1、 底基层水泥稳定碎石配合比设计说明一、设计依据1、公路路面基层施工技术细则JTG/T F20-20152、公路工程集料试验规程JTG E42-20053、公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG E51-2009 4、公路水泥稳定碎石基层振动成型法施工技术规范DB33/T 836-20115、龙游县沿江公路工程两阶段施工图设计二、原材料性质检测水泥稳定碎石基层配合比设计采用原材料为：粗集料：采用兰溪诸葛白云岩矿加工厂生产的（1931.5）mm 碎石、（9.519）mm 碎石、（4.759.5）mm 碎石。(技术数据见附表）细集料：采用兰溪诸葛白云岩矿加工厂生产的石屑。(技术数据见附表）水泥：采
2、用常山江山虎水泥有限公司生产的 P.O42.5。( 技术数据见附表）水泥稳定碎石底基层矿料级配设计前，依据公路工程集料料试验规程JTG E42-2005，对碎石及石屑采用水洗法进行筛分，各档矿料筛分结果见表 1。表 1 各种矿料水洗筛分结果通过以下各筛孔（mm ）质量百分率（%）矿 料31.5 mm 19mm 9.5mm 4.75 mm 2.36 mm 0.6mm 0.075 mm（1931.5）mm 100.0 8.7 0.6 0.4 0.4 0.4 0.4（9.519）mm 100.0 94.9 7.6 0.9 0.6 0.6 0.5（4.759.5）mm 100.0 100.0 94.7
3、 9.5 1.3 0.8 0.7石屑 100.0 100.0 100.0 99.5 69.6 34.6 8.4备 注 /三、矿料级配设计根据矿料水洗筛分试验结果，依据设计文件要求，进行矿料级配的设计。为了使水泥稳定碎石在保证力学强度的前提下，尽量减少其温缩、干缩开裂，同时提高其抗冲刷能力，矿料级配设计时，应增加混合料中粗集料含量，并限制粉料用量。本次矿料级配设计采用骨架密实型结构，具体级配设计结果见表 2，矿料合成级配曲线图见下图。表 2 矿料级配组成设计筛 孔 尺 寸 (mm)31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075材料 参配比例通过质量百分率（%）（19 31.5）m
4、m 21% 100.0 8.7 0.6 0.4 0.4 0.4 0.4（9.5 19）mm 29% 100.0 94.9 7.6 0.9 0.6 0.6 0.5（4.75 9.5mm 20% 100.0 100.0 94.7 9.5 1.3 0.8 0.7原材料级配石屑 30% 100.0 100.0 100.0 99.5 69.6 34.6 8.4合成级配 100.0 79.3 51.2 32.1 21.5 10.9 2.8 设计要求级配上限值 100.0 85 54 35 26 15 5设计要求级配下限值 100.0 75 42 25 16 8 0级配中值 100.0 80 48 30 2
5、1 11.5 2.5合成级配曲线四、最佳含水率、最大干密度的确定依据公路工程无机结合料稳定材料试验规程DB33/T 836-2011 要求,采用振动压实方法，确定设计矿料级配的最佳含水率及最大干密度。4.1 振动试验仪参数设置振动试验仪为上置式振动压实设备，可近似模拟振动压路机在材料表面的作业状况，其仪器参数见表 3。表 3 振动试验仪参数设置振动频率（Hz ）偏心块夹角（）激振力（N）面压力(MPa)振幅(mm)振动时间 *(min:second)30 60 6800 0.1 1.4 3:30备 注1. 中等含水量以压头回弹跳起达到耦合状态为振动时间控制条件；2. 较高含水量以试件挤出浆体状
6、态为振动时间控制条件。3. 振动压实效果以+30s 高度无变化，制备成型试件里碎石无击破现象。4.2 最佳含水率、最大干密度确定按照表 3 中的振动参数，采用振动压实成型方法，分别按 3%、4% 、5%、6%和 7%五个不同用水量确定水泥剂量为 2.5%、3.0% 、3.5%的最佳含水率和最大干密度。以含水量为横坐标，以干密度为纵坐标，在普通直角坐标系上绘制不同水泥剂量下的含水量-干密度关系曲线，凸形曲线顶点对应的含水量及干密度即为最佳含水率和最大干密度。不同水泥剂量下的最佳含水率及最大干密度检测结果见表表 4 不同水泥剂量下的最佳含水量及最大干密度水泥剂量（ %） 2.5 3.0 3.5最佳
7、含水量（ %） 4.5 4.8 5.1最大干密度（ g/cm3） 2.340 2.356 2.372五、7 天无侧限抗压强度检测根据振动试验结果，按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG E51-2009试验方法，采用设计预选的 2.5%、3.0% 、3.5%三个水泥剂量分别做无侧限抗压强度试验，成型试件按照 97%的压实度控制。将成型好的试件用塑料袋包裹后放在标准养护室养生 7天，养生温度为 20，相对湿度为大于 95%，在养生的最后一天（第七天）将试件浸水。不同水泥剂量下的无侧限抗压强度检测结果见表 5。表 5 无侧限抗压强度试验结果水泥剂量（%）平均抗压强度（MPa）标准差（MPa）
8、变异系数（%）强度代表值Rc0.90(MPa)强度要求值Rd（MPa）备注2.5 3.1 0.14 4.52 4.2 4.0 不满足3.0 4.5 0.32 7.11 4.4 4.0 满足3.5 4.9 0.47 9.59 4.6 4.0 满足六、 配合比的选用根据无侧限抗压强度检测结果可知：水泥剂量 3.0%、3.5%时，试件的 90%概率的强度代表值 RC0.90 均大于图纸设计要求值 4.0 Mpa。综合考虑工程情况，现场施工拌和及施工不均匀性，推荐该底基层配合比水泥剂量采用 3.0%。表 6 水泥稳定碎石混合料配合比设计结果矿料比例（ %）(193 1.5)mm(9.51 9)mm（ 4.759 .5)mm 石 屑水泥剂量（%）最佳含水率（%）最大干密度（g/cm 3）21 29 20 30 3.0 4.8 2.356七基层配合比设计确定底基层配合比水泥剂量采用 3.0%， EDTA 耗量 9.0ml集料掺配比例为（1931.5）mm 碎石:(9.519)mm 碎石:(4.759.5)mm 碎石:石屑=21%：29%：20%：30%击实标准为 Pdmax=2.356g/cm 3、 W=4.8%
