《路面施工技术》案例4水泥稳定碎石组成设计

《路面施工技术》案例4水泥稳定碎石组成设计

案例4水泥稳定碎石组成设计某高速公路的基层为水泥稳定碎石，设计强度为3.5MPa,拟采用1#料、2#料、3#料、4#料四种集料进行骨架密实型级配设计；并按最佳含水量、规范规定的压实度制作5种不同水泥剂量的试件，测7d无侧限抗压强度，根据强度试验结果选择合适的水泥剂量，为施工拌和提供数据。1・筛分试验结果1#料、2#料、3#料、4#料的筛分试验结果见案例表26。案例表26筛分试验结果通过下列筛孔（方孔筛，nm】）的质量百分率/%31.519.09.54.752360.60.0751#料10035.61.10.20002#料10082.725.21.91」0.603#料10010085.415.75.30.70轴料1001001009&274.234.32.32•级配要求水泥稳定碎石混合料级配范围见案例表27o案例表27水泥稳定碎石混合料级配范用筛-fL/mm31.519.09.54.752.360.60.075上限/%10086583228153下限/%1006838221680注：本表级配范用见《公路沥青路面设计规范》（JTGF50-2006）"表6.162骨架密实型水泥稳定类集料级配”（教材表2・18）。3•级配设计集料比例和合成级配见案例表28o案例表28集料比例和合成级配集料比例通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率/%1#：2#：3#：4#31.519.09.54.752.360.60.07527%:32%:15%:26%10077.247.629.020.89.40.64•确定最佳含水量和最大干密度（1）选择五种水泥剂量：3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%。在能估计合适剂量的情况下，可以将五个不同剂量缩减到三或四个。（2）确定各种水泥剂量混合料的最佳含水量和最大干密度。至少应做三个不同水泥剂量混合料的击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其他两个剂量混合料的最佳含水量和最大干密度用内插法确定，结果见案例表29。案例表29水泥稳定碎石混合料击实试验结果汇总水泥剂:□：/%3.03.54.04.55.0n最佳含水量/%4.34.54.64.74.8最大干密度,/(g・cm'3)2.2742.2822.31523562.3622•无侧限抗压强度试验根据确左的最佳含水量和最人干密度拌制水泥稳定碎石混合料，釆用静压法按压实度(98%)成型无侧限抗压强度试件，试件的制作方法见《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTGE51—2009)“T0843—2009无机结合料稳定材料试件制作方法(圆柱形)”。本案例是水泥稳定粗粒土，试件的直径x高=150mmxl50mm,则试件的体积为兀xI52^4xl5=2650.72cm每个水泥剂量制作9个试件，单个试件各材料用量的计算方法，以水泥剂量为4.0%为例，计算过程见案例表30。在标准条件下养生6d,浸水Id后取出，进行7d无侧限抗压强度，试验结果见案例表31。案例农30水泥稳定碎石单个试件各材料质量计算试件体积"cm'混合料最大干密度(g・cm'3)混合料压实度标准//%混合料最佳含水虽Wop,/%2650.722315984.6混合料质彊wo/g质最损耗率d/%混合料质最Wo*/g干混合料质量讪gWo=^Pm3x（1+0.01^opt）xO.Oly可取0〜2%加o'=MoX（1+0.01/）（1-H）.01wopt）629030.706334.36055.7水泥剂虽:cM水泥质量加2仗干土质量Wj/g水质量m梔0.01a加=加iX11+0.0la%=“一加2加）x0.0ldJop<4.0232.95822.8278.6注：本表计算公式见《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTGE51-2009)“T0843—2009无机结介料稳定材料试件制作方法(圆柱形)”中的式(T0843-2)~式(T0843-9)0案例表31水泥稳定碎石混合料7d无侧限抗压强度试验结果水泥剂鱼/%3.03.54.04.55.0强度/MPa3.524」54.854.525.093374.094.445.174.843354.214.984.525304」74.384.774.545.753.574.575」54.625.563.684.684.985.325.693.414.734.564.985.603.494」24.395.204.843304.594.444.745.94强度平均值R/MPa3,544.394.734.855.40标准差S/MPa0.260.260.280.320.40n偏差系数CJ%cv=ioos/R7.35.95.96.67.4强度代表值/?/MPa&.95=R-Z^S3.113.964.274.324.743.983.883.883.933.991-^G)见教材式(2・15)不满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求注1：按《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)式(3.3.3〉进行无侧限抗压强度结果评定，详见教材式(2-15).注2：偏差系数G应满足农2-24的要求，本案例中每组有9个试件，偏差系数G应不大于15%,否则该组试验结杲无效。注3：本案例设计强度&=3.5MPa。注4：本案例为高速公路,Za=1.645o本案例设计强度为3.5MPa,按案例表31的计算结果，设计水泥剂量可选用3.5%o考虑到水泥稳定碎石的拌和以及现场摊铺施工控制精度有限，且冇在较大的变异性，参照以往的经验，并按照《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)的规定“工地实际釆用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%〜1.0%。采用集屮厂拌法施工时，可只增加0.5%；采用路拌法施工时，宜增加1%。”本案例水泥稳定碎石混合料的设计水泥剂量取4.0%。2•设计结论水泥稳定碎石基层混合料目标配合比的试验结果汇总见案例表32。案例表32水泥稳定碎石基层•混合料冃标配合比的试验结果汇总干质量占干土质量的比例/%水泥剂屋/%最大干密度/(g・cnf3)最佳含水量/%1#2#3#4#273215264.02.3154.6注1：在毎天施工拌和前，应测各集料含水戢，将各集料的干质戢换算成湿质戢，即换算为施工配合比。注2：水泥剂虽:是指水泥质虽:占干土质虽:的百分率，本案例小干土质虽:是指级配碎石的干质虽:。