水泥稳定碎石下基层配合比设计说明2015

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。2.1：原材料试验2.

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。表1：1525mm碎石筛分结果统计筛孔尺寸（mm）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.3

3、0.150.075标准级配通过率（%）10090100-01005-JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则P7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 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

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 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2：102

5、0mm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（%）-10090100-01005-JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则P7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 0.5 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.

6、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 2.96 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 波动下限（%）100 100 1

7、00 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（mm）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075标准级配通过率（%）-1009010001005-JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则P7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

8、实测通过率（%）100 100 100 100 100 98.6 8.8 3.4 1.7 1.0 0.8 0.7 0.6 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

9、.0 3.7 1.8 1.1 1.1 1.0 0.7 波动下限（%）100 100 100 100 100 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)9.54.752.361.180.60.30.150.075标准级配通过率（%）10090100-020JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则P9第一组实测通过率（%）10094.1 76.0 57.6 42.4 26.1 16.7 8.7 第二组实测通过率（%）10093.0 73.7 59.2 43.1 25.5 16.8 8.4 第三组实测通过率（%）10093

10、.4 75.2 58.3 43.8 26.2 16.3 8.3 平均值（%）10093.575.0 58.4 43.1 25.9 16.6 8.5 2倍标准差01.11 2.34 1.60 1.40 0.76 0.53 0.42 变异系数（%）01.192倍标准差/平均值 3.12 2.75 3.25 2.92 3.19 4.92 波动上限（%）10094.6 平均值+2倍标准差77.3 60.0 44.5 26.7 17.1 8.9 波动下限（%）10092.4 平均值-2倍标准差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

11、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自己确定，p17也有。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

12、10010010074.8每一档的平均值乘以比例然后相加即为合成级配40.124.218.810.62.2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1001001006838221680JTG/T F20-2015公路路面基层施工技术细则P192.2.3：根据J

13、TG/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/cm)最佳含水率(%)检测报告编号7d无侧限抗压 强度代表值(Mpa)检测报告编号级配曲线一32.2155.515-TJ3B-SW01-0012.415-TJ3B-SW02-00142.2185.615

14、-TJ3B-SW01-0023.015-TJ3B-SW02-00252.2195.715-TJ3B-SW01-0033.415-TJ3B-SW02-00362.2145.815-TJ3B-SW01-0044.515-TJ3B-SW02-0047细则P242.2155.815-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-S

15、W02-00862.2195.615-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-SW01-01

16、54.97天无侧限强度要求P1315-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

17、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/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（）筛孔(mm)5337.531.5199.54.752.360.60.075级配曲线三合成级配上限10010010078.1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47.128.622.612

18、.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10010010086583228153级配下限10010010068382216802.2.7：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

19、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500342609 25901.007 预计/实际345123505163471020mm碎石221688 16751.008 22662700667695510mm 碎石171304 12901.011 1751270051869205mm 石屑272072 20800.996 27813700810703水泥3.0 230 2281.010 3.0 2582

20、0002601981水5.6430 4430.970 5.61869-1813-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

21、.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5003.5 267 2641.013 3.5 30120003051974水6.1466 4790.973 6.12027-1972-7.1535 5490.974 7.12327-2267-2.4.2：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)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-