1、水泥稳定砂砾底基层配合比设计摘要：本文以凤永高速公路水泥稳定砂砾的底基层配合比为依托，详细阐述了水泥稳定砂砾配合比设计过程、质量控制。 关键词：水泥稳定砂砾配合比设计底基层 中图分类号：TU521.1 文献标识码： A 文章编号： 1.工程概况 凤永高速公路本标段起止点桩号为 K39+900-K63+081，全长 23.481公里，是国家“十五”规划西部大通道银川至武汉线陕西境内的重要路段，也是“十一五”规划福州至银川线陕西境内的重要路段，是全国 12条公路勘察设计典型示范工程之一。 我部计划于 2007 年 4 月 16 日在 K44500K44+720 左幅实施水泥稳定砂砾底基层试验段，计
2、划底基层混合料用量 1330 吨，其中水泥约 48吨，砂砾 1590 吨，砂砾 2218 吨，砂砾 3474 吨。 2.配合比设计 因我部试验室前期建设未完成，水泥稳定砂砾底基层配合比设计委托给陕西路桥集团有限公司试验检测中心进行。其提供目标配合比结果为：04.75mm 砂砾：4.759.5mm 砾石：9.537.5mm 砾石=37:17:46。 水泥剂量为 3.1，最大干密度为 2.35g/3，最佳含水量为5.0。根据项目管理处的要求，实际生产中水泥：集料=4:96 即水泥剂量为 4.2%，最佳含水量为 5.2%，最大干密度为 2.36g/cm3。 在管理处、高驻地的大力支持和精心指导下，我
3、项目部高度重视，严格按上述配合比在姜曹第一拌和厂对面 K44+500K44+720 路基左幅实施了水泥稳定砂砾底基层试铺，实际试铺长度 180 米。K44+500K44+620的摊铺段落实测混合料的含水量平均值为 5.3%，水泥剂量 5.1，拌和、运输、摊铺十分顺利，铺面平整但在个别部位略有离析现象。两侧钢模支撑坚固，在碾压过程中无明显的移位。在初压过程中双钢轮碾压有明显的推移。单钢轮复压向前碾压能顺利进行，但后退时因铺面集料松散造成压路机后退困难。随即对含水量进行调整，摊铺了K44+620K44720，实测含水量 4.8，水泥剂量 5.0%，单钢轮后退依然困难。在碾压后检测压实度，压实度能够
4、满足要求，压实相对容易。室内外混合料目测水在骨料表面有流淌现象，室内无侧限强度试验制件脱模时间比水泥稳定碎石长 2.5 小时以上，在正常时间内脱模，试件自然坍塌不能成型。按照此配合比无法进行大规模施工。 根据以上现象，试验室查阅相关资料并分析，水泥稳定砂砾是以砾石作为骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠砾石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。集料内细料偏少、骨料光滑导致混合料内摩阻力差，空隙填充不足，相应的混合料稳定性自然较低，形成了混合料“一盘散沙”的情况。在压路机的作用下混合料难以自然形成板体，
5、致使压路机后退时由于轮胎刨开混合料而陷入后退困难。 鉴于此种施工现状我项目部试验室重新对配合比进行了设计，于 4月 17 日对混合料的级配进行了调整：用 15和 10的石屑等量代替砂子。 2.1 设计依据 根据凤翔路口至永寿高速公路 SMA 路面施工细则 、 公路路面基层施工技术规范 （JTJ034-2000） 、 公路工程无机结合料稳定土材料试验规程 （JTJ057-94）的要求，及风永路 SMA 细则提供的水泥稳定砂砾底基层级配范围，我部试验室进行了水泥稳定砂砾底基层配合比的设计。2.2 原材料技术指标及检测结果： （1）石屑：采用甘肃平凉生产石屑，液限 WL 为 20.6 %，塑性指数W
6、P 为 6.1%。 （2）水泥：采用甘肃祁连山生产的 P.C32.5 复合硅酸盐缓凝水泥，其结果见表：水泥的物理性检测 2.3 水泥用量、最大干密度和最佳含水量的确定 （1）我部试验室根据规范的要求，按照上述合成级配进行了水泥：集料=3.0：97，4.0：96，5.0：95 三个水泥用量的无机结合料稳定砂砾的击实试验，其结果分别如下：最大干密度为 2.36 g/cm3、最佳含水量为 4.8%；最大干密度为 2.36 g/cm3、最佳含水量为 4.9%；最大干密度2.39 g/cm3、最佳含水量 4.9%； （2）根据上述无机结合料稳定砂砾的击实结果，试件在规定温度条件下保湿养护 6 天，浸水
7、1 天后，进行了水泥：集料3.0：97，4.0：96，5.0：95 三个水泥用量的七天无侧限抗压强度试验，结果分别如下：强度平均值 3.4 Mpa、偏差系数 8.8、强度代表值 2.9 Mpa；强度平均值 4.6 Mpa、偏差系数 8.2、强度代表值 3.9 Mpa；强度平均值 5.2 Mpa、偏差系数 4.5、强度代表值 4.8 Mpa。 3.结论 （1）综合以上试验结果，试验室拟定水泥稳定砂砾底基层中水泥用量为水泥：集料4.0：96，各种矿料掺配比例为 04.75mm 石屑：04.75mm 砂砾：4.759.5mm 砾石：9.537.5mm 砾石=15:22:17:46； （2）最大干密度为 2.36g/cm3，最佳含水量为 4.9； 根据以上拟定配合比我部 2007 年 4 月 25 日在 K43885K44+080路基左幅进行了第二次试铺，并根据水稳砂砾底基层第二试铺段试铺过程中所收集的数据，通过试铺技术总结会的全面分析、讨论和总结，最终确定生产配合比为 04.75mm 石屑：04.75mm 砂砾：4.759.5mm 砾石：9.537.5mm 砾石=15:22:17:46。水泥剂量为 4.2% , 最佳含水量为4.9% , 最大干密度为 2.36g/cm3。
