水泥稳定碎石击实振动击实
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水泥稳定碎石击实振动
击实
Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
公路水泥稳定碎石基层振动试验法设计指南
1设计内容、设计标准和设计方法
①设计内容:根据水泥稳定碎石强度指标要求,优化集料比例和水泥剂
量,并确定水泥稳定碎石混合料最佳含水量和最大干密度。
②设计标准:水泥稳定碎石底基层7d浸水无侧限抗压强度代表值≥;水泥
稳定碎石基层7d浸水无侧限抗压强度代表值≥。
③设计方法:采用振动压实试验法优化水泥稳定碎石的集料级配、确定最
大干密度和最佳含水量,振动压实成型方法成型试件测试7d无侧限抗压强度。
振动试验方法见附录A和附录B。
2集料级配
水泥稳定碎石集料组成应符合表1-1。
表1-1骨架密实型水泥稳定碎石(底)基层级配
层位
通过下列筛孔尺寸(mm)的质量百分率(%)
19
底基层
95~100 90~100 60~70 40~50 28~38 16~
28
8~15 2~6
基层
100
90~100 60~70 40~50 28~38 16~
28
8~15 2~6
3配合比设计步骤
①根据工地实际使用集料的筛分结果,确定各规格集料组成比例,集料合
成级配应符合表1-1规定。关键要控制好9.5mm、4.75mm、0.075mm的通过
量。
②取工地使用的水泥,底基层按水泥:集料=:100、3:100、:100,基层按水
泥:集料=3:100、:100、4:100对混合料振动击实,确定最佳含水量和最大干密
度。
③根据振动击实法确定的最佳含水量和最大干密度,按要求压实度(基层
压实度98%,底基层压实度97%)采用振动成型法制备试件,在标准条件下养
生6d,浸水24h后取出,测试不同水泥剂量下混合料7d无侧限抗压强度。
④取符合1款第②条设计强度要求的配合比作为水泥稳定碎石的生产配合
比,振动法确定的最佳含水量和最大干密度作为施工控制依据,经批准使用。
4配合比设计注意事项
①在满足在满足1款第②条设计强度的基础上,控制水泥剂量,以减少收
缩裂缝。实际施工过程中,水泥剂量不超过振动法设计水泥剂量~+%。
②在规定的水泥剂量范围内,强度如达不到设计要求,应采取调整级配和
更换料源等措施,不得单纯采用提高水泥剂量的方式。
3碾压时的含水量宜接近于振动法确定的最佳含水量,最大不超过振动法
设计最佳含水量+%。生产配合比调试时,应根据施工时的气候条件,通过试验
确定混合料拌制用水量。
附录A水泥稳定碎石最大干密度和最佳含水量确定方法
——振动击实试验方法
①将试料置烘箱中烘干至恒重,烘箱温度为105±5℃,时间为4~6小时;
②取m
s(g)烘干试料1份,加入mj
(g)无机结合料,拌和均匀,得到干混合
料;m
s取值应确保制备试样高度控制在120±10mm,第1次试验时ms
=5000±
200g。加入无机结合料的质量mj按下式计算:
式中,P为预设水泥剂量(%);
③将质量(
j
m
+sm)×wi的水加入制备好的干混合料中拌和均匀,得到湿混合
料;其中,w
i
为第i次试验时加入干混合料中的拌和含水量(%),i=1,2,3,
4,5;一般地,w1=4~5%;
④将直径149mm、高40mm的试模下压柱放入试模下部并使底部齐平,所
述试模的内径150mm×高度230±10mm,取制备好的湿混合料一份装入试模
中;
⑤将整个试模(连同下压柱)固定在振动仪底板上,放下振动器使振动锤与
被压材料接触,振动击实100~120秒;
振动仪参数:振动频率30±2Hz,激振力±,名义振幅±0.2mm,工作重量
±,上车系统±,下车系统±;
⑥吊起振动器,取下试模并放到脱模器上将试模内混合料顶出,即为试验
用试样。试样高度控制在120±10mm,当试样高度超出该范围时应作废,并视
试样高度,适当增加或减少步骤②中的m
s
,按照上述②~⑥步骤重新制备试
样;
⑦试样干密度按下式计算:
式中,
()di
是指第i次试验时试样的干密度,m2(i)为第i次试验时的试样质
量,V
(i)
为第i次试验时的试样体积(cm3);
⑧计算振动击实前后湿混合料质量差m
1(i)-m2(i)
,确定第i+1次试验时加入
混合料的拌合含水量w
i+1(%);其中m1(i)
第i次试验时装入试模中的湿混合料质
量,当m
1(i)-m2(i)<50g,wi+1=wi+%,当m1(i)-m2(i)≥50g,wi+1=wi
-%;
⑨根据步骤②~⑧方法重复5~6次试验,确保5组试样高度有效,计算得到
5组拌和含水量和干密度。以拌和含水量为横坐标、干密度为纵坐标,绘制干
密度-含水量关系曲线,驼峰形曲线顶点的纵横坐标分别为最大干密度
maxd
和
最佳含水量
o
w
。
附录B水泥稳定碎石圆柱体试件成型方法
——振动压实成型方法
①在预定做试验的前一天,将试料置烘箱中烘干至恒重,烘箱温度为105
±5℃,时间为4~6小时;
②称取制备一个试件所需的干燥试料质量
d
m
,其中,
dmaxm2655(10.01P)d,maxd
为振动击实确定的混合料最大干密度
(g/cm3),P为预设无机结合料剂量(%);
③加入质量为
max26550.01dP的无机结合料到质量为d
m
干燥试料
中,拌合均匀得到干混合料;加入质量
maxo26550.01d
w
的水到干混合料
中,拌合均匀得到湿混合料,其中,w
o
为振动击实确定的混合料最佳含水量
(%);
④将直径151mm、高40mm的试模下压柱放入试模下部并使底部齐平,
所述试模的内径150mm×高度230±10mm。将湿混合料装入试模中,装料的质
量=×K
maxd
(1+,其中,K为试件的预定压实度(%),V=π×××15=2650.72cm
3
为试件的体积;
⑤将装有湿混合料的整个试模(连同下压柱)固定在振动仪底板上,放下振
动器使振动锤与被压材料接触,试件的预定压实度K=97~98%时振动击实
60~70秒,试件的预定压实度K=98~99%时振动击实70~80秒,试件的预定
压实度K=99~100%时,振动击实80~90秒;
振动仪参数:振动频率30±2Hz,激振力±,名义振幅±0.2mm,工作重量
±,上车系统±,下车系统±;
⑥将试模取下,用脱模器小心推出试模内的混合料,即为圆柱体试件。