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镇溧高速公路ZL-23标基层
抗裂型水稳碎石目标配合比设计报告
江苏省交通科学研究院
中心试验室
2006年09月30日
一、概述
受江苏省高速公路建设指挥部委托,江苏省交通科学研究院对镇溧高速公路ZL-23标抗裂型水泥稳定碎石基层进行目标配合比设计;
二、设计依据
-2000
-2005
三、设计过程
本次试验所用石料为溧阳上沛佳乐的集料、水泥为溧阳汉生的级缓凝水泥;本次配合比设计所用原材料均由施工单位送样;依据要求进行了各种集料的试验结果见表3-1和水泥试验结果见表3-2;
表3-1集料试验结果表
项目
试验值
相关要求
压碎值%
≤28
1料通过率%
<
2料通过率%
<
3料通过率%
<3
项目
试验值
相关要求
4料通过率%
<20
针片状含量>%
≤18
针片状含量<%
≤18
<
<28
<9
表3-2水泥试验结果表
试验项目
实测数据
质量要求
细度%
/
凝结时间min
初凝
252
>180min
终凝
385
>360min
安定性
合格
合格
标准稠度用水量%
/
胶砂强度
3d
抗折MPa
≥
抗压MPa
≥
筛分结果见表3-3;
表3-3各种矿料和矿粉的筛分结果
筛孔
矿料
通过方孔筛的百分率%
1
2
3
4
本次设计依据抗裂水稳施工指导意见进行了混合料级配选择设计,表3-4为级配的矿料比例和合成级配,图1为级配曲线图;
根据抗裂水稳施工指导意见要求,水泥用量选择了%、3%、%、%、%五种水泥剂量进行了振动击实试验、重型击实试验以及无侧限抗压强度试验;
表3-4三种级配的矿料比例和合成级配
级配类型
1:2:3:4
通过下列筛孔方孔筛,mm的质量百分率%
19
30:36:15:19
通过率%
级配上限
级配下限
级配中值
图1设计级配曲线图
、干密度试验
水泥剂量按%、%、%、%、%五种比例制备混合料,分别采用振动压实成型法和重型击实成型法确定各组水稳混合料的最佳含水量和最大干密度;试验结果汇总如表3-5所示;
重型击实试验、振动压实成型最大干密度之间存在一定的相关性,根据目标配合比室内多组水泥剂量对比试验,建议对于该种级配水泥混合料两者之间相关系数取;
表3-5水稳混合料击实试验结果汇总表
水泥剂量%
项目
%
%
%
%
%
重型击实法最佳含水量%
重型击实法最大干密度g/cm3
振动成型法最佳含水量%
振动成型法最大干密度g/cm3
振动密度与击实密度相关系数
表3-5-1重型击实法
最大干密度最佳含水量曲线图
表3-5-2振动成型法
最大干密度最佳含水量曲线图
根据确定最佳含水量,分别振动压实法和静压法分别成型无侧限抗压强度试件,按要求压实度98%制备混合料试件,拌制水泥稳定碎石混合料;在标准条件下养护6天,浸水一天后取出,进行无侧限抗压强度;试验结果汇总如表3-6、表3-7所示;
表3-6水稳混合料7天静压成型强度试验结果
水泥剂量%
项目
%
%
%
%
%
强度平均值MPa
偏差系数%
强度代表值MPa
吸水率平均值%
表3-7水稳混合料7天振动成型强度试验结果
水泥剂量%
%
%
%
%
%
项目
强度平均值MPa
偏差系数%
代表值MPa
吸水率平均值%
根据抗裂型水稳施工指导意见关于静压法成型强度代表值应大于的技术要求,结合两种成型方法所得强度试验结果,水稳混合料的设计水泥剂量取%;
四设计结论
镇溧高速公路ZL23标水泥稳定碎石基层混合料目标配合比的试验结果汇总如下:
表4-1水泥稳定碎石目标配合比设计结果
混合料类型
下列各种材料所占比例%
水泥用量%
最大干密度g/cm3
最佳含水量%
1
2
3
4
抗裂型水稳
30
36
15
19
综上所述,该水泥稳定碎石混合料水泥用量较低、强度性能良好,可用于水泥稳定碎石基层的施工指导;
编制:审核:批准:
江苏省交通科学研究院
中心试验室
2006年09月30日