水泥穩(wěn)定土基層配合比設(shè)計(jì)

1、武漢工程大學(xué)(畢業(yè))論文2009屆畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文題 目 水泥穩(wěn)定土基層配合比設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 交通土建01班 學(xué) 號(hào) 0901110111 學(xué)生姓名 呂棟 指導(dǎo)教師 胡小弟 指導(dǎo)教師職稱 教授 學(xué)院名稱 環(huán)境與城市建設(shè)學(xué)院 完成日期：2013年 5月30日摘 要按照相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范及試驗(yàn)規(guī)程方法進(jìn)行水泥穩(wěn)定土配合比組成設(shè)計(jì)，最終得到符合規(guī)范、且滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的水泥穩(wěn)定碎石混合料。同時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，采用較少的水泥劑量可以較好地獲得施工質(zhì)量及節(jié)約成本。本試驗(yàn)基于大悟縣某一級(jí)公路。水泥穩(wěn)定混合料的配合比設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩個(gè)方面均對(duì)路面工程有較大影響。本文從原材料選取、制備試樣、擊實(shí)試驗(yàn)、制備試件、

2、養(yǎng)生及強(qiáng)度等方面對(duì)水泥穩(wěn)定土配合比設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了詳盡的論述，指出配合比設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題。關(guān)鍵詞：配合比設(shè)計(jì)；水泥穩(wěn)定土；強(qiáng)度AbstractSpecifications and test procedures in accordance with the relevant construction technology of cement stable macadam mixture ratio design method, finally get conform to the requirements of the standard, and meet the design stren

3、gth of the cement stable macadam mixture. At the same time, through the test, using less cement dosage can obtain better construction quality and cost savings. This test is based on DaWu county a level highway. Cement stabilized mixture proportion design both in economy and technology have great inf

4、luence in pavement engineering. In this paper, from the selection of raw materials, preparation of sample, compaction test, specimen preparation, keeping in good health and strength of cement stabilized mixture proportion design process were described in detail, points out that should pay attention

5、to the problems in the process of design. Keywords：Design of mix proportion; Cement stabilized soil; Strength 目 錄摘 要1Abstract2目 錄3概述4第一章 背景簡(jiǎn)介5第二章 原材料選擇62.1 粒徑要求62.2 原材料性能檢測(cè)試驗(yàn)9第三章 級(jí)配設(shè)計(jì)103.1 一般規(guī)定103.2 設(shè)計(jì)級(jí)配10第四章 試件成型及含水率計(jì)算124.1 成型試件124.2 試驗(yàn)結(jié)果13第五章 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測(cè)175.1 規(guī)范要求175.2 制作試件185.3 測(cè)定飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度19第六章 確定試

6、驗(yàn)配合比216.1 確定水泥最佳劑量216.2注意事項(xiàng)21第七章 配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題227.1 骨架材料的要求227.2 收縮性控制227.3 養(yǎng)生溫度和延遲時(shí)間237.4 拌合用水23第八章 結(jié)論248.1 結(jié)果觀察248.2 存在問題的討論24參考文獻(xiàn)25致 謝26概 述近年來，我國(guó)的公路建設(shè)飛速發(fā)展，特別是高速公路建設(shè)，從無到有，極大地推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)為了適應(yīng)現(xiàn)在大交通量和重軸載的特點(diǎn)，筑路材料也不斷地更新；經(jīng)過不斷的研究和實(shí)踐，以水泥穩(wěn)定材料（簡(jiǎn)稱半剛性材料）修筑路面結(jié)構(gòu)的基層和底基層，已得到普遍的認(rèn)同和應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)百分之九十以上的高速公路瀝青路面的基層和底基層采用

7、了半剛性材料。在半剛性材料中，水泥穩(wěn)定混合料是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的筑路材料，具有優(yōu)良的性能，可用于各種類別道路的基層和底基層。由于是以水泥為膠結(jié)材料，因此具有良好的力學(xué)性能和板體性。與其它半剛性材料相比，水泥穩(wěn)定混合料具有早期強(qiáng)度高、強(qiáng)度增長(zhǎng)快、抗沖刷性能好、原材料來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，非常適合現(xiàn)代重型交通要求。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，公路交通量急劇增加，這對(duì)公路路面的主要承重層基層提出了更高的要求。半剛性基層瀝青路面具有良好的力學(xué)性能和行車舒適性, 適合于各種車輛的通行, 同時(shí)具有良好的抗滑、抗?jié)B、耐疲勞的性能以及高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性, 因而受到廣泛的應(yīng)用。水泥穩(wěn)定土是用水泥做結(jié)合料所得混合料的一個(gè)廣

8、義的名稱，水泥穩(wěn)定砂礫是水泥穩(wěn)定土的一種。在經(jīng)過粉碎或原來松散的土中，摻入足量的水泥和水，經(jīng)拌和得到的混合料在壓實(shí)和養(yǎng)生后，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求時(shí),稱為水泥穩(wěn)定土，或稱半剛性材料?；鶎幼鳛闉r青路面的主要承重層，其強(qiáng)弱和好壞對(duì)整個(gè)路面的強(qiáng)度、使用質(zhì)量和使用壽命都有十分重要的影響。作為基層必須具備以下幾個(gè)基本條件：有足夠的強(qiáng)度和剛度，有足夠的水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性，有足夠的抗沖刷能力，收縮性小，有足夠的平整度，與面層結(jié)合良好。水泥穩(wěn)定混合料便成為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基層筑路材料。配合比的設(shè)計(jì)對(duì)混合料的品質(zhì)和基層的性能影響甚大，是保證半剛性基層瀝青路面整體質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。第一章 背景簡(jiǎn)介大悟縣位于湖北省東

9、北部，地處大別山南麓，北鄰河南省信陽、羅山二縣，東鄰河南省新縣。大悟縣轄3個(gè)鄉(xiāng)，14個(gè)鎮(zhèn)，總?cè)丝?2萬，國(guó)土面積1986平方公里，屬低山丘陵地區(qū)，北亞熱帶季風(fēng)性大陸氣候。大悟區(qū)位優(yōu)越，設(shè)施完善?？h城距省會(huì)武漢市110公里、武漢天河機(jī)場(chǎng)85公里；距107國(guó)道5公里，距京廣鐵路廣水站7公里，京珠高速公路穿越縣境。大悟資源豐富，物產(chǎn)充沛。縣境內(nèi)已探明的金屬礦和非金屬礦有38種，占湖北省礦藏總類的32% 。其中金、銅、磷、石英石、石灰石、大理石、花崗巖、螢石等礦產(chǎn)儲(chǔ)量豐富、品位高、質(zhì)量好、易于開采。大悟山川秀美，境內(nèi)奇峰峻嶺千姿百態(tài)，涌泉飛瀑賞心悅目，幽洞怪石自然天成，其間點(diǎn)綴著眾多的古文化遺址和革命

10、紀(jì)念地，是緬懷先烈、游覽憑吊的勝地。隨著近年來大悟縣經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，作為湖北省“全國(guó)烏桕之鄉(xiāng)”、“中國(guó)板栗之鄉(xiāng)”和花生之鄉(xiāng)的示范工程重點(diǎn)縣，基礎(chǔ)設(shè)施的落后，特別是道路交通標(biāo)準(zhǔn)低、交通不暢是急需解決的問題。在以建設(shè)全省山區(qū)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)縣、形成“兩園兩區(qū)一名城”（即泉水寨國(guó)家森林公園、鄂豫邊區(qū)烈士陵園、彭店水庫青松嶺旅游開發(fā)區(qū)、龍?zhí)逗糜味燃賲^(qū)、宜化店革命歷史名城）的旅游開發(fā)格局的建設(shè)中，道路交通已經(jīng)很難滿足過往車輛的通行要求。為了加速創(chuàng)建中國(guó)優(yōu)秀旅游城市、省級(jí)文明城市，為加速融入武漢城市圈，促進(jìn)旅游業(yè)的飛速發(fā)展，大力發(fā)展公路交通迫在眉睫，對(duì)促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展也具有重要意義。第二章 原材料選擇2.1 粒徑

11、要求2.1.1規(guī)范要求對(duì)于高速公路和以及公路，水泥穩(wěn)定土所用粗集料和中粒土應(yīng)滿足如下要求：1.水泥穩(wěn)定土做底基層時(shí)，單個(gè)顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過37.5mm。水泥穩(wěn)定土的顆粒組成應(yīng)在表2-1所列1號(hào)級(jí)配范圍內(nèi)，土的均勻系數(shù)應(yīng)大于5。細(xì)粒土的液限不應(yīng)超過40%，塑性指數(shù)不應(yīng)超過17。對(duì)于中粒土和粗粒土，如圖中小于0.6mm的顆粒含量應(yīng)在30%以下，塑性指數(shù)可稍大。實(shí)際工作中，宜選用均勻系數(shù)大于10、塑性指數(shù)小于12 的土。塑性指數(shù)大于17的土，宜采用石灰穩(wěn)定，或用水泥和石灰綜合穩(wěn)定。對(duì)于中粒土和粗粒土，宜采用表2-1中2號(hào)級(jí)配，但小于0.075mm的顆粒含量和塑性指數(shù)可不受限制。2.水泥穩(wěn)定土用做

12、基層時(shí)，單個(gè)顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm。水泥穩(wěn)定土的顆粒組成應(yīng)在表2-1所列3號(hào)級(jí)配范圍內(nèi)。表2-1 水泥穩(wěn)定土的顆粒組成級(jí)配編號(hào)通過質(zhì)量百分率（%）項(xiàng)目123篩孔尺寸（mm）37.510010031.59010010026.59010019679072899.5456847674.7550100295029492.36183817350.6171008228220.750300707液限（%）28塑性指數(shù)45min3.3h終凝時(shí)間10h5.2h再結(jié)合廠家提供資料，試驗(yàn)結(jié)果均顯示合格，水泥可采用。第三章 級(jí)配設(shè)計(jì)3.1 一般規(guī)定分別按下列五種水泥劑量配制同一種土樣、不同水泥劑量的混合料

13、：中粒土和粗料土：3%，4%，5%，6%，7%；塑性指數(shù)小于12的細(xì)粒土：5%，7%，8%，9%，11%；其他細(xì)粒土：8%，10%，12%，14%，16% 。注：在能估計(jì)合適劑量的情況下，可以將五個(gè)不同劑量縮減到三或四個(gè)。如要求用做基層的混合料有較高強(qiáng)度時(shí)，水泥劑量可用4%，5%，6%，7%，8%。3.2 設(shè)計(jì)級(jí)配根據(jù)篩分結(jié)果及廠家提供原材料，可選擇三種粒料比例分別為第一檔15%，第二檔25%，第三檔25%，第四檔35% 。根據(jù)表3-1作出級(jí)配圖：表3-1 級(jí)配數(shù)據(jù)表篩孔尺寸通過率上限下限中值31.5100.0 100100.0010026.595.6 10090.00951979.9 897

14、2.0080.59.553.7 6747.00574.7532.5 4929.00392.3623.4 3517.00260.617.4 228.00150.0755.3 70.003.5圖3-1 級(jí)配曲線圖材料級(jí)配的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合要求，可以采用。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，水泥劑量按4%，5%，6% 三種比例配置，即水泥：砂礫為4:100，5:100，6:100。第四章 試件成型及含水率計(jì)算4.1 成型試件根據(jù)上述級(jí)配，分別在不同含水量時(shí)用擊實(shí)法成型試件，為確定各種混合料的最佳含水量和最大干（壓實(shí)）密度，至少應(yīng)做三個(gè)不同水泥劑量混合料的擊實(shí)試驗(yàn)，即最小劑量、中間劑量和最大劑量。其他兩個(gè)劑量混合料的最佳含水

15、量和最大干密度用內(nèi)插法確定。對(duì)三種不同水泥劑量的混合料做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，按規(guī)定的試驗(yàn)方法確定出水泥穩(wěn)定土的最大干密度和最佳含水量。4.1.1 試驗(yàn)步驟：1.將擊實(shí)筒放在堅(jiān)硬的地面上，在筒壁上抹一薄層凡士林，并在筒底或墊塊上放置蠟紙或塑料薄膜。取制備好的土樣分35次倒入筒內(nèi)。整平表面，并稍加壓緊，然后按規(guī)定的擊數(shù)進(jìn)行第一層土的夯實(shí)，擊實(shí)時(shí)擊錘應(yīng)自由垂直落下，錘跡必須均勻分布于土樣面，第一層擊實(shí)完后，將試樣層面“拉毛”然后裝入套筒，重復(fù)上述方法進(jìn)行其余各層土的擊實(shí)。小試筒擊實(shí)后，試樣不應(yīng)高出筒頂面5mm；大試筒擊實(shí)后，試樣不應(yīng)高出筒頂面6mm。2.用修土刀沿套筒內(nèi)壁削刮，使試樣與套筒脫離后，扭動(dòng)并取

16、下套筒，齊筒頂細(xì)心刮平試樣，拆除底板，擦凈筒外壁，稱量，準(zhǔn)確至1g。3.用脫模機(jī)推出筒內(nèi)試樣，從試樣中心處取樣測(cè)其含水率，計(jì)算至0.1% 。4.1.2 注意事項(xiàng)：由于材料本身的特性，水泥穩(wěn)定碎石擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性較大，為保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)程中的步驟操作，并應(yīng)注意如下一些細(xì)節(jié)：（1）在摻配擊實(shí)用的礦料時(shí)，各種規(guī)格集料，特別是大顆粒的集料，分樣一定要均勻且有代表性。（2）擊實(shí)試驗(yàn)開始，將水泥加入經(jīng)足夠時(shí)間浸潤(rùn)的濕礦料時(shí)，一定要拌和均勻，并大致分成三等份，保證每層的擊實(shí)高度相等。（3）在擊實(shí)過程中，待擊實(shí)的混合料應(yīng)隨時(shí)用塑料膜遮蓋，以防水分散失。（4）分層擊實(shí)完成后，特別注意擊實(shí)試件表

17、面一定要修平，可采用4.75 mm 或2.36 mm 方孔篩把余下的混合料中的細(xì)料篩出，用于補(bǔ)平擊實(shí)試件的表面，并用橡膠錘稍加敲擊。（5）測(cè)定含水率的試樣應(yīng)取擊實(shí)件經(jīng)打散并拌勻后的混合料，并應(yīng)保證混合料開始保溫時(shí)，烘箱已達(dá)到規(guī)定的溫度。此外，水泥穩(wěn)定碎石的擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)常會(huì)有異常點(diǎn)的出現(xiàn)，究其原因，除了操作人員沒有掌握擊實(shí)試驗(yàn)要領(lǐng)，不注意操作細(xì)節(jié)等因素外，過大的預(yù)加含水率也會(huì)使試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)異常，在含水率超過混合料的保水能力后，擊實(shí)試驗(yàn)中水分逐步從混合料中析出。而且含水率檢測(cè)過程中，過濕的混合料更容易使一部分水分散失，試驗(yàn)測(cè)得的含水率比實(shí)際的含水率要小，使得計(jì)算的干密度值變大。出現(xiàn)這種情況后，應(yīng)

18、減小預(yù)加的含水率（以擊實(shí)時(shí)混合料不出水為宜）進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)試驗(yàn)。4.2 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)三種不同水泥劑量的混合料做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，確定出不同水泥劑量混合料的最大干密度和最佳含水量；結(jié)果見下列各表：4.2.1混合料標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表表4-1 4.0%水泥量試驗(yàn)數(shù)據(jù)含水泥量編號(hào)水泥量石料量試件濕密度干密度加入含水量測(cè)試含水率4.0%4.5%-1240600050022.298 2.199 4.5%3.48%5.5%-1240600051322.357 2.234 5.5%4.47%6.5%-1240600051612.371 2.226 6.5%4.81%7.5%-1240600051922.385 2.219

19、 7.5%6.58%表4-2 5.0%水泥量試驗(yàn)數(shù)據(jù)含水泥量編號(hào)水泥量石料量試件濕密度干密度加入含水量測(cè)試含水率5.0%4.5%-2300600050562.322 2.222 4.5%3.81%5.5%-2300600050912.339 2.217 5.5%4.03%6.5%-2300600051682.374 2.229 6.5%5.23%7.5%-2300600051472.364 2.199 7.5%6.32%表4-3 6.0%水泥量試驗(yàn)數(shù)據(jù)含水泥量編號(hào)水泥量石料量試件濕密度干密度加入含水量測(cè)試含水率6.0%4.5%-3360600050192.305 2.206 4.5%3.52%

20、5.5%-3360600050972.341 2.219 5.5%4.23%6.5%-3360600051302.356 2.213 6.5%4.71%7.5%-3360600051682.374 2.208 7.5%6.78%4.2.2 不同水泥量干密度曲線圖4-1 4.0%水泥量干密度曲線由上曲線圖圖4-1可看出，當(dāng)含水量為6.3%時(shí)，達(dá)到最大干密度2.233。圖4-2 5.0%水泥量干密度曲線由上曲線圖圖4-2可看出，當(dāng)含水量為5.6%時(shí)，達(dá)到最大干密度2.223。圖4-3 6.0%水泥量干密度曲線由上曲線圖圖4-3可看出，當(dāng)含水量為6.0%時(shí)，達(dá)到最大干密度2.217。4.2.3 不同

21、水泥劑量混合料的最大干密度和最佳含水量表4-4 混合料標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果表水泥劑量（%）4.05.06.0最佳含水量（%）6.35.66.0最大干密度（g/cm3）2.2332.2232.217第五章 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測(cè)5.1 規(guī)范要求5.1.1 水泥穩(wěn)定土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)表5-1 水泥穩(wěn)定土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)公路等級(jí)層位二級(jí)和二級(jí)以下公路高速公路和一級(jí)公路基 層（MPa）2.5335底基層（MPa）1.52.01.52.5注：設(shè)計(jì)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次小于12106 的公路可采用低限值；設(shè)計(jì)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次超過12106的公路可用中值；主要行駛重載車輛的公路應(yīng)用高限值。某一具體公路應(yīng)采用一個(gè)值，而不是某一范圍。二

22、級(jí)以下公路可取低限值；行駛重載車輛的公路，應(yīng)取較高的值；二級(jí)公路可取中值；行駛重載車輛的二級(jí)公路應(yīng)取高限值。某一具體公路應(yīng)采用一個(gè)值，而不用某一范圍。5.1.2 強(qiáng)度計(jì)算及檢驗(yàn)按最佳含水量和計(jì)算得的干密度制備試件。進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，作為平行試驗(yàn)的最少試件數(shù)量應(yīng)不小于表5-1的規(guī)定。如試驗(yàn)結(jié)果的偏差系數(shù)大于表中規(guī)定的值，則應(yīng)重做試驗(yàn)，并找出原因，加以解決。如不能降低偏差系數(shù)，則應(yīng)增加試件數(shù)量。表5-2 最少試件數(shù)量偏差系數(shù)試件數(shù)量土類10%10%15%15%20%細(xì)粒土69中粒土6913粗粒土913試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6d，浸水24h 后，按公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程（JTJ057）進(jìn)

23、行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果的平均值和偏差系數(shù)。根據(jù)表5-1的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，選定合適的水泥劑量，此劑量試件室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果的平均抗壓強(qiáng)度 應(yīng)符合下列公式的要求：Rd/（1-ZaCv）式中：Rd設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度（表5-1）；Cv試驗(yàn)結(jié)果的偏差系數(shù)（以小數(shù)計(jì)）；Za標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表中隨保證率（或置信度a）而變的系數(shù)，高速公路和一級(jí)公路應(yīng)取保證率95%，即Za=1.645， 其他公路應(yīng)取保證率90%，即Z=1.282。水泥改善土的塑性指數(shù)應(yīng)不大于6，承載比應(yīng)不小于240。5.2 制作試件5.2.1 注意事項(xiàng)在成型無側(cè)限試件前，應(yīng)先按體積計(jì)算一組試件（考慮損耗）所需各種材料的用量進(jìn)行備料。采用下式計(jì)算成型一個(gè)

24、試件所需的混合料質(zhì)量：mV（1）dZ式中：V試模體積，cm3；混合料最佳含水率，；d混合料最大干密度，g/cm3；Z現(xiàn)場(chǎng)要求的壓實(shí)度，。將所備的各種材料進(jìn)行拌和并成型試件，試驗(yàn)中應(yīng)注意：（1）成型時(shí)將所稱的混合料分3 次灌入試模，每次灌入后用夯棒稍加插搗，并應(yīng)保證試的上下壓柱都外露約2 cm，利用壓力機(jī)將外露的上下壓柱壓入試模并保持荷載1 min 后卸荷。（2）成型后的試件一般要靜置數(shù)個(gè)小時(shí)后才能脫模，防止脫模時(shí)試件被破壞。（3）脫模前，上下壓柱應(yīng)保留在試模內(nèi)，脫模后應(yīng)立即以塑料膜包裹試件，并將試件轉(zhuǎn)入養(yǎng)護(hù)室，確保試件在養(yǎng)生期不受外部水分的浸濕，試件內(nèi)的水分不蒸發(fā)損失，試件能夠利用自身的水分進(jìn)

25、行養(yǎng)生。（4）泡水前必須稱試件質(zhì)量，這是為了檢驗(yàn)養(yǎng)生期水分的損失是否超過規(guī)定值，質(zhì)量損失不包括各種原因從試件上掉失的混合料顆粒。（5）泡水1 d 后，進(jìn)行無側(cè)限抗壓時(shí)，試件應(yīng)是飽水面干狀態(tài)。5.2.2 計(jì)算所需原材料水泥穩(wěn)定土路面基層混合料強(qiáng)度試件的制備，按現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范規(guī)定采用一個(gè)水泥劑量的水泥穩(wěn)定碎石混合料按9個(gè)試件配制，工地壓實(shí)度按98%控制，現(xiàn)將制備試件所需的基本參數(shù)敘述如下：配制一種水泥劑量一個(gè)試件所需要各種原材料數(shù)量成型一個(gè)試件按6500g混合料配制，取碎石和水泥的含水量為0%，先計(jì)算水泥劑量為5.0%的各種材料用量：水泥：6500*5/（100+5）=310g集料：6500*100

26、/（100+5）=6190g需要加水：6500*5.6%=364g制備一個(gè)試件需要混合料的數(shù)量：m=V (1+) d Z=2651(1+5.6%)2.22398% =6099g用同樣方法對(duì)水泥劑量為4.0%、6.0%的混合料制備參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果列入表5-3中：表5-3 試件所需混合料質(zhì)量水泥劑量（%）4.05.06.0試件干密度(g/cm3)2.2332.2232.37一個(gè)試件所需材料質(zhì)量(g)水泥223275326集料557855005434需加水?dāng)?shù)量365323346一個(gè)試件混合料數(shù)量（g）616760996105注：1.試件規(guī)格150mm 高50mm；2.最少試件數(shù)量：Cv小于（1

27、0%15%）時(shí)9個(gè)試件。5.3 測(cè)定飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件經(jīng)6d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生1d浸水，按規(guī)定方法測(cè)得7d飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；結(jié)果見表5-4。表5-4 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果匯總表水泥劑量(%)4.05.06.0強(qiáng)度平均值 (Mpa)3.33.45.2強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(Mpa)0.170.150.41強(qiáng)度偏差系數(shù)CV (%)5.084.367.8Rd/ (1-ZCV) (Mpa)3.273.234.5是否滿足Rd /(1-ZCV)是是是按公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-2000要求，依據(jù)本配合比試驗(yàn)數(shù)據(jù)配制的水泥穩(wěn)定混合料,進(jìn)行了混合料延時(shí)成型試驗(yàn)；在延時(shí)兩小時(shí)情況下強(qiáng)度和干密度損失后均滿足設(shè)計(jì)要求。結(jié)果

28、見表5-5表5-5 延時(shí)2 h最大干密度與抗壓強(qiáng)度損失對(duì)照表項(xiàng) 目延時(shí)前延時(shí)后損失量（%）水泥劑量(%)5.0干密度(g/cm3)2.2232.2173Rd /(1-ZCV) (Mpa)3.233.105是否滿足Rd /(1-ZCV)是是注：1.養(yǎng)生條件：試件養(yǎng)生溫度2520C;相對(duì)濕度95%；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)6d，并在試驗(yàn)前浸水24小時(shí)；2.抗壓試驗(yàn)：加荷速度1mm/min；第六章 確定試驗(yàn)配合比6.1 確定水泥最佳劑量 比較強(qiáng)度平均值和設(shè)計(jì)要求值，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，水泥劑量為6.0%時(shí)試件強(qiáng)度代表值均滿足且不低于4.0Mpa設(shè)計(jì)值要求?？紤]到試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差和施工中的保證率 ，對(duì)水泥劑量6.0%時(shí)強(qiáng)度數(shù)據(jù)

29、通過公式 ：RRd /(1-ZCV)驗(yàn)算，水泥劑量為6.0%強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)要求。從工程經(jīng)濟(jì)性考慮，6.0%的水泥劑量為滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)的最小水泥用量;滿足規(guī)范規(guī)定的路面基層抗壓強(qiáng)度及壓實(shí)度的要求，故為此配合比的最佳水泥用量。試驗(yàn)室目標(biāo)配合比綜合確定為：水泥：集料=6.0：100，混合料的最佳含水量為6.0%，最大干密度為2.217g/cm3,施工時(shí)壓實(shí)度按98%控制。6.2注意事項(xiàng)在配合比設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)對(duì)集料含水量按烘干至恒重時(shí)零計(jì)，但在工地施工時(shí)集料的含水量要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)上述生產(chǎn)配合比進(jìn)行調(diào)整，得出最終的施工配合比。此次配合比設(shè)計(jì)原材試驗(yàn)和配合比試驗(yàn)報(bào)告后附。第七章 配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)

30、注意的問題7.1 骨架材料的要求強(qiáng)度主要是取決于基層材料的質(zhì)量。公路等級(jí)越高，對(duì)材料的要求相應(yīng)的提高，主要是碎石本身硬度和強(qiáng)度，更主要的是調(diào)整合理的級(jí)配以提高混合料的整體材料的強(qiáng)度。所以，集料顆粒的最大粒徑必須有限制（最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm），顆粒愈大在拌合、整平和攤鋪時(shí)機(jī)械容易損壞，混合料更容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，平整度也難以達(dá)到更高的要求。因此，在現(xiàn)今普遍采用最大粒徑較小的基層材料。但是，給石料的加工帶來了難度，相應(yīng)的也增加了經(jīng)濟(jì)支出。因此，我國(guó)對(duì)低等級(jí)公路限制較寬。但對(duì)一級(jí)公路和高速公路，由于對(duì)其使用性能要求高和投資大，應(yīng)采用最大粒徑較小的集料，以適宜于大面積的機(jī)械施工、保證施工質(zhì)量和延

31、長(zhǎng)使用壽命。7.2 收縮性控制對(duì)高等級(jí)公路要注意水泥穩(wěn)定碎石混合料這種半剛性材料早期產(chǎn)生的收縮性，一方面是水份蒸發(fā)而產(chǎn)生的干縮的程度，二是溫度升高或降低而產(chǎn)生溫度收縮程度。水泥穩(wěn)定碎石在基層鋪成后，在不注意的情況下還沒有鋪筑瀝青面層就產(chǎn)生了干縮裂縫，就是按標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)養(yǎng)護(hù)到期后沒及時(shí)鋪筑瀝青面層，在太陽光下暴曬2-3d同樣會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，這種裂縫危害性會(huì)向上擴(kuò)展到面層，造成面層開裂。所以在鋪筑瀝青面層前采取措施防止半剛性材料的干縮是個(gè)十分重要的問題。半剛性基層材料的溫縮性的大小大致與干縮性的大小有相同的規(guī)律，水泥穩(wěn)定碎石中細(xì)粒土含量愈多，混合料的溫縮系數(shù)愈大。為此應(yīng)控制小于0.075mm的顆粒含量

32、以及集料中的粘土含量。應(yīng)盡量不采用含有塑性指數(shù)的細(xì)集料。達(dá)到控制混合料的收縮系數(shù)增大的目的。水泥穩(wěn)定粒料的水泥劑量在（5.0-6.0）%時(shí)，其收縮系數(shù)最小；超過6%后，混合料的收縮系數(shù)增大。為減少混合料的收縮性應(yīng)控制水泥劑量不超過6%。采取改善粒料級(jí)配，可以明顯減少因水泥造成的干縮，增加混合料強(qiáng)度和耐久性。7.3 養(yǎng)生溫度和延遲時(shí)間由于溫度對(duì)水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度影響很大，原本不合格的材料，因?yàn)轲B(yǎng)生溫度過高而變的合格，原本合格的材料，因養(yǎng)生溫度過低而試驗(yàn)不合格。因此必須在規(guī)定的溫度下養(yǎng)生，夏季和冬季都必須采取必要的措施控制標(biāo)養(yǎng)室的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度和濕度。延遲時(shí)間的影響：所謂延遲時(shí)間是指混合料從加水到路面

33、碾壓終了的時(shí)間，延遲時(shí)間對(duì)水泥穩(wěn)定混合料的強(qiáng)度和所能達(dá)到的干密度有明顯的影響。延遲時(shí)間愈長(zhǎng)，混合料的強(qiáng)度和干密度損失越大，試驗(yàn)證明延遲2h，水泥穩(wěn)定混合料的干密度損失和抗壓強(qiáng)度損失與延時(shí)前相比都有明顯的下降。因此應(yīng)采用終凝時(shí)間長(zhǎng)的水泥，又要規(guī)定施工的延遲時(shí)間。規(guī)范根據(jù)我國(guó)的國(guó)情制定了延遲時(shí)間3-4h。為了能合適的確定延遲時(shí)間,JTJ034-2000施工技術(shù)規(guī)范第272條規(guī)定在施工前必須做延遲時(shí)間對(duì)混合料強(qiáng)度的影響試驗(yàn)，并通過試驗(yàn)確定應(yīng)該控制的延遲時(shí)間。7.4 拌合用水凡人、畜的飲用水均可用于水泥穩(wěn)定混合料的施工，遇有可疑水源時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)鑒定。第八章 結(jié)論8.1 結(jié)果觀察從該配合比設(shè)計(jì)結(jié)果觀察，取6.0%的水泥劑量，水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度已滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，且成本較低。在設(shè)計(jì)中為了滿足規(guī)范要求， 考慮到在實(shí)際施工中水泥的自然損耗以及水泥劑量的離散對(duì)水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度整體效果的影響。所以，在施工中增加了0.5%的水泥劑量，同時(shí)為