无机结合料中含石量与最大干密度的研究与应用

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1、无机结合料中含石量与最大干密度的研究与应用山西省晋中路桥建设集团有限公司刘锐利摘要：目前高等级路面结构层在都采用无机结合粒料来进行基层和底基层作为稳定层，对于稳定层的压实度检测一直是采用单值控制，这样不仅仅造成了施工中的返工、停工处理等现象的产生同是也造成了施工中的浪费，使施工与验收都不太好控制，针对上述产生的现象利用含石量与最大干密度的关系曲线确定一个教为合理的范围进行检测，提出此方法供大家共同探讨。关键词：无机结合料含石量最大干密度压实度我国高速公路路面结构层中的基层、底基层大都采用无机结合料作为主要的筑路

2、材料，无机结合料一般可分为水泥稳定粒料类、二灰稳定粒料类及三灰综合稳定粒料类等。《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中规定基层、底基层无机结合料7d龄期的无侧限抗压强度必须达到设计值，基层压实度达到98%以上，底基层压实度达到96%以上。验收满足规范规定时才能进行下一道工序的施工。无机结合料是将碎石、砂砾通过加入一定量的水和水泥、煤灰、石灰等胶凝材料混合搅拌而成，由于这些固相材料的粒径、形状、矿物组成各不相同，所以在贮存、装卸、称量、搅拌、运输、摊铺过程中会产生分层离析现象，即非匀质结构特点。

3、这一非匀质结构体系在满足设计的强度标准值时，其结构组成应该是一个范围。规范规定的压实度要求是在实测干密度与标准击实试验所得的最佳含水量所对应的最大干密度一个值的比值。正是由于施工验收时仅采用一个试验最大干密度值作为依据，所以检测出的压实度存在不够和超100%的两种现象，从而导致返工，停工处理等一系列不良后果。我们结合多年的实际经验，通过大量试验数据分析得出：无机结合料在固定的胶凝材料和用水量相同的条件下，粒径在方孔筛4.75mm以上的集料含量（即含石量）对压实度起着决定性作用。在保证强度的条件下通过不同含石量对

4、应的最大干密度来计算实际的压实度，可以正确分辩出不够和超100%的现象。本文将结合山西省得大高速公路路面第四合同段的基层、底基层施工中的实例与这一研究结论的应用作一论述。一、工程概况及设计要求山西省得大高速公路路面第四合同段起讫桩号为K35+500~K47+368.312段，底基层的设计为二灰稳定砂砾，7d龄期无侧限抗压强度0.6Mpa，压实度大于等于96%；基层设计为水泥稳定碎石，7d龄期无侧限抗压强度5Mpa压实度大于等于98%。二灰稳定砂砾底基层的配合比为：水泥：石灰：粉煤灰：砂砾=2：5：13：80（重

5、量百分比），砂砾级配范围见下表一；水泥稳定碎石基层的配合比为水泥：碎石=6：94（重量百分比），碎石级配范围见下表二。表一二灰稳定砂砾混合料砂砾级配范围（方孔筛）通过下列筛孔重量的百分率（%）mm37.531.519.09.54.752.361.180.60.07510085~10065~8550~7035~5525~4517~3510~270~15表二水泥稳定碎石混合料碎石级配范围（方孔筛）通过下列筛孔重量的百分率（%）mm31.526.519.09.54.752.360.60.07510090~10072~

6、8947~6729~4917~358~220~7二、试验分析本工程选用大同的水泥为浩海P.S32.5级水泥、砂砾为海力村砂砾场、碎石为狼儿沟生产的不同粒级碎石、粉煤灰为大同二电厂生产的Ⅲ级干排灰、白灰为浑源生产的石灰等。1、基层用水泥稳定碎石混合料在给定碎石级配范围中，4.75mm筛孔以上的含量为51~71%，结合设计所给配合比为水泥：碎石=6：94（重量百分比），分别选取含石量为40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%总计7个级别，严格按照JTJ053-2000中重型标准击实法进行击实试验；试验

7、数据见下表三、图一表三水泥稳定碎石基层含石量与最大干密度含石量（%）45505560657075ρd（g/cm3）2.3842.3942.4012.4122.4212.4292.4377d（MPa）5.835.845.865.895.915.966.00W（%）5.4图一水泥稳定碎石基层含石量与最大干密度回归曲线从以上数据可以看出：当按水泥：碎石=6：94（重量百分比）进行拌制无机结合料时，在拌制时应严格控制含水量，使含水量控制在最佳5.4±1%范围之内，当含石量为45%~75%，所对应的最大干密度在2.384

8、~2.437之间时，无机结合料7d龄期抗压强度都满足设计强度5.0Mpa的要求。2、底基层用二灰稳定砂砾混合料二灰稳定粒砂砾底基层所给定的范围，4.75mm筛孔以上含量在45~65%，结合起来设计配比进行选取，含石量分别为40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%计7个级别，按设计配合比：水泥：石灰：粉煤灰：砂砾=2：5：13：80（重量百分比），依JTJ053-2000中