水泥稳定石屑配合比设计



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检 测 报 告

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底基层水泥稳定石屑配合比设计

1、原材料检验及选定

水泥：选用凌云32.5矿渣硅酸盐水泥，经检验各项技术指标均满足有关规范的要求。

水泥试验结果汇总表

试  验  项  目		规定值	试 验 结 果
细度（%）		≤10	2.5
初凝时间（min）		≥45	184
终凝时间（min）		≤600	246
安定性（沸煮法）		合格	合格
抗折强度（Mpa）	3d	≥2.5	3.17
	28d	≥5.5	—
抗压强度（Mpa）	3d	≥10.0	15.5
	28d	≥32.5	—

集料：集料选用阳新底基层用石屑。对石屑进行筛分试验，其级配满足设计要求。

石屑筛分结果

筛孔（mm）	集料级配（%）	级配要求值范围（%）
37.5	100.0	100
31.5	100.0	—
26.5	100.0	—
19	100.0	—
16	100.0	—
9.5	99.0	—
4.75	84.5	50-100
2.36	52.3	—
1.18	32.5	—
0.6	17.6	17-100
0.075	3.1	0-50

2、确定水泥剂量的掺配范围

水泥稳定石屑底基层，设计要求7d无侧限饱水抗压强度不小于2.0Mpa。

水泥剂量参考表

稳定土名称	基  层	底基层
中粒土和粗粒土	3%、4%、5%、6%、7%	3%、4%、5%、6%、7%
塑性指数小于12的细粒土	5%、7%、8%、9%、11%	4%、5%、6%、7%、9%
其它细粒土	10%、12%、14%、16%	6%、8%、9%、10%、12%

底基层用石屑属中粒土，根据经验，水泥剂量按3.0%、3.5%、4.0%、4.5%四种比例配制混合料，即水泥：石屑为：3.0：100；3.5：100；4.0：100；4.5：100。

3、确定最佳含水量和最大干密度

对四种不同水泥剂量和混合料做标准击实试验（乙法），分别确定出不同水泥剂量时，水泥稳定石屑的最大干密度和最佳含水量，作为强度试件成型时控制试件密度和含水量的依据。试验结果如下表。

混合料标准击实试验结果表

水泥用量	3.0%	3.5%	4.0%	4.5%
最大干密度（g/cm3）	2.23	2.23	2.24	2.24
最佳含水量（%）	6.7	6.7	6.7	6.8

4、测定7d无侧限饱水抗压强度

制作试件：对水泥稳定石屑路面底基层混合料强度试件的制备，按现行技术规范规定采用φ150mm×150mm的圆柱体试体，每种水泥剂量按9个试件配制，工地压实度按97%控制，制备试件所需基本参数计算如下：

配制一种剂量一个试件所需的各种原材料数量

成型一个试件按7000g混合料配制，取水泥和石屑材料的含水量为0，计算水泥剂量为3.0%的各种材料数量：

水泥7000×3.0/（100+3.0）=204 g

集料7000×100/（100+3.0）=6796 g

需加水量：7000×6.8%=476 g

制备一个试件需要混合料数量

m=υρd×（1+ω0）

         =（π×152/4）×15×2.23×97%×（1+6.8% ）=6121 g

用同样的方法计对水泥剂量为3.5%、4.0%、4.5%的混合料制件参数进行计算，计算结果如下表。

混合料制件计算结果表

水泥剂量(%)	3.0	3.5	4.0	4.5
配制干料重(g)	7000	7000	7000	7000
水泥(g)	204	237	269	301
石屑(g)	6796	6763	6731	6699
最佳含水量(%)	6.7	6.7	6.7	6.8
最大干密度(g/cm3)	2.23	2.23	2.24	2.24
加水量(g)	469	469	469	476
一个试模用量(g)	6115	6115	6142	6148

测定饱水无侧限抗压强度，试件经6d标准养生1d浸水，按规定方法测得7d饱水无侧限抗压强度结果如下表。

抗压强度试验结果汇总表

水泥剂量(%)	3.0	3.5	4.0	4.5
强度平均值Rc（Mpa）	2.2	2.9	3.8	4.0
强度标准差S（Mpa）	0.134	0.244	0.256	0.211
强度偏差系数Cv(%)	6.2	8.5	6.8	5.3
Rd/（1-ZαCv）（Mpa）	2.23	2.33	2.25	2.19
特征值演算Rc≥Rd/（1-ZαCv）	否	是	是	是

注：高速公路和一级公路保证率取95%，即Za=1.5。

5、确定试验室配合比（目标配合比）

强度特征值演算完成后，从中选择满足特征值演算要求的最小水泥剂量作为试验室配合比设计的最小水泥剂量。该水泥剂量应符合下表规定的水泥最小剂量要求。如果试验室配合比设计试验确定的水泥剂量小于该规定，则取规定的最小值作为试验室配合比设计的水泥剂量。

水泥的最小剂量

拌和方式

土类	路拌法	集中厂拌法
中粒土和粗粒土	4%	3%
细粒土	5%	4%

根据试验结果，水泥剂量为3.5%、4.0%、4.5%时试件强度均可通过特征值演算公式Rc≥Rd/（1-ZαCv）的验算。

从工程经济性考虑，3.5%的水泥剂量为满足强度指标要求的最小水泥用量，且满足上表中粒土集中厂拌法3%水泥最小剂量要求。

则试验室配合比为：

水泥：集料=3.5：100，混合料的最佳含水量为6.7%，最大干密度为2.23g/cm3，施工时压实度按97%控制。

6、确定生产配合比

根据施工现场情况，对试验室确定的配合比进行调整，对集中厂拌法施工，水泥剂量要增加0.5%，故经过调整后得到的生产配合比为：

水泥：集料=4.0：100，混合料含水量6.9%，最大干密度为2.23g/cm3，施工时的压实度按97%控制。