水泥稳定.pptx

水泥稳定碎石施工技术水泥稳定碎石施工技术长安大学公路学院郝培文2006-72006-7长安大学公路学院长安大学公路学院一一.基本概念基本概念半刚性基层半刚性基层:用石灰用石灰,粉煤灰和水泥等结合料稳定土或处治碎砾石铺筑成的基层粉煤灰和水泥等结合料稳定土或处治碎砾石铺筑成的基层.我国常用的是水泥稳定土和二灰稳定土我国常用的是水泥稳定土和二灰稳定土,石灰稳定土石灰稳定土.半刚性基层沥青路面半刚性基层沥青路面:半刚性基层上铺筑厚度小于半刚性基层上铺筑厚度小于18厘米的柔性结构层厘米的柔性结构层.组合式沥青路面组合式沥青路面:在半刚性材料层上铺筑在半刚性材料层上铺筑18-30厘米的柔性结构层厘米的柔性结构层.柔性路面柔性路面:用柔性结构层组成的路面结构用柔性结构层组成的路面结构,具有刚度小具有刚度小,抗弯拉强度低抗弯拉强度低,主要靠路面材料的抗压主要靠路面材料的抗压,抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面.全厚式沥青路面全厚式沥青路面:在路基上或在处治的路基上在路基上或在处治的路基上,全部用沥青混合料铺筑的结构层全部用沥青混合料铺筑的结构层.贫混凝土结构层贫混凝土结构层:28天抗弯拉强度为天抗弯拉强度为1.5-2.5MPA的贫混凝土的贫混凝土,其厚度等于或大于其厚度等于或大于15厘米的结构层厘米的结构层.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院二二.半刚性基层的优点半刚性基层的优点n1.目前我国约80%的高等级公路采用的是半刚性基层.n2.半刚性基层沥青路面的特点是强基,薄面,稳土基.n3.具有较高的抗压强度.模量和承载能力.n4.弯沉一般较小.n5.由于半刚性基层刚度大,使得沥青面层弯拉应力小,有助于减小沥青面层在行车荷载作用下的疲劳破坏.n6.路面承载能力完全可以有半刚性材料满足,沥青面层的厚薄对半刚性路面的整体承载能力影响小.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院三三.半刚性基层的缺点半刚性基层的缺点n1.开裂难以避免.n2.半刚性路面内部排水性差,其对水破坏敏感n3.重载车对半刚性基层路面损坏更大.n4.半刚性路面破坏后修复困难.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院四四.半刚性基层的适用范围半刚性基层的适用范围n1.水泥稳定类适用于各级公路的基层和底基层.石灰粉煤灰稳定类材料对于冰冻地区,多雨潮湿地区宜用于下基层或底基层.石灰稳定类材料适用于各级公路的底基层,三四级公路的基层.n2.高速公路,一级公路的基层宜选用骨架密实型的稳定集料.n3.二级和二级以下公路的基层和各级公路的底基层均可采用悬浮密实型混合料.n4.均匀密实型稳定细粒土可用于二级及二级以下公路路面的基层或底基层,但不能用于高速公路和一级公路的基层.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院五五.半刚性基层的一般规定半刚性基层的一般规定n1.基层和底基层应具有足够的强度和稳定性,在冰冻地区应具有一定的抗冻性,应具有较小的温缩和干缩变形和较强的抗冲刷能力.n2.半刚性基层和底基层材料的配合比设计应通过规定龄期的无侧限抗压强度或抗弯拉强度,抗冻试验确定结合料的掺量.n3.骨架密实和骨架空隙型混合料宜采用振动成型,悬浮密实和均匀密实型混合料宜采用重型击实成型.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院六六.水泥稳定类材料要求水泥稳定类材料要求n1.水泥稳定类材料用于底基层时,单个颗粒的最大粒径不超过37.5MM.n2.水泥稳定类材料用于基层时,单个颗粒的最大粒径不超过31.5MM.n3.水泥稳定土中碎石或砾石的压碎值应符合如下要求:n 基层:高速和一级公路,不大于30%二级和二级以下公路,不大于35%n 底基层:高速和一级公路,不大于30%二级和二级以下公路,不大于40%4.凡是饮用水都可以用于水泥稳定类施工.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院六六.水泥稳定类材料要求（续）水泥稳定类材料要求（续）n5.普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥都可以用于稳定土.但应选用初凝时间3小时以上和终凝时间6小时以上的水泥.n6.宜采用标号32.5或42.5的水泥.n7.水泥稳定混合料的水泥剂量应通过配合比试验确定.当用水泥稳定集料作基层时,水泥剂量宜为4-5.5%;底基层水泥剂量宜为3-4%,水泥剂量一般不宜超过5.5%.水泥的最小剂量宜等于或大于3%.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院七七.水泥稳定类材料的配组成水泥稳定类材料的配组成n1.悬浮密实型水泥稳定类集料级配编号通过下列筛孔(mm)的质量百分率,%37.5 31.5 19.0 9.54.75 2.36 0.60.075基层10090-10060-8029-4915-326-200-5底基层10093-10075-9050-7029-5015-356-200-52006-7长安大学公路学院长安大学公路学院七七.水泥稳定类材料的配组成（续）水泥稳定类材料的配组成（续）n骨架密实型水泥稳定类集料级配通过下列筛孔(mm)的质量百分率,%筛孔尺寸31.519.09.54.752.360.60.075百分率,%10068-8638-5822-3216-288-150-32006-7长安大学公路学院长安大学公路学院骨架密实骨架密实,骨架空隙以及悬浮密实三种结构的界定骨架空隙以及悬浮密实三种结构的界定n1.设定混合料中粗集料的空隙体积为V2,细集料的压实体积(包括结合料在内)为V1.n2.当V1V2 时,为悬浮密实n 当V1=V2时,为骨架密实n 当V1V2时,为骨架空隙2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院原规范级配结构分析原规范级配结构分析n水泥稳定碎石基层体积参数测定结果试验项目单位以9.5mm划分以4.75mm划分以2.36mm划分粗集料空隙体积cm3409.05724.21760.36细集料部分体积cm31981.851345.68990.00混合料结构类型悬浮悬浮悬浮2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院八八.水泥稳定类强度要求水泥稳定类强度要求n水泥稳定类基层底基层压实度抗压强度层位 类别压实度,%抗压强度(Mpa)压实度,%抗压强度(Mpa)C,DEA,B基层 集料983-44-5972-3细粒土96底基层集料972-33-4961.5-2.0细粒土96952006-7长安大学公路学院长安大学公路学院交通等级交通等级交通等级代号BZZ-100KN累计轴次(万次/车道)轴重等于或大于40KN大客车,货车数量(次/日/车道)低交通A1502000100002006-7长安大学公路学院长安大学公路学院九九.混合料的组成设计混合料的组成设计n1.原材料试验n 级配分析n 击实试验n 压碎值n 水泥标号和初凝终凝时间2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院混合料设计步骤混合料设计步骤n1,分别按下列五种水泥剂量配制同一级配不同的混合料;n 对于基层;3.5%,4%,4.5%,5%,5.5%n 对于底基层;3%,3.5%,4%,4.5%,5%n2.确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度.n3,按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度.n4.按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院强度试验试件数量要求强度试验试件数量要求偏差系数10%10-15%15-20%细粒土69中粒土6913粗粒土9132006-7长安大学公路学院长安大学公路学院混合料设计步骤（续）混合料设计步骤（续）n5.试件在规定条件下(热区25度,温区和寒区20度)保湿6天,浸水24小时,进行无测限抗压强度试验.计算结果的平均值和偏差系数.n6.根据强度要求,选定合适水泥剂量,此剂量室内试验结果的平均抗压强度RRd/(1-ZaCv)n Rd-设计抗压强度nCv-试验结果偏差系数nZa-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%,即Za=1.645;其他公路应取保证率90%,即Za=1.282.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院九九.厂拌法施工厂拌法施工n基本要求n1.不同粒级的碎石以及细集料应隔离,分别堆放.n2.配料应准确,拌合应均匀;n3.当采用连续式的稳定土拌合设备时,应保证集料的最大粒径和级配符合要求;n4.含水量宜略大于最佳值,使混合料运到现场摊铺碾压时的含水量不小于最佳值.n5.在潮湿或多雨地区施工,应采取措施,保护集料,特别是细集料应有覆盖,防止雨淋.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院铺筑试验段铺筑试验段n1.用于施工的集料配合比;n2.混合料的松铺系数;n3,确定标准的施工方法:n 集料数量的控制;n 混合料摊铺方法和适用的机具;n 合适的拌合机具,拌合方法;n压实机具的选择和组合,压实顺序,速度和变数;n拌合,运输,摊铺和碾压的协调和配合;n密实度检验方法;n4.确定作业段长度;n5.确定一次铺筑的合适厚度.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院拌合注意问题拌合注意问题n1.拌合机应于摊铺机的生产能力互相匹配.对于高速公路和一级公路,拌合机的产量宜大于400T/h.n2.在正式拌制混合料之前,必须先调试所用设备,使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定要求.原集料的颗粒组成发生变化时,应重新调整设备.n3.拌合时所加水量必须考虑集料的原有含水量.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院每一作业段合理长度的确定每一作业段合理长度的确定n1.水泥的终凝时间;n2.施工季节和气候条件;n3.延缓时间对混合料密度和强度的影响;n4.施工机械地效率和数量;n5.操作的熟练程度;n6.尽量减少接缝.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院运输注意事项运输注意事项n1.拌好的混合料应及时运到工地,车上的混合料应加以覆盖,减少水分损失;n2.为防止离析,混合料往汽车上卸料时,应卸一斗汽车挪动一下;n3.运料车的数量要足够,以满足不间断施工为宜.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院摊铺的注意事项摊铺的注意事项n1.应采用沥青混凝土摊铺机或稳定土摊铺机摊铺混合料;n2.摊铺速度应与拌合机产量相适应.若拌合机产量低,摊铺机应采用最低速度摊铺,以减少停机待料情况;n3.摊铺机按松铺系数摊铺,混合料的参考松铺系数为1.3-1.35n4.在摊铺机后面应设专人消除粗细料的离析,特别应该铲除局部粗集料的窝,并用新料补齐.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院碾压注意事项碾压注意事项n1.碾压时宜先用轻型压路机跟在摊铺机后及时碾压,后用重型振动压路机,三轮压路机或轮胎压路机继续碾压;n2.碾压过程中,水泥稳定碎石的表面始终保持潮湿,如表层水分蒸发太快,应尽快洒少量的水;n3.碾压过程中,如有弹簧,松散,起皮现象,应及时翻开重新处理,使其达到质量要求;2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院横向接缝注意事项横向接缝注意事项n1.用摊铺机摊铺混合料时,不宜中断,如因故中断时间超过2小时,应设置横向接缝;n2.对于横接缝处理,应将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除,并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中线垂直的断面,然后再铺;n3.工作缝的处理,工作缝应做成直线,而且上下垂直,经过摊铺整形的混合料当天应全部压实,第二天铺筑时为了使碾压成型的稳定边缘不致破坏,应用方木保护,碾压前将方木提出,用混合料回填并整平.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院纵向接缝的注意事项纵向接缝的注意事项n1.一般应避免纵向接缝;n2.高速公路和一级公路的基层应分俩幅摊铺,宜采用俩台摊铺机一前一后相隔5-10米同步摊铺;n3.若无法避免纵向接缝,在前一幅摊铺时,在靠中央的一侧用方木或钢模做支撑,其高度与稳定碎石的压实厚度相同;n4.养生结束后,在摊铺另一幅.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院养生及交通管制养生及交通管制n1.每段碾压完成并经压实度检查合格后,应立即开始养生;n2.对于高速和一级公路,基层的养生期不宜少于7天;n3.养生可以采用湿砂,草袋或其他保湿的覆盖物,养生结束后,必须将覆盖物清除;n4.在养生期未采用覆盖物养生的,除洒水外,应封闭交通,在采用覆盖措施的基层上不能封闭交通的,应限制重车通行,其他车辆车速不超过30KM/h;2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院十十.水泥稳定碎石质量控制水泥稳定碎石质量控制2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院十一十一.值得注意的问题值得注意的问题n1.密度的选取n 做材料配比确定混合料的水泥用量时,试件不应按击实试验的最大干密度制作,而按与规定的现场压实度相应的干密度制作.n 随压实机具的增大,压实度普遍增加,有可能出现压实度超百的现象.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院2.关于水泥剂量关于水泥剂量 基层和设计规范都规定工地实际采用的水泥剂量应比室内配合比设计确定的剂量多0.5%,如果工地配料精确,不投工减料,实际强度将提高0.5-1.0Mpa2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院水泥剂量的控制水泥剂量的控制n1.过程控制n标准曲线和EDTA水泥剂量试验是施工水泥剂量控制的基础,根据EDTA试验检查当天每段时间的水泥剂量是否达到要求.n试验时取3000KG混合料过4.75mm筛,再取300g滴定.n2.工程量与用量核对控制n可以按5天或7天为一个时间段来核对水泥用量和实际的工程量。误差应控制在5。n3。结果控制n根据规范要求，以6天保湿，浸水一天后无侧限抗压强度和基层施工龄期为710天，应能取出完整率达80以上芯样。2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院水泥剂量的检测和控制水泥剂量的检测和控制n混合料中不同粒径范围颗粒EDTA消耗量2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院EDTA法测定水泥剂量与龄期关系法测定水泥剂量与龄期关系2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院3.关于压实厚度问题关于压实厚度问题n半刚性基层，底基层的一层压实厚度宜为1820cm，若有特大型摊铺机，特重的压实设备可以适当增后，但必须保证压实度。n对半刚性材料的上基层厚度不宜小于18cm.2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院连续层铺施工工艺连续层铺施工工艺n若受施工设备限制，基层分上下俩层施工时，可以采用连续层铺工艺。n第一层摊铺碾压后，快速检测压实度，其合格后，紧接着进行第二层的摊铺碾压。n第一层摊铺碾压至第二层碾压结束的时间不宜超过水泥的初凝时间，一般在4小时内。2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院4.关于延迟时间关于延迟时间2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院5.关于层间连接关于层间连接 建设期间分两层进行铺筑，由于施工组织问题，现开挖出来的水稳层大部分是分层的，且在水稳层开裂的地方，地表水渗入，夹在两层中间，对上下两层水稳层均产生冲刷破坏作用。且分层后两层共同的强度比同等厚度单层所具有的强度大有削减，进而与设计理论计算相比，水稳基层强度不足。2006-7长安大学公路学院长安大学公路学院欢欢 迎迎 交交 流流谢谢 谢！谢！