定碎石配合比设计中强度因素分析

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1、影响水泥稳定碎石配合比设计中强度的因素分析郑小英上饶市交通工程质量监督站摘要：该文通过有关试验的分析对比，认为：在水泥剂量受限制的情况下混合料的粗细程度、集料的质量、最大干密度的确定等几方面在不同程度上影响水泥稳定碎石基层配合比设计过程中的无侧限抗压强度，并提出一些建议以使室内试配强度达到设计要求。关键词：水泥稳定碎石基层配合比设计无侧限抗压强度影响因素由于水稳碎石与二灰碎石相比具早期强度高、刚度大，更能满足高等级公路对基层的要求，在江西省高速公路建设中从2000年开始越来越被广泛用于石料丰富而石灰、粉煤灰缺乏地区。在江西省原来高速公路

2、基层一直采用二灰碎石结构形式，作为第一次经历水稳配合比设计，起初按照原来二灰碎石配比设计经验和规范对材料各种指标要求进行试配，但在实践中发现水稳基层配比的要求比二灰碎石高，尤其是对石料和一些操作方法，稍有疏忽5%的水剂量7天后的强度代表值就难以达到4.0Mpa。本文从不同的角度讲述水泥剂量受限制的情况下如何才能使室内无侧强度达到设计要求。1、室内配合比设计要求1．1原材料1．1．1水泥普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可用于水稳基层施工，但要求水泥初凝时间和终凝时间分别在3小时和6小时以上。本标段采用南京高淳花山水泥厂

3、生产的P032.5缓凝水泥，经多次检测，其各项指标均能符合要求。1．1．2碎石碎石最大粒径为31.5㎜,各施工单位可根据附近轧石厂的生产规格情况选用3种或4种不同规格的石料掺配组成混合料,我们根据实际情况,选用了3种规格的石料,其规格分别为1#料(31.5～19㎜),2#料(19～4.75㎜)和3#料(4.75～0㎜),分别有石灰岩和火成岩二种石质的石料.用于工程的石料,其中混合料中(13.2～16㎜)的颗粒压碎石值≤28%,4.75mm以上颗粒针片状含量≤15%,小于0.6㎜颗粒的液限小于28%,塑性指数Ip＜9。1．2设计标准1．2

4、．1混合料中集料的颗粒组成采用基层施工规范中表3.2.2中编号为3的级配，见表18表1级配通过下列筛孔(㎜)的质量百分率(%)31.526.5199.54.752.360.60.75范围10090-10072-8947-6729-4917-358-120-7中值1009580.5573926153.51．2．2对混合料成型后的要求由于7d无侧限强度试验方法较简单，也能表现混合料成型后的质量，比较容易确定各种参数，因此设计上也要求采用该种方法来控制施工质量，施工图设计中明确要求7d无侧限抗压强度代表值要R代≥4.0Mpa，水泥剂量不大于5

5、.5%。2、影响配合比设计中强度的主要因素对比试验2．1混合料级配粗细程度对强度的影响我们根据规范和设计文件中对水稳基层各种材料的质量要求进行选材，并选取符合要求的原材料在试验室内按不同的粗细程度（主要改变26.5㎜筛孔的通过率）掺5%水泥剂量进行试配，分别得出7d无侧限抗压强度（用于试配的原材料质量检测结果见表2和表3），从表4和图1中可以看出不管石料的岩性是石灰岩或是火成岩，在原材料质量和水泥剂量不变的情况下，随着26.5㎜筛孔通过率的变小，试件强度反而升高，说明水泥稳定碎石中粒料越粗，则强度越高，26.5㎜通过率每减少3%，强度增

6、加约5%左右。表2水泥物理力学性能试验结果试验项目规范要求试验结果细度≤10%4.8%初凝时间≥3小时4小时15分终凝时间≥6小时6小时05分安定性沸煮合格合格抗压、抗折强度（Mpa）3d2.54.611.019.728d5.58.532.549.28表3集料主要指标检测结果检测项目压碎值（%）针片状（%）3#料中＜0.6mm颗粒液限3#料中＜0.6mm颗粒塑性指数石料抗压强度（Mpa）检测结果石灰岩22.41#料14.423.84.1862#料24.9火成岩181#料17.821.93.61222#料23.1规范要求混合料≤28%混合

7、料≤15%＜28%＜9表4粗细程度与抗压强度试验结果26.5㎜筛通过率(%)备注939699抗压强度(Mpa)4.13.93.7火成岩3.93.83.6石灰岩图12．2石料的质量对强度的影响2．2．1石料的加工工艺对强度的影响8基层石料加工厂生产一般规模小、机械化程度不高，各厂家的生产工艺也有区别，石料多数为鄂式破碎机轧制而成，有二次破碎和一次破碎之分，从而导致同种质量的块石由于加工工艺的不同，使得生产出来的粗集料质量也有高低。我们在试配过程中，在溧阳地区同一座山选取二家轧石厂分别采用一次破碎和二次破碎加工而成的粗集料（取料之前，在二家

8、轧石厂轧石机的喂料口分别取块石样送东南大学做无侧限饱水抗压强度，结果分别为86Mpa和82Mpa，应该讲块石质量相差无几）。细集料均使用一次破碎加工而成，对取回的细集料让三位不同的试验员分三次测定<0.6m