水泥稳定碎石下基层配合比设计说明.docx

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一、协作比设计依据
JTGE42-2023《大路工程集料试验规程》
JTG/TF20-2023《大路路面基层施工技术细则》
JTGE51-2023《大路工程无机结合料稳定材料试验规程》
GB/T1346-2023《水泥标准稠度用水量、分散时间、安定性检验方法》
GB/T2419-2023《水泥胶砂流淌度测定方法》
GB/T1345-2023《水泥细度检验方法筛析法》
GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法〔ISO法〕》设计图纸
二、协作比设计过程
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、生产协作比设计;4、施工参数确定。
:原材料试验
:本协作比使用的原材料如下:
〔1〕粗集料:15~25mm、10~20mm、5~10mm碎石,产地小光山。
〔2〕细集料:0~5mm石屑,产地小光山。
〔3〕水泥:,厂家龙海红狮水泥。粗集料、细集料及水泥检验结果符合标准要求,相关检测报告编号:15-TJ3B-JL02-001~009、15-TJ3B-JL01-001~003、15-TJ3B-SN01-001。
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1~4
表1:15~25mm碎石筛分结果统计
筛孔尺寸


19
16









〔mm〕
标准级配通
100
90~100
--
--
--
0~10
0~5
--
--
--
--
--
--
过率〔%〕
第一组实测通
100












100












100












平均值〔
%〕
100












2倍标准差






















3

1

7
6


100












100












过率〔%〕
其次组实测通过率〔%〕第三组实测通
过率〔%〕
变异系数
〔%〕
波动上限
〔%〕
波动下限
〔%〕
筛孔尺寸


19
16









〔mm〕
标准级配通
--
100
90~100
--
--
0~10
0~5
--
--
--
--
--
--
过率〔%〕
第一组实测通
100
100
100










过率〔%〕
其次组实测通
100
100
100










过率〔%〕
第三组实测通100
100
100










过率〔%〕
平均值〔%〕100
100
100










2倍标准差













变异系数
〔%〕













6
8
波动上限
〔%〕
波动下限
〔%〕
表2:10~20mm碎石筛分结果统计










100
100
100
100
100
100










表3:5~10mm碎石筛分结果统计
筛孔尺寸
〔mm〕
标准级配通过率
〔%〕第一组实测通
过率〔%〕其次组实测通过率〔%〕

19 16
--
--
--
--
100
90~100
0~10
0~5
--
--
--
--
--
100
100
100
100
100








100
100
100
100
100








第三组实测通
过率〔%〕
100
100
100
100
100








平均值〔%〕
100
100
100
100
100








2倍标准差













变异系数〔%〕













波动上限〔%〕
100
100
100
100
100








波动下限〔%〕
100
100
100
100
100








筛孔(mm)
标准级配通过率
〔%〕第一组实测通
100







过率〔%〕
其次组实测通
100







过率〔%〕
第三组实测通
100







过率〔%〕
表4:0~5mm石屑筛分结果统计








100
90~100
--
--
--
--
--
0~20
平均值〔%〕 100






2倍标准差 0






变异系数〔%〕
0






波动上限〔%〕
100






波动下限〔%〕






100
:目标协作比设计
:选择级配范围(承受细则P19中C-B-3级配)。
: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-JL04-001~004。
集料名称
(15~25)mm碎石(10~20)mm碎石(5~10)mm碎石
石屑
级配曲线一比例(%)
级配曲线二比例(%)级配曲线三比例(%)
级配曲线四比例(%)
表5:集料组成比例表
38
25
14
23
36
23
16
25
34
22
17
27
32
21
19
28
表
6:合成级配表
通过以下筛孔(mm)的百分率(%)
53


19





100
100
100






100
100
100






100
100
100






100
100
100




100
100
100






100
100
100
86
58
32
28
15
3
100
100
100
68
38
22
16
8
0
筛孔(mm)
级配曲线一合成级配
级配曲线二合成级配
级配曲线三合成级
配
级配曲线四合成级配
级配中值
级配上限
级配下限


:依据JTG/TF20-2023《大路路面基层施工技术细则》
推举的5个水泥剂量,对上述4条级配曲线分别进展击实试验,得到共20组最大干密
度及最正确含水率,结果见表7。
:
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
级配曲线水泥剂量最大干密度
(g/cm3)


最正确含水
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
编号
(%)
3
15-TJ3B-SW01-001
15-TJ3B-SW01-002
15-TJ3B-SW02-001
15-TJ3B-SW02-002
级配曲线
一
4
3


15-TJ3B-SW01-006

15-TJ3B-SW02-006
级配曲线
二
级配曲线
三
级配曲线
四
表7:各级配曲线7d无侧限抗压强度汇总表
5


15-TJ3B-SW01-003

15-TJ3B-SW02-003
6


15-TJ3B-SW01-004

15-TJ3B-SW02-004
7


15-TJ3B-SW01-005

15-TJ3B-SW02-005
4


15-TJ3B-SW01-007

15-TJ3B-SW02-007
5


15-TJ3B-SW01-008

15-TJ3B-SW02-008
6


15-TJ3B-SW01-009

15-TJ3B-SW02-009
7


15-TJ3B-SW01-010

15-TJ3B-SW02-010
3


15-TJ3B-SW01-011

15-TJ3B-SW02-011
4


15-TJ3B-SW01-012

15-TJ3B-SW02-012
5


15-TJ3B-SW01-013

15-TJ3B-SW02-013
6


15-TJ3B-SW01-014

15-TJ3B-SW02-014
7


15-TJ3B-SW01-015

15-TJ3B-SW02-015
3


15-TJ3B-SW01-016

15-TJ3B-SW02-016
4


15-TJ3B-SW01-017

15-TJ3B-SW02-017
5


15-TJ3B-SW01-018

15-TJ3B-SW02-018
6


15-TJ3B-SW01-019

15-TJ3B-SW02-019
7


15-TJ3B-SW01-020

15-TJ3B-SW02-020
:依据上述试验结果,考虑设计强度要求与经济合理问题后,确定目标级配为3号级配曲线,其相应矿料组成为(15~25)mm碎石:(10~20)mm碎石:(5~10)mm碎石:石屑=34:22:17:27;%,,%。
:依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-JL04-005~006。
表8:矿料合成级配上、下限表
53


19





100
100
100






100
100
100






100
100
100






通过以下筛孔(mm)的百分率(%)
筛孔(mm)
级配曲线三合成级配上限
级配曲线三合成级配下限级配中值
5
100
100
100
86
58
32
28
15
3
100
100
100
68
38
22
16
8
0
级配上限级配下限
:针对级配波动范围的上、下限验证7d无侧限抗压强度,结果到达设计要求,相关检测报告编号:15-TJ3B-SW02-021~022。
:生产协作比设计
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。
:依据拌和设备实际状况,调整各个料仓以及水泥、水的进料速度。得出拌和设备修正后的生产参数,结果见表9。
估量
实际
名称
拌合楼
目标配合
1mim出料1mim出料
修正
拌合楼
原始配
原始
修正后
产量(t/h)比比例(%)
系数
原始转速
R值
量(kg)
修正后
转速
R值
量(kg)
15~25mm
碎石

7
10~20mm碎石5~10mm碎石
0~5mm
石屑

8

1

6
水泥

0
水

0

1869
--
1813
--
表9:进料参数修正表1
34
2609
2590
22
1688
1675
17
1304
1290
500
27
2072
2080

230
228

430
443
比%
34
512
350
516
347
22
662
700
667
695
17
512
700
518
692
27
813
700
810
703

258
2023
260
1981
调整生产参数之后,对所生产水泥稳定碎石混合料进展检测,各检测参数均符合标准要求,相关检测报告编号:15-TJ3B-SW03-002,15-TJ3B-SW04-001
:分别进展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。(拌和后马上压实,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-SW02-025~029。
表10:时间延迟无侧限抗压强度曲线图
依据上图统计结果,确定容许延迟时间不大于3小时。
施工参数确定
:本水泥稳定碎石混合料为集中厂拌,%。~%。拌和设备修正后的生产参数设定范围见表11。
拌合楼
目标协作比
名称
拌合楼原始配原始转速
修正后转速
修正后
产量
比例(%)
原始R值
比%
(rad/min)
(rad/min)
R值
(t/h)
水泥

267
水
500

466

535
表11:进料参数修正表2
估量
1mim
实际
1mim
出料量
出料量
修正系数
(kg)
(kg)
264


301
2023
305
1974
479


2027
--
1972
--
549


2327
--
2267
--
: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
: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。
水泥剂
序号
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
检测报告编号
无侧限抗压
变异系数
第
组
第
组
表12:水泥剂量变化与含水量变化试验结果变异水平统计
3)
(Mpa)
Cv(%)




15-TJ3B-SW02-035







15-TJ3B-SW01-021


15-TJ3B-SW02-036
15-TJ3B-SW02-037






15-TJ3B-SW02-038





15-TJ3B-SW02-039




15-TJ3B-SW01-022

15-TJ3B-SW02-040





15-TJ3B-SW02-041





15-TJ3B-SW02-042

上表结果显示该拌合楼生产的水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度变异系数均符合标准要求(≤15%),生产水平稳定。三:协作比设计结果汇总
目标协作比结果
,其矿料组成(15~25)mm碎石:(10~20)mm碎石:(5~10)mm碎石:(0~5)mm石屑=34:22:17:27,最正确水泥剂量
%,,%。施工容许延迟时间不大于3小时。
拌合楼生产协作比掌握参数
港头水稳拌合楼生产协作比掌握参数见表13
名称
拌合楼产量
(t/h)
掌握面板比例(%)
R值
转速(rad/min)
15~25mm碎石
10~20mm碎石
5~10mm碎石
0~5mm石屑
水泥
500
水
表13:生产协作比掌握参数表
34
347
516
22
695
667
17
692
518
27
703
810

1974
305
~
--
1972~2267
注:%水泥剂量、~%含水率条件下使用的参数