配集料；
2. 水泥：采用凤阳珍珠水泥制造有限公司生产的“珍珠”牌复合硅酸盐水泥（P.C 32.5）。

三、相关技术要求
1.强度：无机结合料设计无侧限抗压强度(7d)为
2.0Mpa；
2.压实度：现场压实度要求≥97%，制作无侧限强度试件时试件质量计算按97 %控制；
3.材料要求：
①粗细集料
集料规格：5#（19～26.5）mm，4#(9.5～19)mm,3#(4.75～9.5)mm,2#(2.36～
4.75)mm,1#(0.075～2.36)mm
级配：符合招标文件要求；
压碎值：＜26 % ；
针片状含量：≤20 % ；
塑性指数：＜9% ；
砂当量：≥60% ；
1#料中的0.075mm通过率：≤12.5 % 。

②水泥
规格型号:P.C 32.5缓凝
3 天胶砂强度：≥11Mpa
28天胶砂强度：32.5~35.0Mpa；
初凝时间：≥3小时；
终凝时间：≥6小时；
细度：≤10 % ；
安定性：必须合格。

四、配合比设计过程
（一）确定级配走向
依据《蚌淮高速公路沥青路面施工技术与管理指导意见》要求，我项目部在底基层材料
生产之前，对石料生产厂家进行了技术交底。

明确了筛板尺寸和质量要求，并在试生产过程中随时进行抽查。

经过多次筛分及相关检测，在集料级配稳定和质量符合要求的前提下，对选用的原材料进行了取样试配，确定了以下三种级配的走向。

级配比例：
中值偏上：5#：4#：3#：2#：1#=17：37：15：5：26
中值：5#：4#：3#：2#：1#
=25：28：17：6：24
中值偏下：5#
：4#
：3#
：2#
：1#
=28：28：17：8：19 （二）配料进行标准击实试验
针对三种不同的级配走向分别选用 2.5% 、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%的水泥剂量，含
水量预计按照
2.5% 、
3.0%、
4.0%、
5.0%、
6.0%、配料进行击实试验，从而确定每种剂量下
的混合料最大干密度和最佳含水量。

水泥剂量（%）
2.5
3.0 3.5
4.0 4.5 最大干密度（g/cm 3
）
中值偏上 2.29 2.29 2.31 2.32 2.33 中
值
2.28 2.28 2.30 2.32 2.33 中值偏下 2.27 2.27 2.29 2.31 2.32 最佳含水量（%）
中值偏上 4.5 4.6 4.6 4.7 4.6 中
值
4.5 4.5 4.6 4.6 4.6 中值偏下
4.6
4.5
4.6
4.6
4.7
（三）制备无侧限抗压强度试件
根据三种级配曲线的击实试验结果确定的最大干密度和最佳含水量，按规定要求97 % 的压实度，计算出制备无侧限试件所需的试件质量，
并成型无侧限强度试件。

混合料从加入
筛孔尺寸(mm)
31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6
0.3
0.15 0.075 5#
料（19~26.5mm ）通过率% 100 92.2 14.7 4.2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.2 4#
料（9.5~19mm ）通过率% 100 100 96.4 73.6 42.4 11.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.3 3#料（4.75~9.5mm ）通过
率%
100 100 100 100 100 97.8 12.5 2.4 0.7 0.7 0.7 0.7 0.5 2#料（2.36~4.75mm ）通过
率%
100
100 100 100 100 100 90.6 7.8 0.9 0.9 0.9 0.9 0.7 1#料（0~2.36mm ）通过率% 100
100 100 100 100 100 100 83.9 62.7 40.5 25.4 17.4 12.0 合成级配
中值偏上
100 98.7 84.2
73.9 61.8 50.0 32.7 22.9 16.7 11.0 7.0 5.0 3.4 中
值
100 98.1 77.7
68.7 59.0 50.0 31.8 21.3 15.5 10.2 6.5 4.6 3.1 中值偏下
100
97.8 75.1 65.8 56.0 47.0 28.7 17.3 12.4 8.2
5.3 3.8 2.6 设计要求级配中值
%
100
95.0
80.5 67.5 58.0 49.5 32.0 20.0 16.0 11.0 8.5
7.0
3.5
设计要求级配范围%
100~ 100
90~ 100
72~ 89
60~ 75
50~ 66
44~ 55
27~ 37
15~ 25
12~ 20
7~ 15
5~ 12
4~ 10
2 ~ 5
水泥拌和到成型完试件控制在1小时以内，超过1小时的混合料予以废弃。

经静力压实成形的无侧限试件一经脱模称重后，立即采用塑料薄膜包裹放入养护室内
养生，养护室温度保持在20℃±2℃，湿度≥95%。

养生6天后取出试件，去掉薄膜将试件
浸入水中，在试压前将试件拿出用软布擦掉表面自由水后将表面稍干称重后试压，得出7天无侧限抗压强度。

（根据路面施工指导意见要求，R代强度代表值应大于 2.0Mpa）水泥剂量(%) 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
曲线类型
强度值R R代R R代R R代R R代R R代中值偏上 3.0 2.6 3.6 3.2 4.4 3.7 4.9 4.2 5.6 4.9 中值 2.5 2.1 3.3 2.7 4.2 3.5 4.7 3.8 5.4 4.4 中值偏下 1.8 1.6 2.2 1.8 2.5 2.2 3.9 3.2 4.7 4.1 从以上汇总表可以看出，无侧限抗压强度随着级配的变化而变化。

中值偏下的级配在
相同水泥剂量下的无侧限抗压强度最低；中值偏上的抗压强度最高；中值的抗压强度处于中间。

在制强度试件的过程中，由于中值偏上的级配中细集料比例较多（占集料总量的26%），多次出现试件缺角和散落的现象；中值偏下的级配中细集料比例较少（占集料总量的19%）造成强度试件表面空隙过大。

（四）确定水泥剂量与EDTA消耗量对应曲线
分别以 0% 、1.0%、3.0%、5.0%、7.0%的水泥剂量配料进行标准曲线试验。

以水泥剂
量为横坐标，以同一水泥剂量稳定材料EDTA二钠标准溶液消耗量(ml)的平均值为纵坐标，
绘制出EDTA标准曲线图。

同时采用内插法计算出每间隔0.1ml的EDTA标准溶液消耗量所对
应的水泥剂量，作为施工时的控制依据。

本次标准配比试验EDTA滴定曲线试验方法：取混合料1000g滴定。

EDTA消耗量与不同级配曲线下的水泥剂量对照表
水泥剂量0% 1.0% 3.0% 5.0% 7.0%
EDTA消耗量（ml）中值偏上 1.5 4.0 8.3 12.4 16.3 中值 1.5 4.1 8.4 12.3 16.2 中值偏下 1.4 4.2 8.4 12.3 16.3
五、配合比结果的选定
结合3条级配曲线配比的7天无侧限强度试压及试件的骨架组成情况，推荐选取趋于骨架密实型的中值级配组成结构；该配比水泥剂量为 3.0%时无侧限抗压强度R代为2.7Mpa，大于2.0Mpa，强度适宜。

故推荐选取此配合比方案作为施工标准配合比。