水泥稳定砂砾(碎石)基层骨架密实结构配合比设计

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1、水泥稳定砂砾（碎石）基层骨架密实结构配合比设计[摘要]通过对水泥稳定砂砾（碎石）底基层混合料原材料控制，骨架密实结构配合比设计方法，以具体配合比在工程实践中的应用为基础，提出工程合理建议级配，在保证质量的前提下，提出了降低水泥用量的一些途径和方法。 [关键词]水泥砂砾（碎石）基层骨架密实结构配合比设计 1前言 水泥稳定砂砾（碎石）基层，由水泥、级配砂砾或碎石、填料，按照一定比例混合，加水拌和、摊铺、碾压并养护而成的一种结构层。它具有较高的强度，有一定的板体性和较好的稳定性。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

2、以水泥稳定碎石性能最为优异。而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面底基层、基层病害的发生。本工程四川绵竹市二环路改建工程属江苏对口绵竹援建工程，政治工程；所以相对质量和工期要求很高。 2材料的技术性质 2.1水泥 采用缓凝的普通硅酸盐水泥，禁止使用快硬水泥，早强水泥。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；同时要求水泥初凝时间3h以上，终凝时间不小于6h。若采用散装水泥，在水泥进

3、场入罐时，要了解其出炉天数，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℃；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℃。 2.2砂砾 砂砾就地取材，来自项目所在地的泾河中，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，要控制两个方面：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%。     表1砂砾原材料规格要求通过百分率名称及规格37.5mm31.5mm19.0mm9.5mm4.

4、75mm2.36mm0.6mm0.075mm37.9-19mm砂砾1000-1000-250-1519-4.75mm砂砾90-1000-250-154.75-0mm石屑90-10060-9020-555-12 2.3水：一般采用人畜能饮用的水。 3骨架密实结构水泥稳定砂砾(碎石)基层设计方法　　3.1主骨料级配确定 （1）确定骨料规格D0（一般选取2~4cm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）以D0用量为100，D0的下一级为l/2D0（1~2cm）

5、，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。 （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。 3.2混合料的组成设计 （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%。（推荐级配要求详见表2） ②在达到强度的前提下，采用较小

6、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％； （2）水泥剂量的配制可采用：3.0%、3.5%、4.0%、4,2%、4.5%五种剂量； （3）每种剂量的试件制取9~13个（最小数量）。 （4）试件必须在规定的温度（20±2℃）保湿养生6天，浸水养生1天后测定无侧限抗压强度，计算结果的平均值、偏差系数，并计算RX（1-1.645Cv）是否大于Rd（设计强度）。 （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时间。 （6）骨架密实结构水泥稳定砂砾（碎石）建议级

7、配 表2骨架密实型水泥稳定集料级配     通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%） 筛孔尺寸(mm)31.519.09.54.752.360.60.075通过百分率(%)90～10072～8947～6729～4917～358～220～7 3.5配合比验证结果 （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6天浸水24h后取出，做无侧限抗压强度。 （2）最终确定的生产配合比为：37.5-19mm砾石：19-4.75mm砾石：4.75-0mm石屑＝（２８％：40％　

8、：３2％）。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，基本能满足骨架密实结构的要求。 （3）在生产控制中严格控制混合料中4.75mm以