水泥稳定碎石下基层配合比设计说明

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。2.1: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，产地小光皿（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。筛孔尺寸（mm）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075标准级配通过率（%）10090100-01005第一组实测通过率（%）10092.034.818.08.43.51.71.41.21.00.80.60.3第二组实测通过率（）10093.532.817.68.83.21.91.31.20.90.70.60.3第三组实测通过率（）10092.633.518.49.03.61.81.61.30.90.80.50.2平均值（）10092.733.718.08.73.41.81.41.20.90.80.60.32倍标准差0.001.512.030.800.610.420.200.310.120.120.120.120.12变异系数（）0.001.636.024.447.0012.1311.1121.319.3612.3715.0620.3843.30波动上限（）10094.235.718.89.33.82.01.71.31.00.90.70.4波动下限（）10091.231.717.28.13.01.61.11.10.80.70.50.2表2 :1020mm碎石筛分结果统计筛孔尺寸（mm）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075标准级配通过率（）1009010001005第一组实测通过率（）10010010085.352.48.23.12.31.50.70.50.50.4第二组实测通过率（）10010010082.651.47.82.92.11.40.80.60.50.3第三组实测通过率（）10010010083.750.97.62.82.11.60.80.60.40.3平均值（）10010010083.951.67.92.92.21.50.80.60.50.32倍标准差0.000.000.002.721.530.610.310.230.200.120.120.120.12变异系数（%）0.000.000.003.242.967.7710.4110.6613.3315.0620.3824.7434.64波动上限（%）10010010086.653.18.53.22.41.70.90.70.60.4波动下限（%）10010010081.250.07.32.61.91.30.70.50.40.2筛孔尺寸（mm）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075标准级配通过率（%）1009010001005第一组实测通过率（%）10010010010010099.49.63.31.81.11.00.90.6第二组实测通过率（%）10010010010010098.59.23.61.71.00.90.80.7第三组实测通过率（）10010010010010098.68.83.41.71.00.80.70.6平均值（）10010010010010098.89.23.41.71.00.90.80.62倍标准差0.000.000.000.000.000.990.800.310.120.120.200.200.12变异系数（）0.000.000.000.000.001.008.708.906.6611.1722.2225.0018.23波动上限（）10010010010010099.810.03.71.81.11.11.00.7波动下限（）10010010010010097.88.43.11.60.90.70.60.5表4 : 05mm石屑筛分结果统计筛孔（mm）9.54.752.361.180.60.30.150.075标准级配通过率（）10090100020第一组实测通过率（）10094.176.057.642.426.116.78.7第二组实测通过率（）10093.073.759.243.125.516.88.4第三组实测通过率（）10093.475.258.343.826.216.38.3平均值（）10093.575.058.443.125.916.68.52倍标准差01.112.341.601.400.760.530.42变异系数（）01.193.122.753.252.923.194.92波动上限（）10094.677.360.044.526.717.18.9波动下限（）10092.472.656.841.725.216.18.12.2 :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()38251423级配曲线二比例()36231625级配曲线三比例()34221727级配曲线四比例()32211928表6 :合成级配表通过下列筛孔(mm)的百分率(%)筛孔(mm)5337.531.5199.54.752.360.60.075级配曲线一 合成级配10010010074.840.124.218.810.62.2级配曲线二 合成级配10010010076.143.826.220.311.42.4级配曲线三 合成级配10010010077.546.728.121.812.32.6级配曲线四 合成级配10010010078.849.529.122.612.72.7级配中值10010010077.048.027.022.011.51.5级配上限10010010086583228153级配下限10010010068382216802.2.3 :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20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，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/cm3)最佳含 水率(%)检测报告编号7d无侧限抗压强 度代表值(Mpa)检测报告编号级配曲 线一32.2155.515-TJ3B-SW01-0012.415-TJ3B-SW02-00142.2185.615-TJ3B-SW01-0023.015-TJ3B-SW02-00252.2195.715-TJ3B-SW01-0033.415-TJ3B-SW02-00362.2145.815-TJ3B-SW01-0044.515-TJ3B-SW02-00472.2155.815-TJ3B-SW01-0055.115-TJ3B-SW02-005级配曲 线二32.2185.415-TJ3B-SW01-0062.615-TJ3B-SW02-00642.2205.515-TJ3B-SW01-0073.215-TJ3B-SW02-00752.2205.715-TJ3B-SW01-0083.715-TJ3B-SW02-00862.2195.615-TJ3B-SW01-0094.415-TJ3B-SW02-00972.2205.815-TJ3B-SW01-0105.015-TJ3B-SW02-010级配曲 线三32.2205.615-TJ3B-SW01-0112.715-TJ3B-SW02-01142.2205.615-TJ3B-SW01-0123.415-TJ3B-SW02-01252.2195.715-TJ3B-SW01-0133.815-TJ3B-SW02-01362.2185.815-TJ3B-SW01-0144.415-TJ3B-SW02-01472.2215.915-TJ3B-SW01-0154.915-TJ3B-SW02-015级配曲 线四32.2145.615-TJ3B-SW01-0162.715-TJ3B-SW02-01642.2165.715-TJ3B-SW01-0173.515-TJ3B-SW02-01752.2195.815-TJ3B-SW01-0184.015-TJ3B-SW02-01862.2185.815-TJ3B-SW01-0194.615-TJ3B-SW02-01972.2155.915-TJ3B-SW01-0205.115-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/cm3,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-儿04-005006。表8 :矿料合成级配上、下限表通过下列筛孔(mm)的百分率(%)筛孔(mm)5337.531.5199.54.752.360.60.075级配曲线三合成级配上限10010010078.147.128.622.612.72.7级配曲线三合成级配下限10010010076.846.327.520.911.82.4级配中值10010010077.048.027.022.011.51.5级配上限级配下限1001001008658322815310010010068382216802.2.7 :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50034260925901.007345123505163471020mm碎石22168816751.00822662700667695510mm碎石17130412901.0111751270051869205mm石屑27207220800.99627813700810703水泥3.02302281.0103.025820002601981水5.64304430.9705.61869一一1813一一调整生产参数之后，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)试验结果统计见表10，相关检测报告编号： 15-TJ3B-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5003.52672641.0133.530120003051974水6.14664790.9736.12027-1972-7.15355490.9747.12327一2267-2.4.2 :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 3)检测报告编号无侧限抗 压强度代 表值(Mpa)检测报告编号无侧限抗压变异系数Cv(%)第一组3.05.62.22015-TJ3B-SW01-0212.715-TJ3B-SW02-0354.33.06.12.2142.715-TJ3B-SW02-0365.23.06.62.2112.615-TJ3B-SW02-0374.93.07.12.2072.515-TJ3B-SW02-0384.6第组3.55.62.22215-TJ3B-SW01-0222.915-TJ3B-SW02-0394.33.56.12.2172.815-TJ3B-SW02-0404.23.56.62.2132.815-TJ3B-SW02-0414.83.57.12.2082.715-TJ3B-SW02-0425.5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G15%)，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/cm3,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)1525mm 碎石500343475161020mm 碎石22695667510mm碎石1769251805mm 石屑27703810水泥3.51974305水6.17.119722267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。