5%水泥稳定碎石配合比设计
5%水泥稳定碎石配合比设计
5%水泥稳定碎石配合比设计说明
一、设计依据
1、JTG E42-2005 《公路工程集料试验规程》
2、JTG E51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》
3、JTJ 034-2000 《公路路面基层施工技术规范》
二、设计要求
1、等外公路路面基层；
2、水泥剂量5%；
3、7天无侧限抗压强度指标≥3.0MPa，压实度≥98%。
三、原材料说明
1、水泥：
P.O 42.5普通硅酸盐水泥；
2、碎石：
经筛分确定按：碎石∶石屑=65%∶35%;掺配后级配满足设计要求，压碎值指标为13.7%;
3、水：日常生活用水。
四、配合比设计步骤
1、确定水泥剂量的掺配范围
依据设计要求，水泥剂量为5%。
2、确定最大干密度和最佳含水率
将5%水泥剂量的混合料，按JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》无机结合料稳定材料击实试验方法（T0804-1994）确定混合料的最大干密度和最佳含水率，其结果如下表（详细见后附表）
5%水泥稳定碎石混合料击实试验结果
3、测定7天无侧限抗压强度
1）计算各材料的用量
按规定制做150mm×150mm试件9个，预定压实度K为98%，计算制备单个试件的标准质量m0：
m0=ρd V(1+ωopt)K=2.31×2650.7×(1+5.4%)×98%=6324.7 g
考虑到试件成型过程中的质量损耗，实际操作过程中每个试件质量增加1%，即 m0'=m0×(1+1%)=6324.7×(1+1%)=6387.9g
每个试件的干料总质量：m1=m0'/(1+ωopt)= 6387.9/(1+5.4%)=6060.7 g
每个试件中水泥质量：m2=m1×α/(1+α)=6069.7×5%/(1+5%)=288.6 g
每个试件中干土质量：m3=m1-m2=6060.7-288.6=5772.1 g
每个试件中的加水量：mw=（m2+m3)×ωopt=(288.6+5772.1)×5.4%=327.3 g
故配制单个5%水泥剂量的试件各材料的用量为：
水泥：m2= 288.6 g
水：mw=327.3 g
碎石：G=5772.1×65%=3751.9g
石屑：G屑=5772.1×35%= 2020.2 g
2）制备试件
按上述材料用量制做试件，进行标准养生。
3）无侧限抗压强度试验
按JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法（T0805-1994）测定无侧限抗压强度，其结果如下表（详细见后附表）。 拟用于等外公路路面基层，故Za参照二级公路1.282。 5%水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强度试验结果
五、确定试验室配合比
经试验7天无侧限抗压强度满足设计要求。故按上述击实结果计算每立方米各材料用量。由击实得最大干密度为2310kg/m3，每立方米材料的干料质量为2310kg，
故每立方米水泥质量为 2310×5%÷（1+5%）=110kg，
每立方米干土质量为 2310-110=2200kg
每立方米大碎石质量为 2200×65%=1430kg
每立方米石屑质量为 2200×35%=770kg
每立方米水质量为 2310×5.4%=124.7kg
故确定试验室配合比为水泥∶碎石∶石屑∶水=110∶1430∶770∶793∶124.7。
5%水泥稳定碎石配合比设计说明
一、设计依据
1、JTG E42-2005 《公路工程集料试验规程》
2、JTG E51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》
3、JTJ 034-2000 《公路路面基层施工技术规范》
二、设计要求
1、等外公路路面基层；
2、水泥剂量5%；
3、7天无侧限抗压强度指标≥3.0MPa，压实度≥98%。
三、原材料说明
1、水泥：
P.O 42.5普通硅酸盐水泥；
2、碎石：
经筛分确定按：碎石∶石屑=65%∶35%;掺配后级配满足设计要求，压碎值指标为13.7%;
3、水：日常生活用水。
四、配合比设计步骤
1、确定水泥剂量的掺配范围
依据设计要求，水泥剂量为5%。
2、确定最大干密度和最佳含水率
将5%水泥剂量的混合料，按JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》无机结合料稳定材料击实试验方法（T0804-1994）确定混合料的最大干密度和最佳含水率，其结果如下表（详细见后附表）
5%水泥稳定碎石混合料击实试验结果
| 水泥剂量（%） | 5 |
| 最佳含水率ωopt（%） | 5.4 |
| 最大干密度ρd （g/cm3) | 2.31 |
3、测定7天无侧限抗压强度
1）计算各材料的用量
按规定制做150mm×150mm试件9个，预定压实度K为98%，计算制备单个试件的标准质量m0：
m0=ρd V(1+ωopt)K=2.31×2650.7×(1+5.4%)×98%=6324.7 g
考虑到试件成型过程中的质量损耗，实际操作过程中每个试件质量增加1%，即 m0'=m0×(1+1%)=6324.7×(1+1%)=6387.9g
每个试件的干料总质量：m1=m0'/(1+ωopt)= 6387.9/(1+5.4%)=6060.7 g
每个试件中水泥质量：m2=m1×α/(1+α)=6069.7×5%/(1+5%)=288.6 g
每个试件中干土质量：m3=m1-m2=6060.7-288.6=5772.1 g
每个试件中的加水量：mw=（m2+m3)×ωopt=(288.6+5772.1)×5.4%=327.3 g
故配制单个5%水泥剂量的试件各材料的用量为：
水泥：m2= 288.6 g
水：mw=327.3 g
碎石：G=5772.1×65%=3751.9g
石屑：G屑=5772.1×35%= 2020.2 g
2）制备试件
按上述材料用量制做试件，进行标准养生。
3）无侧限抗压强度试验
按JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法（T0805-1994）测定无侧限抗压强度，其结果如下表（详细见后附表）。 拟用于等外公路路面基层，故Za参照二级公路1.282。 5%水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强度试验结果
| 水泥剂量（%） | 5 |
| 强度平均值R平（MPa) | 3.6 |
| 偏差系数Cv(%) | 7.78 |
| 设计强度Rd（MPa） | 3.0 |
| Rd/(1-ZaCv)(MPa) | 3.3 |
| 是否R平≥Rd/(1-ZaCv) | 是 |
经试验7天无侧限抗压强度满足设计要求。故按上述击实结果计算每立方米各材料用量。由击实得最大干密度为2310kg/m3，每立方米材料的干料质量为2310kg，
故每立方米水泥质量为 2310×5%÷（1+5%）=110kg，
每立方米干土质量为 2310-110=2200kg
每立方米大碎石质量为 2200×65%=1430kg
每立方米石屑质量为 2200×35%=770kg
每立方米水质量为 2310×5.4%=124.7kg
故确定试验室配合比为水泥∶碎石∶石屑∶水=110∶1430∶770∶793∶124.7。
| 水泥kg | 碎石kg | 石屑kg | 水kg | |
| 一个大试件材料用量 | 0.289 | 3.752 | 2.02 | 0.327 |
| 每立方米用量 | 110 | 1430 | 773 | 140 |
| 质量比 | 1 | 11.84 | 6.94 | 1.15 |
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