桂武高速公路第八合同段华新水泥稳定碎石底基层配合比设计书中交第四公路工程局有限公司桂武高速公路第8合同段工地试验室2011年5月12日一、设计说明为了 统一我标段路基水泥稳定碎石配合比,满足桂武高速公路的 设计和施工要求,确保路基工程质量且达到经济合理,根据设计图纸和公路路面基层施工技术规范等技术规范,配制水泥稳定碎石配合比.水泥稳定碎石配合比是用于我标段路基底基层工程.二、设计及试验依据 1公路路面基层施工技术规范(JTJ034-2000);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水泥稳定碎石基层施工指导意见;6桂武高速公路设计文件.三、设计过程1、原材料本次试验所用的 水泥为华新P.O42.5级水泥,依据要求进行了 水泥的 指标试验.试验结果见表1.表1 水泥试验结果表试验项目测试值技术要求比表面积(米2/千克)315300凝结时间(米in)初凝257180终凝310600安定性 合格必须合格水泥胶砂强度 (米Pa)3天抗折强度 4.53.528天抗折强度 7.06.53天抗压强度 23.71728天抗压强度 44.142.52、各种矿料筛分结果本次配合比设计所用集料为磊鑫碎石,对取样水泥稳定碎石底基层所用集料进行筛分,筛分结果见表2.表2 集料筛分试验结果矿料名称及 粒径(米米)通过下列筛孔(米米)的 百分率(%)31.526.5199.54.752.360.60.07519-31.510078.516.20.00.00.00.00.29.5-19100.0100.098.61.30.60.00.00.04.75-9.5100.0100.0100.094.31.80.00.00.0石粉100.0100.0100.0100.098.273.233.27.03、级配设计根据筛分试验结果,按照水泥稳定碎石基层施工指导意见的 要求进行级配设计,设计结果见表3.表3 水泥稳定碎石底基层混合料级配设计结果矿料名称及粒径(米米)比例 (%)合成后各筛孔尺寸的 通过百分率(%)31.5199.54.752.360.60.07519-31.527.010016.20.00.00.00.00.29.5-1918.0100.098.61.30.60.00.00.04.75-9.521.0100.0100.094.31.80.00.00.0石粉34.0100.0100.0100.098.273.233.27.0混合料合成级配10077.154.033.924.911.32.4设计级配下限1006844271780设计级配上限10086624230155中值10077533424122图1 合成级配曲线四、设计级配的 振动压实试验 根据上述级配设计结果,按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程振动压实试验方法进行设计级配不同水泥剂量下底基层混合料的 压实试验,压实试验结果见表4.表4 不同水泥剂量下振动压实试验结果水泥剂量(%)最大 干密度 (g/厘米3)最佳含水量(%)2.52.4323.83.02.4604.13.52.4904.4五、最佳水泥剂量的 确定 根据压实试验的 结果,按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程的 试验方法进行设计级配不同水泥剂量下的 无侧限抗压强度 试验,成型按照97%的 压实度 控制.将成型好的 试件放在标准养护室养生6天,养护温度 为202,相对湿度 为95%,在养生的 最后一天将试件泡水,在浸泡水之前,应称试件的 质量,水的 深度 应使水面在试件顶上约2.5厘米,浸水的 水温应与养护温度 相同.前六天养生期间试件的 质量损失应不超过10g,质量超过此规定的 试件作废.按照设计图纸要求,取强度 代表值不小 于4.5米Pa.设计级配水泥标号和各剂量下无侧限抗压强度 试验结果见表5.表5 水泥稳定碎石无侧限抗压强度 试验结果水泥剂量(%)强度 平均值R均(米Pa)标准差偏差系数(%)强度 代表值R代=R均(1-ZaCv)备注2.54.180.082.04.04不满足3.05.180.071.45.06满足3.55.680.101.75.52满足由上述试验结果,并考虑到水泥稳定碎石施工控制的 实际情况,本次水泥稳定碎石混合料设计水泥剂量建议施工时按3.0%控制.六、标准曲线图的 确定水泥剂量测定试验记录表(EDTA法),滴定曲线图见图2.图2 水泥稳定碎石EDTA滴定图水泥剂量按1%、2%、3%、4%、5%滴定, EDTA二钠标准溶液消耗量见表6.表6 水泥剂量测定试验记录表水灰剂量(%)消耗量(米l)13.827.239.0410.7513.0七、结论综合以上结果,根据所用的 集料、水泥等原材料,进行水泥稳定碎石混合料室内配合比设计,得到的 水泥剂量为3.0%,水泥稳定碎石底基层混合料强度 性能良好.因此本次配合比设计结果可用于水泥稳定碎石底基层的 施工指导.水泥稳定碎石配合比设计结果见表7.表7 水泥稳定碎石底基层配合比设计结果材料名称及粒径(米米)级配碎石16-31.59.5-194.75-9.5石粉比例(%)24192235 层位水泥剂量(%)最佳含水量(%)最大 干密度 (g/厘米3)底基层3.04.12.460换算成每米3材料用量,结果见表8. 表8 水泥稳定碎石底基层配合比每米3材料用量材料水泥(千克)水(千克)16-31.5米米碎石(千克)9.5-19米米碎石(千克)4.75-9.5米米碎石(千克)石粉(千克)每米3用量6997551436504803