水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層配合比設(shè)計(jì)

1、水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設(shè)計(jì)書一、設(shè)計(jì)依據(jù)：1.工程設(shè)計(jì)圖紙2.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范3.公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程JTG E51-20094.水泥及混凝土試驗(yàn)規(guī)程JTG E30-20055.通用普通硅酸鹽水泥GB175-20076.公路工程土工試驗(yàn)規(guī)程JTG E40-20077.公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程JTG E42-2005二、設(shè)計(jì)步驟：1、水泥穩(wěn)定碎石基層配合比的確定1.1 材料的選用（1）水泥： P.C32.5，技術(shù)指標(biāo)見表1：表 1水泥試驗(yàn)結(jié)果匯總表檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求檢驗(yàn)結(jié)果細(xì)度（ %）101.0安定性兩試件煮后增加距離1.5（C-A) 均值 5.0初凝時(shí)間（ min）45206終

2、凝時(shí)間（ min） 600365抗壓強(qiáng)度 MPa（ 3d）10.022.6抗壓強(qiáng)度 MPa（ 28d）32.5抗折強(qiáng)度 MPa（ 3d）2.54.4抗折強(qiáng)度 MPa（ 28d）5.5（2）俊源石場壓碎值： 22.5%；針片狀： 18.4%；液限： 22.4%塑限指數(shù)： 3.6表 2石料篩分和集料級(jí)配合成計(jì)算結(jié)果表配規(guī)格合名稱比原率材碎石404.7531.5m%料碎石15級(jí)9.519mm%石屑45配09.5mm%合成級(jí)配規(guī)范要求級(jí)配中值規(guī)范要求級(jí)配下限規(guī)范要求級(jí)配上限原材料級(jí)配37.531.5199.54.752.360.60.0750通過量百分率 %10099.259.013.94.23.43

3、.12.3010010098.223.23.08.26.44.3010010010099.173.148.531.06.7010099.783.353.635.024.416.24.601009580.5573926153.501009072472917800100100896749352270級(jí)配曲線圖10090）80%70（率60分50百 40過30通2010066559555037.7.1.70024913.篩孔（ mm）30規(guī)范要求級(jí)配中值規(guī)范要求級(jí)配下限規(guī)范要求級(jí)配上限合成級(jí)配1.2 確定水泥劑量摻配范圍依據(jù)隆三線設(shè)計(jì)圖紙要求，水泥穩(wěn)定碎石路面基層，設(shè)計(jì)要求7d無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度為3

4、.04.0MPa，最大不能超過上限，水泥摻量為 4.05.5%，最大不能超過上限，所以本次設(shè)計(jì) 7d 無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度取中值，即 3.5MPa 為設(shè)計(jì)值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)水泥劑量按 3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五種比例配置混合料，即水泥比碎石為3.5：100、4.0:100、4.5:100、5.0:100、5.5:100。1.3 確定最大干密度和最佳含水率首先對(duì)三種不同水泥劑量混合料做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，即最小劑量（ 3.5%）、中間劑量（ 4.5%）和最大劑量（ 5.5%），其余兩個(gè)混合料的最佳含水率和最大干密度按內(nèi)插法確定， 最后得出最大干密度和最佳含水率如表 3表 3 混合料標(biāo)準(zhǔn)

5、擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果水泥劑量3.54.04.55.05.5(%)最佳含水率7.57.57.67.67.7（%）最大干密度2.3202.3212.3222.3242.326（ g/cm3）1.4 測(cè)定 7d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度1.4.1 制作試件對(duì)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石路面基層混合料強(qiáng)度試件制備，按現(xiàn)行無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程的規(guī)定， 采用 150mm×150mm 的圓柱體試件，每種水泥劑量按13 個(gè)試件配制， 工地壓實(shí)度按 98%控制，現(xiàn)將制備試件所需的基本參數(shù)計(jì)算如下：（1）配制一種水泥劑量一個(gè)試件所需的各種材料數(shù)量，成型一個(gè)試件按 7000g 混合料配制，取水泥和碎石的材料含水率為0，先計(jì)算水泥

6、劑量為3.5%的各種材料數(shù)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）制備一個(gè)試件所需混合料的數(shù)量m=V ×pd×k(1+w o)=1/4×15×15××15×2.320×98%×(1+7.5%)=6479gmn%劑量時(shí)每個(gè)試件所需質(zhì)量；V試模體積（試模內(nèi)勁尺寸為：150mm×150mm）；Pdn%劑量時(shí)該混合料的最大干密度；Won%劑量時(shí)該混

7、合料的最佳含水率；K工地預(yù)期達(dá)到的壓實(shí)度(98%)。（ 3）用同樣的方法對(duì)水泥劑量為 4.0%、4.5%、5.0%、5.5%的混合料制件參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果列入表 4 中表 4 混合料制件計(jì)算結(jié)果表水泥劑量 %3.54.04.55.05.5水泥236.7g269.2g301.4g333.3g364.9g碎石 40%（ 531.5mm ）2705.3g2692.3g2679.4g2666.7g2654g碎石 15%（ 9.519mm ）1014.5g1009.6g1004.8g995.3g1000 0g石屑 45%（ 09.5mm） 3043.5g3028.9g3014.4g3000.0g29

8、85.8g需加水量525g525g532g532g539g一個(gè)試件所需的重量6479g6481g6490g6496g6508g1.4.2 測(cè)定飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件經(jīng)過 6d 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生（ 20±2），1d 浸水，按規(guī)定方法測(cè)定7d無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度結(jié)果如表5，表中 Za 取 1.282 計(jì)算。表 5 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果匯總表水泥劑量 %強(qiáng)度平均值 MPa強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 強(qiáng)度偏差系數(shù) Cv(%)Rd/(1-ZaCv)是否滿足 R Rd/(1-ZaCv)3.54.04.55.05.53.44.25.15.86.30.4480.3620.1810.2000.34613.18.63.63.55.5

9、4.24.54.75.25.9否否是是是1.4.3 確定試驗(yàn)室配合比（目標(biāo)配合比）通過下列方法確定水泥最佳用量：（1）比較強(qiáng)度平均值和設(shè)計(jì)要求值，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果水泥劑量為4.0%、4.5%、5.0%、5.5%時(shí)，試件強(qiáng)度平均值滿足3.5MPa 設(shè)計(jì)值要求。（2）考慮到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的偏差和施工中的保證率，對(duì)水泥劑量4.0%、4.5%、5.0%、5.5%時(shí)的數(shù)據(jù)通過公式RRd/(1-Z aCv)驗(yàn)算，對(duì)二級(jí)公路取 90%的保證率，則系數(shù)Za=1.282，通過計(jì)算，水泥劑量為 4.5%、5.0%、5.5%的強(qiáng)度均能滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)要求(驗(yàn)算結(jié)果見表 5)。（3）以工程經(jīng)濟(jì)考慮， 4.5%的水泥滿足強(qiáng)度指標(biāo)

10、要求的最少水泥劑量，為最佳水泥用量，則試驗(yàn)室配合比為水泥：集料=4.5:100，混合料的最佳含水率為7.6%，最大干密度為2.322g/cm3。各原材料用量：由擊實(shí)得最大干密度為2322kg/m3，即為每立方米混合料干料質(zhì)量為 2322kg/m3；水泥劑量為 4.5%；最佳含水率為 7.6%；干骨料 (干土)比例（篩分確定），大碎石：小碎石：石屑 =40%:15%:45%；材料用量如下：每立方米水泥質(zhì)量為： 2322×4.5%/（1+4.5%）=99.99kg；每立方米干骨料 (干土 )質(zhì)量為： 2322-99.99=2222.01kg；每立方米大碎石質(zhì)量為： 2222.01×40%=888.80kg；每立方米小碎石質(zhì)量為： 2222.01×15%=333.30kg；每立方米石屑質(zhì)量為： 2222.01×45%=999.90kg；每立方米水質(zhì)量為： 2322×7.6%=176.47kg；所以，試驗(yàn)室配合比為：水泥：大碎石：小碎石：石屑：水 =99.99:888.80:333.30:999.90: