试论水泥稳定砂砾基层骨架密实结构配合比设计方法

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1、试论水泥稳定砂砾基层骨架密实结构配合比设计方法试论水泥稳定砂砾基层骨架密实结构配合比设计方法摘要：论述水泥稳定砂砾底基层混合料原材料控制，骨架密实结构配合比设计方法，结合配合比在施工中的实践为依据，然后提出工程合理建议级配，理论联系实际，提出优化配合比设计的几个途径。关键词：水泥；砂砾；基层骨架密实结构；配合比设计方法水泥稳定级配混合料是当今国内外使用最普遍的一种半刚性基层材料，其中又以水泥稳定碎石性能最为优异，使用范围较广泛。水泥稳定砂砾基层，由水泥、级配砂砾、填料，按照一定比例混合，加水拌和、摊铺、碾压并养护而成的

2、一种结构层。它具有较高的强度,有一定的板体性和较好的稳定性。骨架密实结构同传统悬浮密实结构相比，具有能够形成有效的骨架嵌挤结构、提高抗压强度、降低水泥用量、有效减少路面裂缝的发生等突出特点，很大程度上解决了传统设计理念下沥青路而底基层、基层病害的发生，值得推广应用。1组成材料的技术要求1・1水泥要求水泥强度等级不低于32.5MPa；水泥细度、安定性等应符合规范要求；使用缓凝的普通硅酸盐水泥，禁止使用快硬水泥，早强水泥。同时要求水泥初凝时间3h以上，终凝时间不小于6ho若采用散装水泥，在水泥进场入罐时，耍了解其出炉天数，

3、刚出炉的水泥，要停放7d,且安定性合格后才能使用。夏季高温作业时，散装水泥入罐温度不能高于50°C,高于这个温度，又必须使用时，应采用降温措施；冬季施工，水泥进入拌缸温度不应低于10°C。1.2砂砾砂砾取自施工所在地的泾河中，保证材料均匀和含泥量控制在规范规定范围内。在水泥稳定砂砾底基层施工质量控制过程中，要控制两个方而：①砂砾的最大粒径不应超过37.5mm；②4.75mm以上砾石含量不应低于60%□1・3水一般采用人畜能饮用的水。2水泥稳定砂砾基层设计方法2.1主骨料级配确定2.1.1确定骨料规格DO（—般选取2〜4

4、cm料），将一定质量的此粒径的骨料分三次放入击实筒中，每次按重型击实98次后量测其击实后的高度，计算其击实密度，算出空隙率。2.1.2以DO用量为100,D0的下一级为1/2DO（1〜2cm）,以D0用量的5%为步长，将D1逐次掺入D0中，每次掺入后，击实，测定击实密度，建立填充数量与击实密度关系曲线。2.1.3选择D1的合理用量，测得最佳的填隙率。以此类推，进行二、三、四、五级填充，最后分别得到各级粒径的最佳填充比例,即主骨料的级配。2.2混合料的组成设计2.2.1组成设计原则：①水泥稳定碎石底基层、基层级配应达到骨

5、架密实结构，集料粒径大于4.75mm的骨料含量宜在65%以上，大于2.36mm的集料含量宜大于80%,小于0.075mm颗粒含量宜接近0,最大不应超过3%；②在达到强度的前提下，采用较小水泥剂量，但应考虑施工的不均匀性；③改善集料级配，减少水泥用量，使水泥用量不宜大于4.2%o2.2.2水泥剂量的配制可采用：2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%五种剂量。2.2.3每种剂量的试件制取13个（最小数量）。2.2.4试件必须在规定的温度（20±2°C）保湿养生6d,浸水养生Id后测定无侧限抗压强度，计算结果的平均值、偏差

6、系数，并计算RX（1-1.645CV）是否大于Rd（设计强度）。2.2.5根据设计剂量做水泥延迟时间对混合料强度的影响试验,并通过试验确定应该控制的延迟吋间。2.2.6骨架密实结构水泥稳定砂砾（碎石）建议级配。2.3配合比验证结果2.3.1根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定砂砾混合料，按要求压实度（重型击实标准，压实度97%）制备混合料试件，在标准条件下养护6d浸水24h后取出，做无侧限抗压强度。2.3.2最终确定的生产配合比为:37.5〜19mni砾石：19〜4.75mm砾石：4.75~0mm石屑二（28%：37%：

7、35%）□按此配合比生产的混合料骨架结构好，集料依次从大到小的逐级填充，颗粒与颗粒之间紧锁嵌挤，基木能满足骨架密实结构的要求。2.3.3在生产控制中严格控制混合料中4.75mm以上砾石含量,控制在65%~70%之间，从而能保证整体结构中骨架的良好形成。2.3.4室内浸水7d无侧限抗压强度，R0.95大于3.5Mpao一般在3.5Mpa〜4MpaZ间。水泥剂量为3.5%〜4%之间。2.4现场取芯质量情况在正常施工季节中项目的底基层一般在3〜5d内钻芯取样完整、密实，3d及7d150mm芯样无侧限强度能达到2.5Mpa及4

8、Mpa以上，从芯样压裂程度来看强度主要来自结构中各集料骨架强度。3配合比设计在生产实践中的应用黑龙江省铁通高速公路，设计路面底基层采用水泥稳定砂砾。级配组成采用骨架密实结构进行设计施工，设计强度为2.5MPao在施工过程中一方面对骨架密实结构级配进行试验分析，选择合理的级配组成配比；另一方面，从填料、结合料入手，改变传统观念，摸索