1、1水泥稳定碎石基层配合比设计说明一、配合比设计依据JTG E42-2005 公路工程集料试验规程JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则JTG E51-2009 公路工程无机结合料稳定材料试验规程 GB/T 1346-2011水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法GB/T 2419-2005水泥胶砂流动度测定方法 GB/T 1345-2005水泥细度检验方法 筛析法GB/T 17671-1999水泥胶砂强度检验方法（ ISO 法）设计图纸二、配合比设计过程无机结合料稳定材料组成设计包括以下步骤：1、原材料试验；2 、目标配合比设计；3 、生产配合比设计；4、施工参数确定。2.
2、1：原材料试验2.1.1：本配合比使用的原材料如下：（1）粗集料：1525mm、1020mm 、510mm 碎石，产地小光山。（2）细集料：05mm 石屑，产地小光山。（3）水泥 :P.O42.5 水泥，厂家龙海红狮水泥有限公司。粗集料、细集料及水泥检验结果符合规范要求，相关检测报告编号：15-TJ3B-JL02-001009、15-TJ3B-JL01-001003 、15-TJ3B-SN01-001。2.1.2 筛分结果统计平均筛分曲线及变异系数，按 2 倍标准差计算各档材料筛分级配的波动范围如下表 14。Comment A1: JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则 P7Co
3、mment A2: JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则 P72表 1：1525mm碎石筛分结果统计筛孔尺寸（mm） 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075标准级配通过率（%） 100 90100 - - - 010 05 - - - - - -第一组实测通过率（%） 100 92.0 34.8 18.0 8.4 3.5 1.7 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.3 第二组实测通过率（%） 100 93.5 32.8 17.6 8.8 3.2 1.9 1.3 1.2 0.9 0.7 0.6
4、0.3 第三组实测通过率（%） 100 92.6 33.5 18.4 9.0 3.6 1.8 1.6 1.3 0.9 0.8 0.5 0.2 平均值（%） 100 92.7 33.7 18.0 8.7 3.4 1.8 1.4 1.2 0.9 0.8 0.6 0.3 2倍标准差 0.00 1.51 2.03 0.80 0.61 0.42 0.20 0.31 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 变异系数（%） 0.00 1.63 6.02 4.44 7.00 12.13 11.11 21.31 9.36 12.37 15.06 20.38 43.30 波动上限（%） 100 94.2
5、 35.7 18.8 9.3 3.8 2.0 1.7 1.3 1.0 0.9 0.7 0.4 波动下限（%） 100 91.2 31.7 17.2 8.1 3.0 1.6 1.1 1.1 0.8 0.7 0.5 0.2 表 2：1020mm碎石筛分结果统计筛孔尺寸（mm） 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075标准级配通过率（%） - 100 90100 - - 010 05 - - - - - -第一组实测通过率（%） 100 100 100 85.3 52.4 8.2 3.1 2.3 1.5 0.7 0.5 0.
6、5 0.4 第二组实测通过率（%） 100 100 100 82.6 51.4 7.8 2.9 2.1 1.4 0.8 0.6 0.5 0.3 第三组实测通过率（%） 100 100 100 83.7 50.9 7.6 2.8 2.1 1.6 0.8 0.6 0.4 0.3 平均值（%） 100 100 100 83.9 51.6 7.9 2.9 2.2 1.5 0.8 0.6 0.5 0.3 2倍标准差 0.00 0.00 0.00 2.72 1.53 0.61 0.31 0.23 0.20 0.12 0.12 0.12 0.12 变异系数（%） 0.00 0.00 0.00 3.24 2.
7、96 7.77 10.41 10.66 13.33 15.06 20.38 24.74 34.64 波动上限（%） 100 100 100 86.6 53.1 8.5 3.2 2.4 1.7 0.9 0.7 0.6 0.4 Comment A3: JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则 P7Comment A4: JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则 P9Comment A5: 2倍标准差/平均值3波动下限（%） 100 100 100 81.2 50.0 7.3 2.6 1.9 1.3 0.7 0.5 0.4 0.2 表 3： 510mm碎石筛分结果统计筛孔尺寸
8、（mm） 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075标准级配通过率（%） - - - - 100 90100 010 05 - - - - -第一组实测通过率（%） 100 100 100 100 100 99.4 9.6 3.3 1.8 1.1 1.0 0.9 0.6 第二组实测通过率（%） 100 100 100 100 100 98.5 9.2 3.6 1.7 1.0 0.9 0.8 0.7 第三组实测通过率（%） 100 100 100 100 100 98.6 8.8 3.4 1.7 1.0 0.8 0.7 0
9、.6 平均值（%） 100 100 100 100 100 98.8 9.2 3.4 1.7 1.0 0.9 0.8 0.6 2倍标准差 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.99 0.80 0.31 0.12 0.12 0.20 0.20 0.12 变异系数（%） 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 8.70 8.90 6.66 11.17 22.22 25.00 18.23 波动上限（%） 100 100 100 100 100 99.8 10.0 3.7 1.8 1.1 1.1 1.0 0.7 波动下限（%） 100 100 100 100 100
10、 97.8 8.4 3.1 1.6 0.9 0.7 0.6 0.5 表 4：05mm 石屑筛分结果统计筛孔(mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075标准级配通过率（%） 100 90100 - - - - - 020第一组实测通过率（%） 100 94.1 76.0 57.6 42.4 26.1 16.7 8.7 第二组实测通过率（%） 100 93.0 73.7 59.2 43.1 25.5 16.8 8.4 第三组实测通过率（%） 100 93.4 75.2 58.3 43.8 26.2 16.3 8.3 平均值（%） 100 93.5 75.0
11、58.4 43.1 25.9 16.6 8.5 2倍标准差 0 1.11 2.34 1.60 1.40 0.76 0.53 0.42 变异系数（%） 0 1.19 3.12 2.75 3.25 2.92 3.19 4.92 Comment A6: 平均值+2 倍标准差Comment A7: 平均值-2 倍标准差Comment A8: 自己确定，p17 也有。Comment A9: 每一档的平均值乘以比例然后相加即为合成级配Comment A10: JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则 P194波动上限（%） 100 94.6 77.3 60.0 44.5 26.7 17.1 8
12、.9 波动下限（%） 100 92.4 72.6 56.8 41.7 25.2 16.1 8.1 2.2：目标配合比设计2.2.1：选择级配范围（采用细则 P19中 C-B-3级配）。2.2.2：以集料筛分平均结果构造 4条合成级配曲线。4 条合成级配曲线所用各档集料的比例与合成级配见表 5、表 6，相关检测报告编号：15-TJ3B-JL04-001004。表 5：集料组成比例表集料名称 (1525)mm 碎石 (1020)mm 碎石 (510)mm 碎石 石屑级配曲线一比例(%） 38 25 14 23级配曲线二比例(%） 36 23 16 25级配曲线三比例(%） 34 22 17 27级
13、配曲线四比例(%） 32 21 19 28表 6：合成级配表通过下列筛孔（mm）的百分率（）筛孔(mm) 53 37.5 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075级配曲线一 合成级配 100 100 100 74.8 40.1 24.2 18.8 10.6 2.2级配曲线二 合成级配 100 100 100 76.1 43.8 26.2 20.3 11.4 2.4级配曲线三 合成级配 100 100 100 77.5 46.7 28.1 21.8 12.3 2.6级配曲线四 合成级配 100 100 100 78.8 49.5 29.1 22.6 12.7 2.7级配中值
14、 100 100 100 77.0 48.0 27.0 22.0 11.5 1.5级配上限 100 100 100 86 58 32 28 15 3级配下限 100 100 100 68 38 22 16 8 02.2.3：根据 JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则中表 4.6.4所推荐的 5个水泥剂量，对上述 4条级配曲线分别进行击实试验，得到共 20Comment A11: 细则 P24Comment A12: 7天无侧限强度要求P135组最大干密度及最佳含水率，结果见表 7。2.2.4：以 2.2.3步骤所得到的 20组最大干密度及最佳含水率分别成型标准无侧限抗压强度试件
15、，经试验得到对应的 7d无侧限抗压强度，结果见表 7。表 7：各级配曲线 7d无侧限抗压强度汇总表级配曲线编号水泥 剂量(%)最大干密度(g/cm)最佳含水率(%) 检测报告编号7d无侧限抗压 强度代表值(Mpa) 检测报告编号3 2.215 5.5 15-TJ3B-SW01-001 2.4 15-TJ3B-SW02-0014 2.218 5.6 15-TJ3B-SW01-002 3.0 15-TJ3B-SW02-0025 2.219 5.7 15-TJ3B-SW01-003 3.4 15-TJ3B-SW02-0036 2.214 5.8 15-TJ3B-SW01-004 4.5 15-TJ3
16、B-SW02-004级配曲线一7 2.215 5.8 15-TJ3B-SW01-005 5.1 15-TJ3B-SW02-0053 2.218 5.4 15-TJ3B-SW01-006 2.6 15-TJ3B-SW02-0064 2.220 5.5 15-TJ3B-SW01-007 3.2 15-TJ3B-SW02-0075 2.220 5.7 15-TJ3B-SW01-008 3.7 15-TJ3B-SW02-0086 2.219 5.6 15-TJ3B-SW01-009 4.4 15-TJ3B-SW02-009级配曲线二7 2.220 5.8 15-TJ3B-SW01-010 5.0 15
17、-TJ3B-SW02-0103 2.220 5.6 15-TJ3B-SW01-011 2.7 15-TJ3B-SW02-0114 2.220 5.6 15-TJ3B-SW01-012 3.4 15-TJ3B-SW02-0125 2.219 5.7 15-TJ3B-SW01-013 3.8 15-TJ3B-SW02-0136 2.218 5.8 15-TJ3B-SW01-014 4.4 15-TJ3B-SW02-014级配曲线三7 2.221 5.9 15-TJ3B-SW01-015 4.9 15-TJ3B-SW02-0153 2.214 5.6 15-TJ3B-SW01-016 2.7 15-
18、TJ3B-SW02-0164 2.216 5.7 15-TJ3B-SW01-017 3.5 15-TJ3B-SW02-0175 2.219 5.8 15-TJ3B-SW01-018 4.0 15-TJ3B-SW02-0186 2.218 5.8 15-TJ3B-SW01-019 4.6 15-TJ3B-SW02-019级配曲线四7 2.215 5.9 15-TJ3B-SW01-020 5.1 15-TJ3B-SW02-0202.2.5：根据上述试验结果，考虑设计强度要求与经济合理问题后，确定目标级配为 3号级配曲线，其相应矿料组成为(1525)mm 碎石:(1020)mm 碎石:(510)mm
19、碎石:石屑=34:22:17:27；同时确定最佳水泥剂量为 3.0%，最大干密度 2.220g/cm，最佳含水率 5.6%。2.2.6：根据集料筛分统计的波动范围，计算选定级配波动范围的上、下限。结果见表 8，相关检测报告编号：15-TJ3B-JL04-005006。表 8：矿料合成级配上、下限表通过下列筛孔（mm ）的百分率（）Comment A13: 每一档的上下限值乘以比例然后相加即为合成级配上下限Comment A14: 预计/ 实际6筛孔 (mm) 53 37.5 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075级配曲线三合成级配上限 100 100 100 78.1
20、47.1 28.6 22.6 12.7 2.7级配曲线三合成级配下限 100 100 100 76.8 46.3 27.5 20.9 11.8 2.4级配中值 100 100 100 77.0 48.0 27.0 22.0 11.5 1.5级配上限 100 100 100 86 58 32 28 15 3级配下限 100 100 100 68 38 22 16 8 02.2.7：针对级配波动范围的上、下限验证 7d无侧限抗压强度，结果达到设计要求，相关检测报告编号：15-TJ3B-SW02-021022。 2.3：生产配合比设计2.3.1试验制作不少于 5个点的水泥剂量标定曲线，相关检测报告编
21、号：15-TJ3B-SW03-001。2.3.2:根据拌和设备实际情况，调整各个料仓以及水泥、水的进料速度。得出拌和设备修正后的生产参数，结果见表 9。表 9：进料参数修正表 1名称拌合楼产量(t/h)目标配合比比例(%)预计1mim出料量(kg)实际1mim出料量(kg)修正系数拌合楼 原始配比原始转速原始 R值修正后转速修正后R值1525mm碎石 34 2609 25901.007 34 512 350 516 3471020mm碎石 22 1688 16751.008 22 662 700 667 695510mm 碎石 17 1304 12901.011 17 512 700 518
22、69205mm 石屑 27 2072 20800.996 27 813 700 810 703水泥 3.0 230 228 1.010 3.0 258 2000 260 1981水5005.6 430 443 0.970 5.6 1869 - 1813 -调整生产参数之后，对所生产水泥稳定碎石混合料进行检测，各检测参数均符合规范要求，相关检测报告编号：15-TJ3B-SW03-002，15-TJ3B-SW04-001。2.3.3：分别进行不同成型时间条件下的混合料强度试验，绘制相应的延迟时间与混合料强度代表值的变化曲线，确定容许延迟时间。（拌和后立刻压实，延时 1h、2h、3h、4h）试验结果
23、统计见表 10，相关检测报告编号：15-7TJ3B-SW02-025029。表 10：时间延迟无侧限抗压强度曲线图根据上图统计结果，确定容许延迟时间不大于 3 小时。2.4 施工参数确定2.4.1：本水泥稳定碎石混合料为集中厂拌，水泥剂量宜增加 0.5%。含水率宜增加 0.51.5%。拌和设备修正后的生产参数设定范围见表 11。表 11：进料参数修正表 2名称拌合楼产量(t/h)目标配合比 比例(%)预计1mim 出料量(kg)实际1mim 出料量(kg)修正系数拌合楼 原始配比原始转速(rad/ min)原始 R 值修正后 转速(rad/min)修正后 R 值水泥 3.5 267 264 1
24、.013 3.5 301 2000 305 19746.1 466 479 0.973 6.1 2027 - 1972 -水5007.1 535 549 0.974 7.1 2327 - 2267 -2.4.2：通过击实试验，确定水泥剂量变化及含水率变化对最大干密度的影响。结果显示随着含水率的增加最大干密度呈二项式逐减，试验结果见表 12。2.4.3：通过无侧限抗压强度试验，确定材料的实际强度水平和拌和工艺的8变异水平，试验结果见表 12。表 12：水泥剂量变化与含水量变化试验结果变异水平统计序号水泥剂量(%)含水率(%)最大干密度(g/cm)检测报告编号无侧限抗压强度代表值(Mpa)检测报告
25、编号无侧限抗压变异系数Cv(%)3.0 5.6 2.220 2.7 15-TJ3B-SW02-035 4.33.0 6.1 2.214 2.7 15-TJ3B-SW02-036 5.23.0 6.6 2.211 2.6 15-TJ3B-SW02-037 4.9第 一 组3.0 7.1 2.20715-TJ3B-SW01-0212.5 15-TJ3B-SW02-038 4.63.5 5.6 2.222 2.9 15-TJ3B-SW02-039 4.33.5 6.1 2.217 2.8 15-TJ3B-SW02-040 4.23.5 6.6 2.213 2.8 15-TJ3B-SW02-041 4
26、.8第 二 组3.5 7.1 2.20815-TJ3B-SW01-0222.7 15-TJ3B-SW02-042 5.5上表结果显示该拌合楼生产的水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度变异系数均符合规范要求(15%)，生产水平稳定。三：配合比设计结果汇总3.1 目标配合比结果该水泥稳定碎石下基层设计 7 天无侧限抗压强度为 2.5MPa,其矿料组成 (1525)mm碎石:(1020)mm 碎石:(510)mm 碎石:（05）mm 石屑=34:22:17:27，最佳水泥剂量为 3.0%，最大干密度 2.220g/cm，最佳含水率 5.6%。施工容许延迟时间不大于 3 小时。3.2 拌合楼生产配合比控制参数港头水稳拌合楼生产配合比控制参数见表 13。表 13：生产配合比控制参数表名称 拌合楼产量(t/h)控制面板比例(%) R 值 转速（rad/min）91525mm 碎石 34 347 5161020mm 碎石 22 695 667510mm 碎石 17 692 51805mm 石屑 27 703 810水泥 3.5 1974 305水5006.17.1 - 19722267注：本参数表为目标配合比基础上提高 0.5%水泥剂量、提高 0.51.5%含水率条件下使用的参数。
