无机结合料稳定土混合料配合比设计

无机结合料稳定土混合料配合比设计一、分类：水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土、级配碎石、级配砾石和填隙碎石；二、材料组成设计三、水泥稳定土混合料配合比设计步骤1、备样：水、砂、石；2、配制剂量：（1）做基层用：中粒土和粗粒土：3%、4%、5%、6%、7%。砂土：6%、8%、9%、10%、12%。其他细粒土：8%、10%、12%、14%、16%。（2）做底基层用：中粒土和粗粒土：2%、3%、4%、5%、6%。砂土：4%、6%、7%、8%、10%。其他细粒土：6%、8%、9%、10%、12%。3、确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度，至少做三组不同结合料剂量的混合料击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其他两个剂量混合料的最佳材料组成设计剂量范围击实实验制备试件养生测抗压强度确定剂量施工剂量尺寸数量含水量干密度保湿保温时间平均值标准差偏差系数强度标准下波动限+0.5%～1.0%含水量和最大干密度，用内插法确定。4、按最佳含水量和计算得到的干密度（按规定的现场压实度计算）制备试件进行强度试验时，作为平行试验的试件数量应符合规定。最少的试验数量稳定土类型试件尺寸（mm）下列偏差系数时的试验数量〈10%〈15%〈20%细粒土φ50×5069-中粒土φ100×1006913粗粒土φ150×150-9135、试件在规定温度（北方20±2℃，南方25±2℃）下保湿养生6d，浸水1d，然后进行无侧限抗压强度试验，并计算抗压强度试验结果的平均值和偏差系数。水泥稳定土的强度标准表公路等级层位二级和二级以下公路一级和高速公路基层（MPa）2.5～3.03.0～5.0底基层（MPa）1.5～2.01.5～2.56、根据强度标准，选定合适的结合料剂量。此剂量的试件室内试验结果的平均抗压强度7R（7d）应符合：vadCZRR1/7或dvaRCZR17dR——设计抗压强度；vC——试验结果的偏差系数（以小数计）；aZ——标准正态分布表中随保证率而变的系数，重交通道路上应取保证率95%，此时aZ=1.645；其他道路上应取保证率90%，此时aZ=1.282。7、考虑到室内试验和现场条件的差别，工地实际采用的结合料剂量应较室内试验确定的剂量多0.5%～1.0%。采用集中厂拌法施工时，可只增加0.5%，采用路拌法施工时，宜增加1.0%。四、水泥稳定碎石混合料配合比设计示例：1、原材料选定（1）水泥；（2）碎石：碎石集料级配规定范围筛孔（mm）31.519.09.54.752.360.600.075通过量（%）10088～9957～7729～4917～358～220～72、确定水泥剂量的掺配范围水泥剂量按4%、5%、6%、7%四种比例配制混合料，即水泥：碎石为4：100，5：100，6：100，7：100。3、确定最佳含水量和最大干密度（详见表1）（1）击实试验方法按丙法；A、将已过筛的试料用四分法逐次分小，至最后取约33kg试料。再用四分法将所取的试料分成6份（至少要5份），每份质量约5.5kg（风干质量）。B、预定5～6个不同含水量，依次相差0.5%～1.5%。在估计最佳含水量左右可只差0.5%～1.0%。C、按预定含水量制备试样，将1份试料平铺于金属盘内，将事先计算好的该份试料中应加的水量均匀地喷洒在试料上，用小铲将试料充分拌和到均匀状态，然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。D、将所需要的稳定剂水泥加到浸润后的试样中，并用小铲、泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。水泥应在土样击实前逐个加入。加有水泥的试样拌和后，应在1h内完成下述击实试验。拌和后超过1h的试样，应予作废。E、将试筒、套环与夯击实板紧密地联结在一起，并将垫块放在筒内底板上。击实筒应放在坚实地面上，取制备好的试样1.8kg左右倒入筒内，整平其表面，并稍加压紧。然后将其安装到多功能自控电动击实仪上，设定所需锤击次数，进行第1层试样的击实。第1层击实完后检查该层的高度是否合适，以便调整以后两层的试样用量。用刮土刀或螺丝刀将已实的表面拉毛，然后重复上述做法，进行其余两试样的击实。最后一层试样击实后，试样超出试筒顶的高度不得大于6mm，超出高度过大的试件应该作废。F、用刮土刀沿套环内壁削挖，扭动并取下套环。齐筒顶细心刮平试样，度拆除底板，取走垫块。擦净试筒的外壁，称其质量m1。G、用脱模器推出筒内试样。从试样内部由上至下取两个有代表性的样品，测定其含水量，计算至0.1%。两个试样的含水量的差值不得大于1%。所取样品的数量应不少于700g，如只取一个样品测定含水量，则样品的数量应不少于1400g。放入烘箱烘干至恒重，擦净度筒，称其质量m2。H、按以上方法进行其余含水量下稳定材料的击实和测定。（2）计算干、湿密度；VmmW21；01.01wd。w——稳定材料的湿密度（g/cm3）；d——试样的干密度（g/cm3）；1m——试筒与湿试样的总质量（g）；2m——试筒的质量（g）；V——试筒的容积（cm3）；——试样的含水量（%）。（3）制图。4、测定7d无侧限抗压强度（详见表2）（1）无机结合料稳定材料试件制作：A、根据击实结果，称取一定质量的风干土，其质量随试件大小而变。对于φ150×150的试件，一个试件约需干土5700～6000g。B、调试成型所需要的各种设备，检查是否运行正常；将成型用的模具擦试干净，并涂抹机油。上下垫块应与试模筒相配套，上下垫块能够刚好放入试筒子内上下自由移动且上下垫块完全放入试筒后，试筒内未被上下垫块占用的空间体积能满足径高比为1：1的设计要求。C、对于无机结合料稳定中粒土和粗粒土，至少应该分别制作9个和13个试件。根据击实结果和无机结合料的配合比计算每份料的加水量、无机结合料的质量。D、将称好的土放在长方盘内。向土中加水拌料、闷料。（含土很少的未筛分碎石、砂砾及砂可以缩短到2h，浸润时间一般不超过24h。）E、在试件成型前1h内，加入预定数量的水泥并拌和均匀。在拌和过程中，应将预留的水加入土中，使混合料达到最佳含水量。拌和均匀的加有水泥的混合料应在1h内制成试件，超过1h的混合料应作废。F、将试模配套的下垫块放入试模的下部，但外露2cm左右。将称量的规定数量m2的稳定材料混合料分2～3次灌入试模中，每次灌入后用夯棒轻轻均匀插实。G、将整个试模放到反力架内的千斤顶上或压力机上，以1mm/min的加载速率加压，直到上下压柱都压力试模为止。维持压力2min。H、解除压力后，取下试模，并放到脱模器上将试件顶出，用水泥稳定有黏结性的材料时，制件后可以立即脱模；用水泥稳定无黏结性细粒土时，最好过2～4h再脱模；对于中、粗粒土的无机结合料稳定材料，也最好过2～6h脱模。I、在脱模器上取试件时，应用双手抱住试件侧面的中下部，然后沿水平方向轻轻旋转，待感觉到试件移动后，再将试件轻轻捧起，放置至试验台上。切勿直接将试件向上捧起。J、称试件的质量m2，小试件精确至0.01g，中试件精确至0.01g，大试件精确至0.1g。然后用游标卡尺测量试件高度h，精确至0.1mm，检查试件的高度和质量，不满足成型标准的试件作为废件。K、试件称量后应立即放在塑料袋中封闭，并用潮湿的毛巾覆盖，移放至养生室。（2）无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法：A、将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软布吸去试件表面的水分，并称试件的质量m4，用游标卡就测量试件的高度h，精确至0.1mm。B、将试件放在路面材料强度试验仪或压力机上，并在升降台上先放一扁球座，进行抗压试验。试验过程中，应保持加载速率1mm/min。记录试件破坏时的最大压力P（N）。C、从试件内部取有代表性的样品，测定其含水量。D、无侧限抗压强度计算：5、确定试验室配合比（详见表3）：（1）比较强度平均值和设计要求值，根据试验结果，水泥剂量制作的试件强度平均满足不低于设计值要求。（2）考虑到试验数据的偏差和施工中的保证率，通过对公式R—≥CZRd1的验算，确定是否满足强度指标要求，满足强度指标要求的最水泥用量，为最佳水泥用量。6、确定生产配合比：水泥：集料=，其中砂占集料的%，石占集料的%，最大干密度为g/cm3，最佳含水量为%，施工时压实度按%控制。每m3的材料用量计算：水：水泥：砂：石：质量百分比，水：水泥：砂：石=