水泥稳定碎石上基层配合比设计报告

一、设计资料: 1、 设计依据:

① JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》； ② JTJ034-2000《公路路面基层施工技术规范》； ③长深线青州至临沭段高速公路设计图纸及文件； 2、基层结构设计为厚度18cm的水泥稳定碎石。设计要求水泥

稳定碎石的7d无侧限抗压强度值≥4.0Mpa。施工压实度按≥98%控制。

3、 水泥采用初凝时间3h以上和终凝时间6h以上的水泥。碎

石的最大粒径不能超过31.5mm，压碎值不能大于30%。 4、 图纸提供参考配合比为：水泥：碎石＝5：95。 二、设计步骤：

1、 原材料的质量检测与选定：

① 水泥：山水集团滨州分公司生产的东岳牌P〃O32.5水泥，

各项指标均符合要求。（试验报告附后）

② 集料：产自青州文登金安建材有限公司碎石场，其集料最

大粒径、压碎值等指标符合设计要求。根据基层拌和机料仓的数量，选定10-25mm、10-20mm、5-10mm、0-5mm石屑四种集料掺配，根据筛分结果和最大捣实密度掺配比例为10-25mm：10-20mm：5-10mm：0-5mm石屑=35：17：28：

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20。（试验报告附后） 掺配后的材料级配符合下表：

骨架密实型水泥稳定集料级配要求

筛孔尺寸 （mm） 合成级配 基层要求范围 通过率（%） 31.5 19.0 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 0-3 100 68-86 38-58 22-32 16-28 8-15 ③ 水：采用当地人、畜饮用水。（试验报告附后） 2、 确定水泥剂量的掺配范围：

结合设计文件、图纸及技术规范，水泥剂量按4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％五种比例配制混合料，即水泥：碎石的质量配合比分别为4：100； 4.5：100； 5：100； 5.5：100；6：100。

3、 水泥稳定碎石标准击实试验结果：

对五种不同水泥剂量的混合料分别进行了标准击实试验，击实试验结果列入下表：（试验报告附后）

水泥剂量（％） 最佳含水量（％） 最大干密度（g/cm） 34.0 4.8 2.32 4.5 4.8 2.32 5.0 5.0 2.33 5.5 6.0 2.34 6.0 6.5 2.35 4、无侧限饱水抗压强度试验结果：

① 制备试件：制备方法按JTG E51-2009试验规程中静压法进

行。试件尺寸为150mm×150mm，压实度取98%，每组试件数

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量按13个一组制件。现将制备试件的计算过程记录如下（以5.5％水泥剂量配合比为例）：

一个预定干密度的试件需要的水泥稳定碎石混合料数量：

m1=ρdV（1+W）=2.34×0.98×2650.7×（1+6.0%）=43（g）；

其中各材料用量分别为：

干混合料=43÷（1+6.0%）=6078（g）； 水泥=6078×〔5.5÷（100+5.5）〕=316.9（g）； 碎石=6078-316.9=5761.1（g）；

其中碎石按（35：17：28：20）的掺配比例进行： 10-25mm碎石=5761.1×0.35=2016.4（g） 10-20mm碎石=5761.1×0.17=979.4（g） 5-10mm碎石=5761.1×0.28=1613.1（g） 0-5mm石屑=5761.1×0.20=1152.2（g）

应加水=43-6078=365（g）；

验算过程如下：

水泥+碎石+水=316.9+5761.1+365=43（g） 与一个预定干密度的试件需要的水泥稳定碎石混合料数量吻合。

② 试件养生：把试件按技术规范要求进行标准养生。要求试件

养生温度为（20±2）℃，相对湿度≥95%。在标准状态下养 生6d，在水中浸水24±1h后进行无侧限抗压强度试验。 ③ 测试强度：把浸水完成后的合格试件进行无侧限抗压强度试

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验，试验结果列入下表：（试验报告附后）

水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强度试验结果

水泥剂量（％） 强度平均值（MPa） 偏差系数（%） Rd/（1-ZaCv） 是否满足公式要求 4.0 4.03 7.7 4.58 否 4.5 4.09 8.6 4.66 否 5.0 4.73 7.3 4.55 是 5.5 5.86 7.5 4.56 是 6.0 5.92 9.8 4.76 是 在强度计算中取Za为1.5，Rd为4.0Mpa；

5、 EDTD耗量与水泥剂量标准曲线：（试验报告附后）

y＝0.9086x-3.3397 （R＝0.9995）

6、 延迟2h、4h对强度的影响试验：（试验报告附后） 7、 确定目标配合比：

通过试验结果比较：水泥剂量为5.0％、5.5％、6.0％时配合比试件强度均能满足设计及规范要求，经综合考虑施工中的保证率、工程经济性以及试验数据的偏差等因素，选择水泥稳定碎石目标配合比为水泥：集料=5.5：100（即水泥剂量为：5.5％），混合料的最大干密度为：2.34g/cm，最佳含水率为：6.0%。 8、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％，对粗粒土拌和，含

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水量要较最佳含水量大0.5％～1.0％，所以经调整后得到的生产配合比为水泥：集料=6：100（即水泥剂量为：6％），混合料的最大干密度为：2.35g/cm，最佳含水量为：7.0%。

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计算： 试验： 复核： 监理：

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