级配碎石配合比设计

西藏地区级配碎石的配合比优化设计摘要：本文以西藏地区为例，结合当地在碎石使用中存在的困难，采用天然筛分砂砾进行配合比的优化设计，并进行了成功的应用，节约了成本，保证了路面施工质量，为类似工程提供参考。

关键词：级配碎石；天然筛分砂砾；配合比；优化级配碎石作为一种柔性材料，由于其属于松散颗粒结构，不传递拉应力、拉应变，具有良好的排水性能，广泛应用于沥青路面底基层结构中，以减少和延缓反射裂缝，改善路面结构排水性能，其质量的优劣直接决定了路面结构的成败。

1、工程概况1.1.工程概况本项目为G318日喀则机场专用公路新改建工程。

路线起点位于机场进场路与G318交叉处，路线终点在联卓村西侧与在建的日喀则绕城公路平面交叉，采用一级公路标准建设，设计时速100Km/h，路基宽度25m，G318日喀则机场专用公路B标主线起止里程：K26+500～K40+464，线路全长13.964km。

主线路面结构层包括：底基层、基层、面层；其中底基层采用20cm厚级配碎石，集料最大粒径不大于37.5mm，含泥量不应超过5％，共计铺设级配碎石底基层308843平米，合计61768方。

2.级配碎石施工的不利条件级配碎石底基层施工工艺已经相对成熟，本项目对于当地特殊的地理和人文环境，原材料的生产和使用主要存在以下几个问题：（1）本项目进场后，根据施工特点结合项目的实际情况，项目实验室牵头对主线范围内所有挖方段进行了地质岩性的调查，调查表明该范围内的碎石各项指标均不能满足底基层的施工要求。

（2）业主指定采石场碎石指标基本符合要求，但是原材料的储量有限，仅仅能够满足本项目防护工程和排水工程的石材需求。

（3）项目通过各种渠道寻找指标符合要求的石山自行开采，但是因当地的特殊人文环境，符合要求的石山受到当地的保护，沟通协调的难度大、时间长，对项目的生产施工非常不利。

（4）距项目28公里处的蓉联料场碎石各项指标符合设计及规范要求，但是要负责A标和B标碎石的供应，其生产能力有限，根据现场生产施工的实际情况在路面施工过程中，不能同时满足两个标段的碎石供应。

水泥稳定碎石基层配合比设计书一、设计依据：1.工程设计图纸2.公路路面基层施工技术规范《JTJ 034-2000》3.公路工程无机结合料稳定材料试验规程《JTG E51-2009》4.水泥及混凝土试验规程《JTG E30-2005》5.通用普通硅酸盐水泥《GB175-2007》6.公路工程土工试验规程《JTG E40-2007》7.公路工程集料试验规程《JTG E42-2005》二、设计步骤：1、水泥稳定碎石基层配合比的确定1.1材料的选用（1）水泥：P.C32.5，技术指标见表1：表1 水泥试验结果汇总表（2）俊源石场压碎值：22.5%；针片状：18.4%；液限：22.4% 塑限指数：3.6 表2 石料筛分和集料级配合成计算结果表1.2确定水泥剂量掺配范围依据隆三线设计图纸要求，水泥稳定碎石路面基层，设计要求7d 无侧限饱水抗压强度为 3.0~4.0MPa，最大不能超过上限，水泥掺量为4.0~5.5%，最大不能超过上限，所以本次设计7d无侧限饱水抗压强度取中值，即3.5MPa为设计值，根据经验水泥剂量按3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五种比例配置混合料，即水泥比碎石为3.5：100、4.0:100、4.5:100、5.0:100、5.5:100。

1.3确定最大干密度和最佳含水率首先对三种不同水泥剂量混合料做标准击实试验，即最小剂量（3.5%）、中间剂量（4.5%）和最大剂量（5.5%），其余两个混合料的最佳含水率和最大干密度按内插法确定，最后得出最大干密度和最佳含水率如表3表3混合料标准击实试验结果1.4测定7d无侧限抗压强度1.4.1制作试件对水泥稳定级配碎石路面基层混合料强度试件制备，按现行无机结合料稳定材料试验规程的规定，采用150mm×150mm的圆柱体试件，每种水泥剂量按13个试件配制，工地压实度按98%控制，现将制备试件所需的基本参数计算如下：（1）配制一种水泥剂量一个试件所需的各种材料数量，成型一个试件按7000g混合料配制，取水泥和碎石的材料含水率为0，先计算水泥剂量为3.5%的各种材料数量：水泥：7000×3.5/(100+3.5)=236.7g集料：7000×100/(100+3.5)=6763.3g需加水量：7000×7.5%=525g（2）制备一个试件所需混合料的数量m=V×p d×k(1+w o)=1/4×15×15×π×15×2.320×98%×(1+7.5%)=6479gm—n%剂量时每个试件所需质量；V—试模体积（试模内劲尺寸为：150mm×150mm）；P d—n%剂量时该混合料的最大干密度；W o—n%剂量时该混合料的最佳含水率；K—工地预期达到的压实度(98%)。

级配砂石是指砂子或石子的粒度(颗粒大小)按一定的比例混合后用来做基础或其他用途的混合材料，它的配比是根据具体的工程设计不同而有所差别。

下面就详细来了解下级配砂石配合比是多少，以及级配砂石施工工艺。

级配砂石配合比是多少？级配是配合比是砾石(20mm-40mm)：天然砂：水=9.11:4.97:3。

级配砂石(Graded sand)是指砂子或石子的粒度(颗粒大小)按一定的比例混合后用来做基础或其他用途的混合材料，它的配比是根据具体的工程设计不同而有所差别。

颗粒尺寸：在5--40mm之间。

第一种规定了所有颗粒直径均不能大于50mm，为了更好满足压实度，推荐选用第一种!另外为了防止冻胀和湿软，应注意控制小于0.5mm细料的含量和塑性指数.在中湿和潮湿路段，用做沥青路面的垫层时，应在级配中加石灰，细料可适当增加，加入的石灰剂量占细料含量的8%--12%，目的在于增加垫层强度和稳定性。

级配砾石有时候用来做垫层叫做级配砂砾垫层，其级配砂砾要求颗粒尺寸在5--40mm之间，其中25--40mm含量不少于50%。

级配砂石施工工艺详解：一、设计要求：根据设计要求地基局部加深部分采用1：1级配砂石回填，压实系数0.97。

二、材料要求：采用人工级配砂石，碎石粒径应小于50mm以下其含泥量小于5%。

三、施工工艺：1、铺设垫层前先验槽，将基底清理干净，两侧应放坡防止振捣时塌方。

2、层底面标高不同时，土面应挖成阶梯并按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实，分层铺设时，接头应做成斜坡或阶梯形搭接，每层错开0.30—1.0m，并注意充分夯实。

3、人工级配砂石应先将砂、石按配比拌和均匀后，再铺设压实。

4、铺设垫层时严禁扰动下排土层。

5、垫层应分层铺设，分层夯实，基坑内设置控制桩，控制分层垫层的铺设厚度，每层的铺设厚度200—250mm，采用机械平板夯实机夯实。

6、应加强基坑内及外侧四周排水工作。

7、垫层铺设完毕后，应及时进行下道工序施工，严禁小车及人在上面行走，必要时应在垫层上铺设板行走。

水泥稳定级配碎石基层配合比设计一、水泥稳定碎石基层的定义水泥稳定碎石基层是在碎石基层上使用水泥作为稳定剂进行强化处理的一种道路基层结构。

水泥稳定碎石基层能够提高基层的强度和稳定性，从而增加道路的承载能力，延长道路的使用寿命。

二、水泥稳定碎石基层的设计原则1.基层结构力学性能要求：水泥稳定碎石基层的设计应满足道路设计要求中对基层结构力学性能的要求，包括强度、稳定性、变形性等方面的指标。

2.基层材料的选择：水泥稳定碎石基层的设计应选择合适的基材和稳定剂材料。

碎石作为基材应满足一定的物理性能要求，稳定剂水泥应选择合适的型号和掺量。

3.配合比设计原则：水泥稳定碎石基层的配合比设计应合理确定水泥和碎石的配合比例，保证基层材料的性能达到设计要求。

三、水泥稳定碎石基层配合比设计方法1.确定水泥用量：根据道路设计要求和基层结构力学性能的要求，确定水泥的用量。

一般来说，水泥用量可以根据已有的实验数据进行估算，并根据实际施工情况进行调整。

2.确定碎石用量：根据道路设计要求和基层结构力学性能的要求，确定碎石的用量。

碎石用量可以根据实验数据进行估算，并根据实际施工情况进行调整。

3.确定水灰比：水泥与碎石的配合比例是影响水泥稳定碎石基层性能的关键因素之一、根据实验数据和经验准则，确定合理的水灰比，保证水泥和碎石能够充分反应，并达到所需的稳定效果。

4.确定掺合料用量：根据情况需要，可以适当添加一些掺合料来改善水泥稳定碎石基层的性能，如矿渣粉、石灰粉等。

掺合料的用量可以根据实验数据进行估算，并根据实际施工情况进行调整。

5.配合比设计验证：通过实验室试验和现场试验来验证水泥稳定碎石基层的配合比设计是否合理，是否能够满足设计要求。

根据试验结果进行调整和优化，最终确定最佳配合比。

四、水泥稳定碎石基层配合比设计的注意事项1.应根据道路设计要求和基层结构力学性能的要求，选择合适的水泥型号和掺量，以及碎石粒径和分配规格。

2.在设计中应考虑到水泥稳定碎石基层的施工工艺和施工条件，并合理安排水泥和碎石的配合比例。

公路工程水泥稳定碎石配合比设计作业指导书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、生产配合比设计；4、施工参数确定。

一、原材料试验1、本配合比使用的原材料如下：（1）粗集料：15~25mm、10~20mm、5~10mm碎石，产地***。

（2）细集料：0~5mm石屑，产地***。

（3）水泥:P.O42.5水泥，厂家****水泥有限公司。

条款规定：《公路路面基层施工技术细则实施手册》JTG F20-2015 附录B.2.1条，按照2倍标准差的标准确定级配的上下限控制范围，每档材料需要不少于8次的矿料筛分。

2、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碎石筛分结果统计表2：10~20mm碎石筛分结果统计表3：5~10mm碎石筛分结果统计表4：0~5mm石屑筛分结果统计二、目标配合比设计1、选择级配范围（采用细则P19中C-B-3级配）。

2、以集料筛分平均结果构造4条合成级配曲线。

表5：集料组成比例表《公路路面基层施工技术细则实施手册》JTG F20-2015 第4.6.7条，特征曲线一般有三条，上限曲线、下限曲线和中线曲线。

表6：合成级配表3、根据JTG/T F20-2015《公路路面基层施工技术细则》中表4.6.4所推荐的5个水泥剂量，对上述4条级配曲线分别进行击实试验，得到共20组最大干密度及最佳含水率，结果见表7。

4、以2.2.3步骤所得到的20组最大干密度及最佳含水率分别成型标准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。

5、根据上述试验结果，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；同时确定最佳水泥剂量为3.0%，最大干密度2.220g/cm³，最佳含水率5.6%。

级配碎石配合比设计说明 Prepared on 22 November 2020
底基层用级配碎石配合比设计说明前言：
根据现行级配碎石底基层设计规范要求，试验室在完成各项原材料检测试验后，在今日完成了配合比设计。

一、设计依据
（1）、《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005
（2）、《公路土工试验规程》JTG E40-2007
（3）、《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000
（4）、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004
二、组成材料
1、产地及岩性：奉新县虬岭采石场，岩性为花岗岩。

2、规格：、、、。

三、矿料设计
1、我部试验室对上述各种矿料进行了筛分，并通过级配调整，确定了三种矿料级配比例如下：
合成级配如下：
四、击实试验
本项目按照3％、4％、5％、6％、7％五个含水量配料进行击实试验。

所有的集料烘干，每种含水量配制6000克干集料。

分三层击实，每层击98次。

1、最大干密度及最佳含水量的确定
通过平行试验，取两次结果的平均值，确定最大干密度为cm3，最佳含水量为％。

试验数据见试验表格。

一、级配碎石配合比设计：1、根据筛分确定掺配比例，根据掺配比例做击实试验5个，取其最大干密度和最优含水率。

无水泥的级配碎石1、例：0~5mm : 5~10mm : 10~20mm : 16~31.5mm =40 : 30 : 15 : 15最大干密度为2.3kg/m3 最优含水率为5.2%级配碎石单方用量为：0~5mm 2300×0.40=920 kg5~10mm 2300×0.30=690 kg10~20mm 2300×0.15=345 kg16~31.5mm 2300×0.15=345 kg水2300×0.052=120 kg有水泥的级配碎石2、例：0~5mm : 5~10mm : 10~20mm : 16~31.5mm =40 : 30 : 15 : 15最大干密度为2.3kg/m3 最优含水率为5.2% 水泥掺量为5%。

级配碎石单方用量为：粗骨料总质量为： 2300÷（1+0.05）=2190 kg水泥 2300-2190=110 kg0~5mm 2190×0.40=876 kg5~10mm 2190×0.30=657 kg10~20mm 2190×0.15=328 kg16~31.5mm 2190×0.15=328 kg水2300×0.052=120 kg二、基准配合比设计步骤：根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011例题：已知假定容重为2400kg/m3,碎石为5~20mm、单掺粉煤灰20%、减水剂掺量为1.0%时的减水率为22%、以塌落度为180mm、砂率以33%为基准、设计混凝土配合比C40.1、计算混凝土配制强度：f cu,o≥f cu,k+1.654б=40＋1.654×5.0=48.2 Mpa2、查表5.2.1-2用水量为：基准用水量= 215+（180－90）÷20×5=238 kg掺外加剂用水量=238×（1－0.22）=186 kg3、查表5.4.2 砂率为：33＋（180－60）÷20=39 %4、根据混凝土配合比计算：水胶比计算公式为：W/B=(0.53×0.85×1.16×42.5)÷(48.2×0.53×0.85×0.20×1.16×42.5) =22.21÷52.64=0.425、根据水胶比计算胶凝材料用量：B=186÷0.42=443 kg单掺粉煤灰20% F=443×0.20=89 kgC=443－89=354 kg6、砂石总质量等于：2400－443－186=1771 kg根据表计算得砂率：39% S=1771×0.39=691 kgG=1771－691=1080 kg7、外加剂掺量为胶凝材料的1.0% W外=443×0.01=4.43 kg8、基准配合比比例C:F:S:G:W外：W=354：89：691：1080：4.43:186=1:0.25:1.95:3.05:0.012:0.53。

级配碎石配合比设计一. 试验依据1.《公路路面基层施工技术规范》JTJ034—2000 JTJ034—JTJ0342.《公路工程集料试验规程》JTGE42—2005 JTGE42—JTGE423.《公路土工试验规程》JTJ051—93 JTJ051—JTJ0514.《公路工程国内招标文件》范本5. 设计图纸二. 原材料选用1. 碎石：磁村石料厂生产20-30mm 碎石，10-20mm 碎石,5-10mm 碎石，石粉。

2. 水：采用饮用水。

三. 配合比设计1.合成级配结合《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000 的要求，用图解法将3 种集料配至级配碎石2 号级配范围内。

2.击实采用重型击实法，配料时将试样依次用四分法取样，并且用烘干法测其试样的含水量，预定5 个不同的含水量将碎石加水拌和均匀，密封好浸润2 小时后，做击实试验，每层击实完毕后检查该层厚度是否合适，以调整以后层次的试样用量，尽量保持每层高度一致。

每组击实完毕后混合料比击实筒的高度控制在6mm 以内，齐筒顶细心刮平、称量、取样，测其含水量。

试验室推荐：碎石的合成级配：20-30mm 碎石10-20mm 碎石：5-10mm 碎石：石粉=19:27:22:32最大干密度：2.28g/cm3最佳含水量：5.0%施工压实质量控制参数：含水量: 4.5%<ω5.5% %干密度: ρ=2.28g/cm3压实度: K>96%省道湖南路西官庄至南庄段改建工程一合同项目部二00 七年五月省道湖南路西官庄至南庄段改建工程一合同底基层级配碎石配合比报告。

级配碎石底基层配合比设计说明
一、设计依据
1、根据施工图纸及现场情况
2、《公路工程路面基层施工技术规范》
3、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》
4、《公路工程集料试验规程》
5、《公路工程质量检验评定标准》
二、材料说明
1、碎石压碎值19.3%，针片状平均含量为7.9%，符合规范及设计要求。

2、粗石粉液限26.6%，塑性指数为7.6，均符合规范及设计要求。

三、设计步骤
1、确定各种集料在混合料中的比例，采用图解法，确定集料比例为10-40mm碎石：5-10mm碎石：粗石粉=38：30：32,按此比例混合料经筛分后级配符合规范及要求。

2、确定最大干密度及含水量，根据以上确定的配合比将三种材料掺配，进行击实试验得到最大干密度为2.07g/cm3，最佳含水量为6.1%。

四、根据上表结果及现场施工情况确定：级配碎石配合比：
10-40mm碎石：5-10mm碎石：粗石粉=38：30：32
级配碎石最大干密度：2.07g/cm3
级配碎石最佳含水量：6.1%。

级配碎石底基层配合比报告
试验单位：
日期： 2011年6月20日。