骨架密实型水泥稳定碎石基层压实标准探究

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1、骨架密实型水泥稳定碎石基层压实标准探究　　摘要：通过重型击实来确定混合料的最大干密度和最佳含水量，进而控制压实度标准的方式与实际的压实情况差别较大，常出现压实度“超百”等过压现象。为此，基于规范中的骨架密实级配和混合料的理论最大相对密度，将混合料的空隙率作为控制指标，用静压成型试件7d无侧限抗压强度等力学性能进行检验，以期得出空隙率与试件强度的相关关系，直接通过混合料的空隙率来确定需要的最大干密度，用于指导实践。关键词：水泥稳定碎石骨架密实型最大干密度无侧限抗压空隙率中图分类号：TQ172文献标识码：A文章编号：1、概述7本文依托于正在

2、建设中的南宁外环公路基层试验段铺筑，对骨架密实型水泥稳定碎石基层压实标准进行研究。骨架密实型结构较以往常用的悬浮密实型具有抗冲刷性能强，水稳定性好，受温湿感应较小而不易产生缩裂等优点，现已经得到较多的推广应用。现行的《公路沥青路面设计规范》（JTJ050－2006）明确规定高速公路、一级公路的基层或上基层宜选用骨架密实型混合料。这种结构的三轴试验表明，此种结构不仅内摩阻角大，而且粘聚力高。从理论上讲，骨架密实型水泥稳定类集料混合料应该具有最优的力学性能，抗收缩性能和冲刷性能。室内试验得出的标准密度是压实度评定的基准值，因此确定标准密度（

3、最大干密度）应原理科学、数据准确性高、操作简便，且试验条件与实际压实工况相接近。然而，现在的水泥稳定碎石标干都由重型击实法得出，数据的离散性较大，难以满足施工要求，使用起来有诸多不便，亟待进行改善。2、原材料及混合料配合比确定2.1原材料选取⑴碎石本课题采用的碎石材料为石灰岩，石料的破碎方式为反击破形式，产自南宁市武鸣县敢梯山石场。材料的各项性能指标如下表所示：表1粗集料技术性能表2石屑技术性能经检测，所检集料的各项技术性能符合《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000要求。⑵水泥7论文所用水泥为P.C32.5复合硅酸盐水泥，产

4、自华润水泥(南宁)有限公司，执行标准：GB175-2007《通用硅酸盐水泥》。各项检测指标均符合相应的技术规范及要求。2.2混合料配比确定本文依据《公路沥青路面设计规范》（JTJ050－2006）中的骨架密实型进行级配设计，依据筛分结果进行掺配。通过以上分析试验，本课题集料的级配情况如下，（19-31.5mm）：（9.5-19mm）：（4.75-9.5mm）：（0-4.75mm）=25%：34%：22%：19%。水泥剂量按设计要求，取5%的水泥掺量，即水泥：集料=5：100（此剂量时水泥混合料的密实程度较高）。最佳含水量控制在4.5%左

5、右，从试验中可以发现当含水量较高时，成型试件中会有水溢出，可根据试件成型时是否泌水进行修正最佳含水量。3、控制指标3.1最大理论相对密度参照沥青混合料理论最大相对密度的思想，对水泥稳定碎石混合料相应值计算，如下公式（3-1）：式中：—理论最大相对密度，无量纲；—水泥剂量，%；…各种集料占集料总质量的百分率，%；…各种集料对水的相对密度，无量纲；7据筛分情况，将各档粗集料中小于4.75mm以下的含量计入到0-4.75mm档石屑中去，各档集料的所占质量分数为Pi*Xi,其中Xi为各档集料大于4.75mm累计筛余率，经换算得混合料的理论最大相

6、对密度γt*=2.708，计算略；为了检验偏差，将混合料按照沥青混合料理论最大相对密度试验方法进行检测。经试验，由理论密度试验仪测出的密度较理论最大相对密度值要小，试验值为2.694，但是相差并不大，只要进行一定的系数修正，采用理论最大密度是可行的。3.2混合料设计空隙率在已得的混合料配比下，本论文拟不进行重型击实确定最大干密度和含水量，而是以理论最大相对密度和设计空隙率为控制指标静压成型试件。考虑按重型击实法确定的最大干密度和按98%的压实度标准成型试件的空隙率一般在12%～15%左右，为了更加准确的探讨不同空隙率下成型试件的强度指标

7、，本文对设计空隙率进行了加密。混合料压实空隙率按5%、8%、10%、12%、15%、18%、20%等进行设计。表3不同空隙率下混合料的干密度将以上结果绘成柱状图如下：图1混合料干密度随空隙率变化趋势4、试件成型及强度试验4.1试件成型7由不同空隙率下的干密度根据最佳含水量换算出湿密度，按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51-2009中圆柱形试件成型方法静压成型。制作试件时，要特别注意两端垫块是否均匀进入。如果发现垫块的一侧已进入试模筒内并已与筒顶齐平，而另一侧尚未完全进入筒内，则应解除压力后旋转试模筒，然后继续加压，直到

8、压柱完全进入试模筒内。本次试验按每组空隙率成型3个试件，从脱模后试件的完整性来看，当混合料的空隙率达到20%时，试件基本很难形成强度，脱模后即破坏，松松较严重。4.2无侧限抗压强度将成型后的试件脱模放入养护