水泥稳定级配碎石基层参考配合比设计.doc

水泥稳定碎石基层配合比设计书一、设计依据：1.工程设计图纸2.公路路面基层施工技术规范3.公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG E51-4.水泥及混凝土试验规程JTG E30-5.通用一般硅酸盐水泥GB175-6.公路工程土工试验规程JTG E40-7.公路工程集料试验规程JTG E42-二、设计步骤：1、水泥稳定碎石基层配合比确实定1.1材料选择（1）水泥：P.C32.5，技术指标见表1：表1 水泥试验结果汇总表检验项目技术要求检验结果细度（%）101.0安定性两试件煮后增加距离（C-A)均值5.01.5初凝时间（min）45206终凝时间（min）600365抗压强度MPa（3d）10.022.6抗压强度MPa（28d）32.5抗折强度MPa（3d）2.54.4抗折强度MPa（28d）5.5（2）俊源石场压碎值：22.5%；针片状：18.4%；液限：22.4% 塑限指数：3.6表2 石料筛分和集料级配合成计算结果表原材料级配规 格 名 称配合比率原材料级配37.531.5199.54.752.360.60.0750经过量百分率%碎石4.7531.5m40%10099.259.013.94.23.43.12.30碎石9.519mm15%10010098.223.23.08.26.44.30石屑09.5mm45%10010010099.173.148.531.06.70合成级配10099.783.353.635.024.416.24.60规范要求级配中值1009580.5573926153.50规范要求级配下限1009072472917800规范要求级配上限1001008967493522701.2确定水泥剂量掺配范围依据隆三线设计图纸要求，水泥稳定碎石路面基层，设计要求7d无侧限饱水抗压强度为3.04.0MPa，最大不能超出上限，水泥掺量为4.05.5%，最大不能超出上限，所以此次设计7d无侧限饱水抗压强度取中值，即3.5MPa为设计值，依据经验水泥剂量按3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五种百分比配置混合料，即水泥比碎石为3.5：100、4.0:100、4.5:100、5.0:100、5.5:100。1.3确定最大干密度和最好含水率首先对三种不一样水泥剂量混合料做标准击实试验，即最小剂量（3.5%）、中间剂量（4.5%）和最大剂量（5.5%），其它两个混合料最好含水率和最大干密度按内插法确定，最终得出最大干密度和最好含水率如表3表3混合料标准击实试验结果水泥剂量(%)3.54.04.55.05.5最好含水率（%）7.57.57.67.67.7最大干密度（g/cm3）2.3202.3212.3222.3242.3261.4测定7d无侧限抗压强度1.4.1制作试件 对水泥稳定级配碎石路面基层混合料强度试件制备，按现行无机结合料稳定材料试验规程要求，采取150mm150mm圆柱体试件，每种水泥剂量按13个试件配制，工地压实度按98%控制，现将制备试件所需基础参数计算以下：（1） 配制一个水泥剂量一个试件所需多种材料数量，成型一个试件按7000g混合料配制，取水泥和碎石材料含水率为0，先计算水泥剂量为3.5%多种材料数量：水泥：70003.5/(100+3.5)=236.7g集料：7000100/(100+3.5)=6763.3g需加水量：70007.5%=525g（2）制备一个试件所需混合料数量m=Vpdk(1+wo)=1/41515152.32098%(1+7.5%)=6479gmn%剂量时每个试件所需质量；V试模体积（试模内劲尺寸为：150mm150mm）；Pdn%剂量时该混合料最大干密度；Won%剂量时该混合料最好含水率；K工地预期达成压实度(98%)。（3）用一样方法对水泥剂量为4.0%、4.5%、5.0%、5.5%混合料制件参数进行计算，计算结果列入表4中表4 混合料制件计算结果表水泥剂量%3.54.04.55.05.5水泥236.7g269.2g301.4g333.3g364.9g碎石40%（531.5mm）2705.3g2692.3g2679.4g2666.7g2654g碎石15%（9.519mm）1014.5g1009.6g1004.8g10000g995.3g石屑45%（09.5mm）3043.5g3028.9g3014.4g3000.0g2985.8g需加水量525g525g532g532g539g一个试件所需重量6479g6481g6490g6496g6508g1.4.2测定饱水无侧限抗压强度 试件经过6d标准养生（202），1d浸水，按要求方法测定7d无侧限饱水抗压强度结果如表5，表中Za取1.282计算。表5 抗压强度试验结果汇总表水泥剂量%3.54.04.55.05.5强度平均值MPa3.44.25.15.86.3强度标准差0.4480.3620.1810.2000.346强度偏差系数Cv(%)13.18.63.63.55.5Rd/(1-ZaCv)4.24.54.75.25.9是否满足RRd/(1-ZaCv)否否是是是1.4.3确定试验室配合比（目标配合比）经过下列方法确定水泥最好用量：（1） 比较强度平均值和设计要求值，依据试验结果水泥剂量为4.0%、4.5%、5.0%、5.5%时，试件强度平均值满足3.5MPa设计值要求。（2） 考虑到试验数据偏差和施工中确保率，对水泥剂量4.0%、4.5%、5.0%、5.5%时数据经过公式RRd/(1-ZaCv)验算，对二级公路取90%确保率，则系数Za=1.282，经过计算，水泥剂量为4.5%、5.0%、5.5%强度均能满足设计强度指标要求(验算结果见表5)。（3） 以工程经济考虑，4.5%水泥满足强度指标要求最少水泥剂量，为最好水泥用量，则试验室配合比为水泥：集料=4.5:100，混合料最好含水率为7.6%，最大干密度为2.322g/cm3。各原材料用量：由击实得最大干密度为2322kg/m3，即为每立方米混合料干料质量为2322kg/m3；水泥剂量为4.5%；最好含水率为7.6%；干骨料(干土)百分比（筛分确定），大碎石：小碎石：石屑=40%:15%:45%；材料用量以下：每立方米水泥质量为：23224.5%/（1+4.5%）=99.99kg；每立方米干骨料(干土)质量为：2322-99.99=2222.01kg；每立方米大碎石质量为：2222.0140%=888.80kg；每立方米小碎石质量为：2222.0115%=333.30kg；每立方米石屑质量为：2222.0145%=999.90kg；每立方米水质量为：23227.6%=176.47kg；所以，试验室配合比为：水泥：大碎石：小碎石：石屑：水=99.99:888.80:333.30:999.90:176.471.4.4 确定生产配合比 相对于施工现场情况，对试验室确定配合比进行调整，依据规范要求，采取集中厂拌法施工时水泥需增加0.5%，拌和时混合料含水率要比试验室最好含水率大0.5%1.0%，所以调整后生产配合比应该是5.0:100，混合料含水率为8.6%，最大干密度为2.322g/cm3,施工时压实度按98%控制。