水泥稳定碎石混合料的设计与选材培训课件

基于振动成型方式的半刚性材料设计、生产及施工,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,天津市市政（公路）工程研究院,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,1.,水泥稳定碎石半刚性基层概述,1.1,特点,强度高、刚性大、稳定性好、工程造价较低、施工方便快速、广泛采用。,可以说，半刚性基层沥青路面在中国公路建设中具有重大的历史意义。但是，几十年来，半刚性基层沥青路面路用性能并不是都获得了预期的效果，主要表现为存在,收缩裂缝,，当有水渗入后可能出现唧浆现象；当结构组合设计不合理或半刚性基层自身存在质量问题时，往往会发生结构性破坏。,1.水泥稳定碎石半刚性基层概述1.1特点,1.,水泥稳定碎石半刚性基层概述,1.2,一些现象,水泥剂量达到,5,6,以上，现在常用,4%,和,5%,；,施工后的基层表观密实、光滑（级配不良），事实上已成为水泥稳定碎石基层质量控制的重要标准；,工程中为达到设计强度指标及保证路面芯样完整，提高水泥剂量（非唯一方式）几乎成为最有效的手段；,现场芯样无侧限抗压强度往往远大于室内静压法成型试件强度的原因（室内成型方式与现场不匹配）；,现有压实设备下，无需对施工工艺严格控制也能达到较高的压实度（压实度超百现象普遍存在已被接受）。,1.水泥稳定碎石半刚性基层概述1.2一些现象,1.,水泥稳定碎石半刚性基层概述,1.3,存在的主要问题,以上问题的存在并不表明半刚性基层路用性能差，更不表明半刚性材料不适宜作高等级路面的基层。但是，工程实践中出现的一些问题却反映出目前采用的半刚性基层混合料设计、评价指标及试验方法等方面尚需进一步研究并改进，例如：,规范对混合料路用性能要求相对简单,规范规定的混合料级配范围太宽,规范给定的混合料级配过细,现有设计方法造成水泥剂量过大,室内试件成型方式与现场碾压方式不匹配,压实标准偏低,1.水泥稳定碎石半刚性基层概述1.3存在的主要问题,1.,水泥稳定碎石半刚性基层概述,1.4,解决方法,如上所述，水泥稳定碎石混合料出现早期破坏与室内成型方,式的不合理及标准单一导致水泥剂量过高、压实度标准偏低、级,配不良等有密切关系。为进一步提高路用性能，现实的措施是：,改进成型方式,确定合理的级配范围,适当降低水泥剂量,提高压实度标准。,但最佳级配范围如何确定，水泥剂量降低多少，压实度标准,提高到什么程度，却需要以科学的方法去开发能够模拟现场压实,工况的室内试件成型方式并提出切实可行的施工控制标准。,1.水泥稳定碎石半刚性基层概述1.4解决方法,1.,水泥稳定碎石半刚性基层概述,1.4,解决方法,众所周知，室内试验要准确、有效预测与控制现场施,工质量，应满足两个最基本的条件，首先要求试件成型方,式能够最大限度地模拟基层施工条件，使室内成果与基层,实际应用效果有可比性；其次要求各种性能评价指标切实,反映基层在其服务环境下的服务质量。缺少此条件，室内,控制与预测便无从谈起。,天津市市政工程研究院经过多年的科研与施工服，总结,出一套具有抗裂性能的半刚性基层材料的设计,采用振,动成型法的半刚性基层材料设计方法及相关的施工方法。,1.水泥稳定碎石半刚性基层概述1.4解决方法,2.,水泥稳定碎石混合料拌和站建站要求,2.1,拌和设备要求,拌和设备生产能力不小于,500t/h,；,拌和缸必须采用双轴拌和，拌和轴长度不小于,2m,；,拌和机配料应准确，集料皮带秤、水和水泥用量计量装置均需经过计量部门检定合格后才能使用。,料斗数量不少于,5,个。,2.2,场区规划,合理划分生产区、料场和生活区；,必须保证场区规模能够满足工程需要；,场区应根据需要设置纵坡和雨水排放措施；,场区规划应报监理工程师批准后实施。,2.水泥稳定碎石混合料拌和站建站要求2.1拌和设备要求,2.,水泥稳定碎石混合料拌和站建站要求,2.3,场区硬化,场区道路硬化,基层场站入口前,30,米内道路、场区内运料道路（包括装,载机自料堆至拌和机上料斗行走的道路）采用,8%,灰土处理,原地面,20cm+16cm,水泥稳定碎石结构，,7d,无侧限抗压强度,3.0Mpa,。,基层料场硬化,基层料场硬化采用,8%,灰土处理原地面,15-20cm,，其上撒布,20cm,同规格石料。,2.水泥稳定碎石混合料拌和站建站要求2.3场区硬化,3.,水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求,3.1,碎石,本工程所用碎石是指石灰岩碎石；,上下基层单个颗粒的最大粒径均不应超过,31.5mm,（方孔筛），一律采用,4,6,种,规格料配制，不得使用,0mm,30mm,或,0mm,20mm,的级配碎石料；,压碎值不大于,30%,0.075mm,以下颗粒含量不大于,5%,；,有机质含量不应超过,2%,；,硫酸盐不应超过,0.25%,；,所用碎石粗细集料的粒径规格应符合表,31,的规定生产和使用。当生产的集料不符合表,31,规格要求，但确认与其他材料配合后的级配合乎表,32,级配范围要求时也可以使用。,3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求3.1碎石,3.,水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求,规格,(mm),以下筛孔,(mm),通过百分率,(%),31.5,26.5,19,9.5,4.75,2.36,0.6,0.075,20,30,100,80,100,0,30,0,5,10,20,100,90,100,0,15,0,5,5,10,100,90,100,0,15,0,5,0,5,100,90,100,55,75,25,45,0,5,表,31,水泥稳定碎石混合料用集料规格,表,3,2,水泥稳定碎石混合料级配表,筛孔尺寸（,mm,）,31.5,26.5,19,9.5,4.75,2.36,0.6,0.075,级配上限,100,100,85,59,41,27,16,5,级配下限,100,90,75,47,29,17,8,0,3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求规格(mm)以下筛孔(,3.,水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求,3.2,水泥,水泥可选用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥；,标号,32.5,或,42.5,散装水泥均可；,选用时应注意,初凝时间,3h,以上和,终凝时间,6h,以上；,快硬、早强水泥以及受潮结块变质的水泥不得使用。,所选用水泥应满足表,33,的技术要求。,表,33,水泥指标,水泥标号,3d,强度（,MPa,）,凝结时间,抗压强度,抗折强度,初 凝,终 凝,325,11.0(10.0),2.5,3h,6h,425,16.0(15.0),3.5,3.3,水,凡是饮用水均可用于水泥稳定碎石施工。,3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求3.2水泥水泥标号3d,3.,水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求,3.4,材料堆放,各规格材料应整齐堆放，之间必须设置隔墙，隔墙高度不小于,1.5,米；,细料应在已硬化的场地上采用罩棚或苫盖措施，防止因雨淋造成的含水量变化不稳定现象；,水泥应采用监理工程师批准使用的材料建筑储料仓或其他防潮措施，以保证材料不被污染、雨淋或受潮；,料堆应设置标示牌，标明石料规格、种类、产地、收料人等内容；,拌和楼还应设有标明当日生产配合比等相关技术信息数据的标志牌；,场区内无不合格材料，无多余或杂乱无章的堆积物。,3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求3.4材料堆放,3.,水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求,3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求,3.,水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求,3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求,22.2 仲裁由合同签订所在地的仲裁机构根据其仲裁规则和程序进行。,（3）如果买方认为卖方在本合的竞争或实施中有欺诈行为。,第六条 推荐名额,5、对推荐上重要岗位和基层领导岗位的优秀青年，须具备大学以上学历；,5.2.6 统计主管部门负责评价选定的统计方法的适用性，如能满足要求，则形成制度统一执行，否则返回5.2;,14 合同的变更,3注意体态语言,13.2 具体支付办法见：本标书第二章“前附表”的规定。,环境评估是为了了解企业在市场中所处的地位和环境，包括认知消费意识、竞争信息、顾客心理和顾客需求等几个方面。除了有机性市场的几个环境变化因素，例如政治、法律、经济、科技、社会以及同行的竞争等，还有评估企业所做的策略和规划。,对新增的对外报表，由各部门提出方案，将表样送生产部审核、报批登记后方可对外报出。,3 职责,4.,振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计,4.1,振动成型方法,研究表明，合理的半刚性基层材料设计所用的成型方法必须能最大限度的模拟路面实际成型过程。具体成型方法已列入,公路沥青路面设计规范,（,JTG D502006,），在此不再赘述，所用成型设备见下图,1,。,振动成型参数：,静面压力,140kPa;,振动频率,33,55Hz;,振幅,0,2.5mm;,振动压实时间,0,15min,。,图,1,振动成型机,22.2 仲裁由合同签订所在地的仲裁机构根据其仲裁规则和程,4.,振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计,4.3,级配设计,资料显示，相同水泥剂量下，级配良好的混合料其强度比级配不良的混合料要高的多。据此通过调整级配提高混合料强度应有较大的潜力。工程实践表明，规范确定级配范围相对较宽，强度满足要求但级配不同的水泥稳定碎石混合料其抗裂能力有很大差别。研究成果表明，接近规范中值及规范下限两种级配，混合料具有较高的强度及抗收缩特性。级配范围见表,2,、图,2,。,表,2,水泥稳定碎石混合料级配表,筛孔尺寸（,mm,）,31.5,26.5,19,9.5,4.75,2.36,0.6,0.075,级配上限,100,100,85,59,41,27,16,5,级配下限,100,90,75,47,29,17,8,0,4.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计4.3级配设计表2,4.,振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计,图,2,水泥稳定碎石混合料级配图,4.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计图2 水泥稳定碎,4.,振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计,4.4,最佳含水量和最大干密度的确定,按照设计集料级配的材料比例、最大干密度经验值，以及试件体积计算各种集料的重量并配料，每份混料重量约,8kg,左右（风干质量）；共配料,4,5,份备用。选择,3,5,个水泥剂量（一般为,3%,，,4%,，,5%,，,6%,，,7%,）分别进行振动击实和重型击实试验，确定不同水泥剂量下的最大干密度和最佳含水量。,4.5,无侧限抗压强度试验,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。按最佳含水量和计算的干密度分别以振动成型法和静压法制备试件。试件在规定温度下保湿养生,6d,，浸水,24h,，按,公路工程无机结合料稳定材料试验规程,（,JTJ057,）进行无侧限抗压强度。,4.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计4.4最佳含水量和,4.,振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计,4.6,配合比的确定,按规定压实度（底基层,97%,、基层,98%,）分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。按最佳含水量和计算得的干密度分别以振动击实法成型规定数量的试件。试件在规定温度下保湿养生,6d,，浸水,24h,，按,规程,（,JTJ057,）进行无侧限抗压强度试验。并计算试验结果的平均值和偏差系数，根据是否满足下面公式要求来确定最后配合比设计结果。,4.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计4.6配合比的确定,4.,振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计,4.7,标准干密度的确定,由于目前采用振动击实试验设备进行配合比设计的施工单位较少，为便于指导施工，对通过试验确定的配合比设计结果进行重型击实试验，计算最大干密度；并与振动击实法试件最大干密度进行比较，确定修正系数。以此修正系数乘以工地实验室重型击实法试件最大干密度可作为控制施工的标准干密度。,公路路面基层施工技术规范,（,JTJ 034,2000,）标准要求见表,3,。,表,3,水泥稳定碎石混合料抗压强度标准,公路等级,层位,