路面上基层水泥稳定碎石混合料配合比设计

路面上基层水泥稳定碎石混合料配合比设计工程名称：佛山顺德区碧桂路BT工程施工单位：中国中铁股份有限公司一.设计要求1.按一级公路兼城市快速路设计标准设计2.上基层是18cm厚，水泥含量5.0%水泥稳定碎石，压实度指标按98%控制，7d无侧限抗压强度要求4.0MPa。3.水泥要求32.5复合硅酸盐水泥，初凝时间3小时以上且终凝时间较长（宜在6小时以上）。骨架密实型水泥稳定类集料继配范围表筛孔（mm）31.519.09.54.752.360.60.075通过率%10068-8638-5822-3216-288-150-3二.设计依据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51-2009）《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）三．设计步骤1.矿料级配的确定（1）水泥是佛山市三水路路通水泥有限公司，路路通P.C32.5复合硅酸盐水泥。（2）集料是江门市新会区泰盛石场，9.5-31.5mm,4.75-26.5mm,和0-4.75mm石屑。（3）集料的掺配比例9.5-31.5mm(掺量27%),4.75-26.5mm（掺量40%）,和0-4.75mm（掺量33%）石屑，符合设计级配范围。2.确定水泥剂量的参配范围水泥稳定碎石上基层设计7d无侧限抗压强度要求4.0MPa，根据设计5.0%水泥含量分别按水泥剂量4.5%、5.0%、5.5%三种比例配制混合料。3.确定最佳用水量和最大干密度混合料的标准击实试验结果表水泥剂量（%）4.55.05.5最佳含水量（%）5.34.75.4最大干密度（g/cm3）2.302.302.314.测定7d无侧限抗压强度（1）制作试件：对水泥稳定碎石路面基层混合料强度试件的制备，按技术规范采用φ150*150mm的圆柱体试件，每种水泥剂量按13个试件配制，上基层设计要求压实度按98%控制。（2）配制一种剂量一个试件所需的各种原材料数量，成型一个试件按6500g混合料配制，取水泥和碎石材料含水量为0，先计算水泥含量为4.5%的各种材料数量。水泥：6500*4.5/（100+4.5）=280（g）集料：6500*100/（100+4.5）=6220（g）需加水量：6500*5.3%=344.5（g）（3）制备一个试件需要混合料的数量m=vρdk(1+w0)=0.25*3.14*152*15*2.30*0.98*1.053=6288(g)（4）用同样的方法对水泥剂量为5.0%、5.5%的混合料制件参数进行计算，计算结果列如下表。混合料制件计算结果表水泥剂量（%）4.55.05.5试件的干密度（g/cm3）2.2542.2542.264一个试件所需材料数量（g）水泥280310339碎石0-4.75mm1679167116639.5-19mm2488247624649.5-26.5mm205320432033需要加水量344.5305.5351.0一个试件需要混合料的数量（g）628862526325抗压强度试验结果汇总表水泥剂量（%）4.55.05.5强度平均值R(MPa)5.15.55.9强度标准差S(MPa)0.7060.6430.639强度偏差系数Cv(%)13.811.710.8Rd/1-ZαCv(MPa)5.25.04.9是否满足公式R≥Rd/1-ZαCv(MPa)否是是表中Zα取1.645计算5.确定试验室配合比通过以下方法确定水泥最佳剂量（1）比较强度平均值和设计要求值，根据试验结果水泥剂量5.0%、5.5%时试件强度平均值均满足不低于4.0MPa设计要求。（2）考虑到试验数据的偏差和施工中的保证率，对水泥剂量5.0%、5.5%时的强度数据通过公式R≥Rd/1-ZαCv(MPa)验算，对一级公路取95%保证率则系数Zα=1.645，通过计算水泥剂量为5.0%、5.5%强度能满足强度指标要求。（3）从工程经济性考虑5.0%的水泥剂量为满足强度指标要求的最小水泥用量。（4）则试验室配比为水泥：集料5.0：100，混合料的最佳含水量为4.7%，最大干密度为2.30g/cm3。6.确定现场配合比根据施工现场情况，对试验室确定配合比进行调整，对集中厂拌施工，水泥剂量要增加0.5%，所以经调整配合比为：水泥：集料=5.5：100，混合料含水量4.7%，最大干密度为2.30g/cm3，施工时压实度按98%控制。