水泥稳定碎石配合比设计报告
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水泥稳定碎石基层配合比设计报告
根据施工图纸设计、施工规范及施工路段基本情况,对K33+225~K52+000路段所用水泥稳定碎石基层进行混合料配合比组成设计,结果如下。
一、检测依据
1、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000
2、《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005
3、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009
4、《公路土工试验规程》JTG E40-2007
5、《水泥胶砂强度试验方法》GB/T 17671-1999
6、《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安全性检验方法》GB/T1346-2001
7、郑州至民权高速公路(开封段一期工程)路面工程施工招标文件。
8、郑州至民权高速公路(开封段一期工程)路面施工图纸。
二、原材料性质检测
基层水泥稳定碎石配合比设计采用原材料为(10~30)mm碎石、(10~20)mm碎石、(5~10)mm碎石、石屑及水泥。其中碎石、石屑产于禹州;水泥为新乡平原同力水泥有限公司生产的P.C32.5水泥。
三、矿料级配设计
根据矿料筛分试验结果,依据设计文件要求,进行矿料级配设计。为了使水泥稳定碎石在合理水泥剂量下提高其强度并减少、干缩开裂,同时为了提高其抗冲刷能力,矿料级配设计时,增加混合料中粗集料含量,并限制粉料用量。本次矿料级配设计见表1
表1 矿料级配复核表
四、最佳含水量、最大干密度的确定
依据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009,采用振动压实方法,确定设计矿料级配的最佳含水量及最大干密度。
4.1 振动试验仪参数设置
振动试验仪为上置式振动压实设备,可近似模拟振动压路机在材料表面的作业状况,其仪器参数见表2
表2 振动试验仪参数设置
4.2 最佳含水量、最大干密度确定
按照表2振动参数,采用振动压实型方法,分别按3.3%、3.8%、4.3%、4.8%和5.3.%五个不同的用水量,水泥剂量为5.0%进行振动压实,试验结果见下表:
含水量(%)
求得最佳含水量为4.3%,最大干密度为2.404 g/cm3
五、7天无侧限抗压强度试验
根据振动试验结果,按照《公路工程无机结合料稳定材料击实试验规程》JTG E51-2009试验方法设计5.0%的水泥剂量下的无侧限抗压试验强度试验,成型试件按照98%的压实度控制。将成型好的试件放在标准养护室养生7天,在养生的最后一天(第七天)将试件浸水,养生温度为20℃±2℃,相对湿度为≥95%。其无侧限抗压强度检测结果见表3
表3 无侧限抗压强度试验结果
六、试验室配合比的确定
表4 矿料比例
七、延迟试验记录(击实、无侧限)
依据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009,采用振动压实方法,确定各延迟时间段矿料级配的最佳含水量及最大干密度。
7.1最佳含水量、最大干密度确定
按照表2振动参数,采用振动压实型方法,分别按3.3%、3.8%、4.3%、4.8%和5.3.%五个不同的用水量及2小时、4小时、6小时、8小时四个不同的时间段,水泥剂量为5.0%进行振动压实,试验结果见下表:
2小时含水量~干密度曲线图
含水量(%)
4小时含水量~干密度曲线图
含水量(%)
6小时含水量~干密度曲线图
含水量(%)
8小时含水量~干密度曲线图
含水量(%)
由图表可知各时段最佳含水量、最大干密度为:
表5
7.2 无侧限抗压强度试验
根据振动试验结果,按照《公路工程无机结合料稳定材料击实试验规程》JTG E51-2009试验方法设计5.0%的水泥剂量下各个时间段的无侧限抗压试验强度试验,成型试件按照98%的压实度控制。将成型好的试件放在标准养护室养生7天,在养生的最后一天(第七天)将试件浸水,养生温度为20℃±2℃,相对湿度为≥95%。不同时间段下的无侧限抗压强度检测结果见表6:
表6 无侧限抗压强度试验结果
八、延迟时间的确定:
由表5和表6中可看出从加水、水泥拌和到试件成型6小时后其强度与最大干密度有明显的降低,延迟6小时其最大干密度2.362g/cm3与0小时最大干密度2.404 g/cm3之比为98.2%,考虑到施工时的不确定因素,6小时后压实度无法保证达到设计图纸要求。依据时间、强度、干密度关系图F-Ⅱ-3,故从拌和到碾压完成的时间应控制在5小时以内为宜。