开题报告-水泥稳定碎石路基基层配合比试验研究.doc

毕业设计（论文）开题概述表学生姓名班级学号土木124班指导教师毕业设计(论文)题目水泥稳定碎石路基基层配合比试验研究一、选题的依据和意义选题依据： 本次设计所选择的题目是水泥稳定碎石路基基层配合比试验研究。近年来，我国的公路建设飞速发展，特别是高速公路建设，从无到有，极大地推动了国民经济的发展。同时为了适应现在大交通量和重轴载的特点，筑路材料也不断地更新；经过不断的研究和实践，以水泥稳定碎石材料（简称半刚性材料）修筑路面结构的基层和底基层，已得到普遍的认同和应用。而不同配合比对材料性能的影响大不相同，当配合比设计不当时和容易导致路面开裂，可见配合比试验研究是一项重要的工作。 选题意义： 研究水泥稳定碎石混合料的力学性能，设计不同配合比的水泥稳定碎石混合料，研究其承载能力，不但可以帮助找出适合不同地区修建高速公路的建筑材料，而且更可能减少交通事故的发生，为我们的生活更好、更安全的保障。选题的实际应用价值： 水泥稳定碎石由于整体性好，承载能力大，抗冻能力强，早期强度高、投资少等特性，在我国高等级路面特别是高速公路建设中得到了普遍应用。但由于原材料品种和物理性质的不同，水泥稳定碎石的施工又呈现出多样性与复杂性。这就要求对于各种新材料应善于观察，通过试验研究找到最佳配合比，从而提高道路的使用寿命。2、 国内外研究现状1.国内研究现状 作为普遍用于路基基层的半刚性材料，水泥稳定碎石的相关参考文献在国内很多的。水泥稳定层在公路中应用极为广泛，其主要作用是通过基层将路面承受的汽车荷载传递到底基层及路基中去，因此要求其具有较大的刚度和水稳定性，为了保证水泥稳定基层的质量，其施工过程的技术和质量控制是非常必要的。由于我国地理位置和气候环境较为复杂，造成路面破坏的原因比较多，实践证明,无论是沥青路面还是水泥路面,影响其使用性能和使用寿命的最关键的因素之一是路面的基层，而路面基层的材料组成、质量、类型直接影响着路面的使用寿命，为此,水泥稳定层配比与施工技术是提高路面使用寿命的重要环节。现在我国对于公路路基水泥稳定基层施工技术要求材料组成的砂砾混合料要符合一定的级配标准，水泥和水也要根据当地的环境和气候的影响而有所变化。水泥稳定层的施工准备我们在进行公路施工前首先就是要对水泥稳定层的施工所用的各种材料以及关系的事项进行科学的论证以及进行充分的准备，我们在进行水泥稳定层的施工时首先就是要考虑这个工程大概需要多少材料，并且对这些准备的材料进行科学的质量检测，并且所购进的材料要经过监理以及有关部门的质量认证才可以。水泥是进行水泥稳定层施工所需的材料中最重要的一种,因此我们在选用水泥上要保证水泥的凝结度达到6个小时以上,并且要保证它的稳定性，防止快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥使用,并且水泥每次进场前应有合格证书，每200T应对水泥的凝结时间、标号进行抽检；砾石要求其压碎值不超过30%，最大粒径不大于30mm，砾石的颗粒组成应符合级配要求。从结构强度形成上看，水稳基层强度主要来源于砾石颗粒本身的强度、砾石颗粒之间的嵌挤力以及粗细集料和水泥之间的粘合力。因此，对水稳基层使用的关键在于通过取得高质量的砾石、合理的粗细料配比和合理的水泥含量， 获得高强度的配合比例以及良好的施工压实手段来提高级配砾石的强度和稳定性，以降低行车作用下的永久变形。因此要获得理想的压实度必须对水稳基层配合比进行优化设计。 2.国外研究现状由于国际上各国的路面典型结构、设计理论、方法不尽相同，因而在水泥稳定粒料强度标准方面的要求也相差比较大，现将几个主要国家的水泥稳定粒料半刚性基层材料的强度标准介绍如下：法国是国际上采用半刚性基层沥青路面最普遍的国家之一，水硬性结合料稳定层总厚度为25-65cm，沥青混凝土为6-14cm，这种结构与我国的路面结构比较相似。法国要求水泥稳定基层的d7强度为4MSPa，且主要用于温和气候地区及中等交通的道路；水泥稳定底基层的d7抗压强度为1MSPa。南非的水泥稳定集料设计强度按压实度10%制件要求，但施工时按压实度9%制件质量检验，以符合施工实际情况。在道路施工材料技术指南T(HR14)中，水泥稳定材料的要求明确需控制上限和下限。在下表中，C1和C2在1978年规范后曾大量使用，由于路面严重损坏，现在只用在水泥混凝土路面当中，对沥青路面的水稳材料都是C3和C4，施工质量控制的强度不超过2.0MPa。日本的半刚性基层沥青路面主要使用在较低交通量的道路上，日本的水稳基层的水泥剂量很低(有资料说仅2%)，d7强度为2.0MPa，底基层仅为0.98MPa。英国在1986年的公路工程技术标准中，又将水泥材料分成4个不同的等级:CMBI=4.0SMPa，CMBZ=7.0MPa，CMB3=10.OMPa，CMB4=15.OMPa。 美国加利福尼亚州水泥稳定基层的d7强度为5.2MPa，主要用于交通量较大的州级公路中，加利福尼亚州将水泥处治基层分为A、B两个等级，此为A级要求；B级的强度指标为抗力值R，要求R=80，典型的水泥剂量为2%-3%，它实际上是水泥改善土，广泛用在交通量较小的县级公路上。三、主要研究内容主要研究内容：1）路基基层水泥稳定碎石混合料配合比试验概况研究2）骨料级配理论3）混合料配合比研究4）试验设计5）配合比试验研究采取的方法：1. 文献研究法通过调查一定的相关文献来获得相应的资料从而全面的了解掌握 所需要研究的问题；2. 综合研究法是把剖析过的事物和现象的各个部分及其特征结合为一体；3. 案例分析法把实际工作中的问题作为案例，通过研究分析，判断来解决实际问题及执行业务的能力；四、课题研究中的主要难点以及解决的方法重点、难点问题1.水泥稳定碎石试验规程方法进行水泥稳定碎石配合比组成设计2.确定水泥剂量的掺配范围、最佳含水量和最大干密度3.确定生产配合比4.在实验过程中应严格控制水的用量，无论是水的用量多或者少都会给试验带来误差， 另外原材料中的含水量应该考虑到实际用水量中。 解决的办法1.参考所学的有关理论、规范和相关文献等进行综合分析2.查阅相关资料3.依据：公路路面基层施工技术规范JTJ034-2000要求，视施工现场情况，对试验室确定的配合比进行调整 4.积极主动与指导教师讨论交流 5、 毕业设计工作进度计划进度计划安排 起止时间 任务内容2016.3.18 - 2016.4.1 开题报告2016.4.2 - 2016.4.9 路基基层水泥稳定碎石混合料配合比试验概况研究 2016.4.10 - 2016.4.17 骨料级配理论2016.4.18 - 2016.4.25 混合料配合比研究2016.4.26 - 2016.5.2 试验设计2016.5.3 - 2016.6.3 配合比试验研究2016.6.4 - 2016.6.11 打印、整理毕业论文2016.6.12 - 2016.6.19 评阅批改毕业论文2016.6.20 - 2016.6.22 毕业答辩 2016.6.23 - 2016.6.30 毕业教育6、 主要参考文献主要参规范1.公路路面基层施工技术规范JTG F10-2006；2.公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG E51-2009；3.水泥胶砂强度检验方法GB/T17671-1999；4.水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法GB/T1346-2011；5.公路工程集料试验规程JTG E42-2005；6.公路土工试验规程JTG E40-2007；主要参考文献1. 周卫峰,赵可,王德群,许克学. 水泥稳定碎石混合料配合比的优化J. 长安大学学报(自然科学版). 2006(01) 2. 张艳晓. 水泥稳定碎石基层配合比设计及其路用性能研究D. 长安大学 2011 3. 宿官忠,宁廷才,朱毅军. 高速公路水泥稳定碎石基层混合料施工含水量控制技术J. 交通标准化. 2006(11) 4. Jiang Zengguo, Zhao Yuan. Mechanism and optimal application of chemical additives for accelerating early strength of lime-flyash stabilized soilsJ. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed., 2005, 20(3). 5.Y.P. Gokhale, R. Kuma