水泥稳定土配合比试验论述

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　　水泥稳定土配合比试验论述【摘要】水泥稳定混合料作为一种半刚性基层材料，在我国的高等级路面中被广泛的采用。作为基层材料——水泥稳定混合料的配合比设计将直接影响沥青混凝土路面结构的好坏。因而本文就它的配合比设计方法以及注意的问题进行介绍。　　【关键词】混合料；配合比设计；问题　　一、水泥稳定土概述　　（一）水泥稳定土是用水泥做结合料所得混合料的一个广义的名称，它既包括用水泥稳定各种细粒土，也包括用水泥稳定各种中粒土和粗粒土。在经过粉碎的或原来松散的土中，掺入足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压实和养生后，当其抗压强度符合规定的要求时，称为水泥稳定土。水泥稳定中粒土和粗粒土用做基层时，水泥剂量不宜超过6%。必要时，应首先改善集料的级配，然后用水泥稳定。在只能使用水泥稳定细粒土做基层时或水泥稳定集料的强度要求明显大于规定时，水泥剂量不受此限制。　　（二）水泥稳定土作为路面半刚性基层材料，在我国公路工程建设中得到广泛使用。它具有独特的经济性、良好的板体性和较高的承载能力，也是路基路面的主要承重结构层。水泥稳定土可适用各级公路的基层和底基层，但水泥土不得用做二级和二级以上公路高级路面的基层。　　（三）水泥稳定土结构层宜在春末和气温较高季节组织施工。施工期的日最低气温应在5℃以上，在有冰冻的地区，并应在第1次重冰冻（-3℃～-5℃ ）到来之前半个月到一个月完成。在雨季施工水泥稳定土，特别是水泥土结构层时，应特别注意气候变化，勿使水泥和混合料遭雨淋。降雨时应停止施工，但已经摊铺的水泥混合料应尽快碾压密实。路拌法施工时，应采取措施排除下承层表面的水，勿使运到路上的集料过分潮湿。配合比的设计对混合料的品质和基层的性能影响甚大，是保证半刚性基层沥青路面整体质量的关键环节。　　二、水泥稳定土混合料配合比设计　　（一）原材料的选取　　合格的原材料是确保混合料具有良好性能的前提，因此使用前必须对原材料的各项基本性能指标进行测试，特别是集料颗粒的最大粒径必须加以限制，水泥稳定土的颗粒组成应符合规范要求。　　1.水泥稳定土用做底基层时，对于二级和二级以下的公路单个颗粒的最大粒径不应超过53mm，对于高速公路和一级公路单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm。细粒土的液限不应超过40%，塑性指数不应超过17。对于中粒土和粗粒土，如土中小于0.6mm的颗粒含量在30%以下，塑性指数可稍大。　　2.水泥稳定土用做基层时，对于二级和二级以下的公路单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm，集料中不宜含有塑性指数的土。对于高速公路和一级公路单个颗粒的最大粒径不应超过31.5mm。集料中0.5mm以下细粒土有塑性指数时，小于0.075的颗粒含量不应超过5%；细粒土无塑性时，小于0.075mm的颗粒含量不应超过7%。　　3.普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于稳定土，但应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥。不应使用快硬水泥，早强水泥以及已受潮变质的水泥。宜采用标号325或425的水泥。 　　（二）混合料的设计步骤　　1.制备同一种混合料样本。不同水泥剂量的水泥稳定混合料，一般情况按下列水泥剂量配制：　　（1）做基层用　　中粒土和粗粒土：3%，4%，5%，6%，7%；　　塑性指数小于12的细粒土：5%，7%，8%，9%，11%；　　其他细粒土：8%，10%，12%，14%，16%。　　（2）做底基层用　　中粒土和粗粒土：3%，4%，5%，6%，7%；　　塑性指数小于12的细粒土：4%，5%，6%，7%，9%；　　其他细粒土：6%，8%，9%，10%，12%。　　在能估计合适剂量的情况下，可以将五个不同剂量缩减三或四。　　2.确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度，至少应做三个不同水泥剂量混合料的击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其他两个剂量混合料的最佳含水量和最大干密度用内插法确定。　　3.按工地预定达到的压实度，分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。　　试件的干密度=击实试验所得最大干密度×现场要求压实度　　4.按最佳含水量和计算得的干密度制备试件进行强度试验时，作为平行试验的试件数量应符合表-1中的规定。如试验结果的偏差系数大于表中的规定值，则应重做试验【摘要】水泥稳定混合料作为一种半刚性基层材料，在我国的高等级路面中被广泛的采用。作为基层材料—— 水泥稳定混合料的配合比设计将直接影响沥青混凝土路面结构的好坏。因而本文就它的配合比设计方法以及注意的问题进行介绍。　　【关键词】混合料；配合比设计；问题　　一、水泥稳定土概述　　（一）水泥稳定土是用水泥做结合料所得混合料的一个广义的名称，它既包括用水泥稳定各种细粒土，也包括用水泥稳定各种中粒土和粗粒土。在经过粉碎的或原来松散的土中，掺入足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压实和养生后，当其抗压强度符合规定的要求时，称为水泥稳定土。水泥稳定中粒土和粗粒土用做基层时，水泥剂量不宜超过6%。必要时，应首先改善集料的级配，然后用水泥稳定。在只能使用水泥稳定细粒土做基层时或水泥稳定集料的强度要求明显大于规定时，水泥剂量不受此限制。　　（二）水泥稳定土作为路面半刚性基层材料，在我国公路工程建设中得到广泛使用。它具有独特的经济性、良好的板体性和较高的承载能力，也是路基路面的主要承重结构层。水泥稳定土可适用各级公路的基层和底基层，但水泥土不得用做二级和二级以上公路高级路面的基层。　　（三）水泥稳定土结构层宜在春末和气温较高季节组织施工。施工期的日最低气温应在5℃以上，在有冰冻的地区，并应在第1次重冰冻（-3℃～-5℃）到来之前半个月到一个月完成。在雨季施工水泥稳定土，特别是水泥土结构层时，应特别注意气候变化，勿使水泥和混合料遭雨淋。降雨时应停止施工，但已经摊铺的水泥混合料应尽快碾压密实。路拌法施工时，应采取措施排除下承层表面的水，勿使运到路上的集料过分潮湿。配合比的设计对混合料的品质和基层的性能影响甚大， 是保证半刚性基层沥青路面整体质量的关键环节。　　二、水泥稳定土混合料配合比设计　　（一）原材料的选取　　合格的原材料是确保混合料具有良好性能的前提，因此使用前必须对原材料的各项基本性能指标进行测试，特别是集料颗粒的最大粒径必须加以限制，水泥稳定土的颗粒组成应符合规范要求。　　1.水泥稳定土用做底基层时，对于二级和二级以下的公路单个颗粒的最大粒径不应超过53mm，对于高速公路和一级公路单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm。细粒土的液限不应超过40%，塑性指数不应超过17。对于中粒土和粗粒土，如土中小于0.6mm的颗粒含量在30%以下，塑性指数可稍大。　　2.水泥稳定土用做基层时，对于二级和二级以下的公路单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm，集料中不宜含有塑性指数的土。对于高速公路和一级公路单个颗粒的最大粒径不应超过31.5mm。集料中0.5mm以下细粒土有塑性指数时，小于0.075的颗粒含量不应超过5%；细粒土无塑性时，小于0.075mm的颗粒含量不应超过7%。　　3.普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于稳定土，但应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥。不应使用快硬水泥，早强水泥以及已受潮变质的水泥。宜采用标号325或425的水泥。　　（二）混合料的设计步骤　　1.制备同一种混合料样本。不同水泥剂量的水泥稳定混合料，一般情况按下列水泥剂量配制：　　（1）做基层用　　中粒土和粗粒土：3%，4%，5%，6%，7%； 　　塑性指数小于12的细粒土：5%，7%，8%，9%，11%；　　其他细粒土：8%，10%，12%，14%，16%。　　（2）做底基层用　　中粒土和粗粒土：3%，4%，5%，6%，7%；　　塑性指数小于12的细粒土：4%，5%，6%，7%，9%；　　其他细粒土：6%，8%，9%，10%，12%。　　在能估计合适剂量的情况下，可以将五个不同剂量缩减三或四。　　2.确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度，至少应做三个不同水泥剂量混合料的击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其他两个剂量混合料的最佳含水量和最大干密度用内插法确定。　　3.按工地预定达到的压实度，分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。　　试件的干密度=击实试验所得最大干密度×现场要求压实度　　4.按最佳含水量和计算得的干密度制备试件进行强度试验时，作为平行试验的试件数量应符合表-1中的规定。如试验结果的偏差系数大于表中的规定值，则应重做试验，并找出原因，加以解决。如果不能降低偏差系数，则应增加试验数量。　　5.试件在规定温度下保湿养生6d，浸水24h后，进行无侧限抗压强度试验，并计算抗压强度试验结果的平均值和偏差系数。　　6.不同交通类别道路上，水泥稳定混合料的7d浸水抗压强度应符合表-2的规定。　　7.根据表-2的强度标准，选定合适的水泥剂量。此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度（R）应符合公式（3）的要求： 　　式中：Rd—设计抗压强度；　　Cv—试验结果的偏差系数（以小数计）；　　Zа—标准正态分布表中随保证率而变的系数：高速公路和一级公路应取保证率95%，此时Zа=1.645；一般公路取保证率90%，即Zа=1.282。　　8.工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%～1.0%。　　9.泥的最小剂量应符合表-3的规定。　　三、水泥稳定砂砾混合料配合比设计过程中应注意的问题　　（一）水泥剂量按干集料的质量百分比计。　　（二）养生条件对水泥稳定混合料的强度影响极为重要，应次要严格控制养生的温度和湿度。标准养护温度为20℃±2℃，相对湿度在95%以上。高温养护温度为60℃±1℃，相对湿度在95%以上。对于标准养生试件易放在铁架或木架上，间距至少10mm～20mm。试件表面应保持一层水膜，并避免用水直接冲淋。　　（三）在通常的水泥剂量范围内，水泥稳定土的强度随着水泥剂量的增加而增大，大多数级配好的材料经过水泥稳定后，其强度与剂量大致呈直线比列。　　（四）含水量对于水泥稳定类混合料的强度有很大的影响，当含水量过小时，其发生化学与物理化学作用不充分，不能保证其得到最大限度的粉碎和均匀拌和，也不能保证达到最大压实度的要求。因此对于进行混合料配合比设计要尽量靠近最佳含水量。　　四、结束语 　　作为高质量的水泥稳定土基层，做好做好配合比试验很重要，要靠试验人员付出辛勤的努力和汗水，做好大量具体工作才能完成的，它的指导意义十分重大，要应该经得起实践的检验。