底基层生产配合比设计说明

xxxxxx路面xx标水泥稳定碎石底基层生产配合比设计说明安徽环通工程试验检测有限公司xxxxxx路面xx标工地试验室2020年xx月xx日水泥稳定碎石底基层生产配合比设计说明一、设计依据1．《xxxxxx路面工程施工招标文件》2．《xxxxxx路面施工指导意见》3．《xxxxxx路面xx标施工图纸》4．《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20-2015）5．《公路土工试验规程》（JTJE40—2007）6．《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTGE30—2005）7．《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51—2009）8．《公路工程集料试验规程》（JTGE42—2005）二、材料来源1、碎石：石灰岩规格：19~26.5mm、9.5~19mm、4.75~9.5mm厂家：xx矿产品销售有限公司规格：2.36~4.75mm、0~2.36mm厂家：xxxx矿业有限公司2、水泥：粉煤灰硅酸盐水泥P·F32.5厂家：xx制造有限公司3、水：生活用水三、设计过程1、依据招标文件、指导意见、图纸及规范的要求，对水泥稳定碎石底基层目标配合比设计进行生产验证。在水稳拌和站进行试拌之前对原材取样检测，各项技术指标均符合规范及设计要求（见下表）。粗集料1#（19-26.5mm）各项指标检测项目技术指标检测结果结果判定小于0.075mm颗粒含量≤1.50.3合格针片状（%）≤155.3合格表观密度（g/cm3）≥2.52.740合格吸水率（%）≤30.25合格粗集料2#（9.5-19mm）各项指标检测项目技术指标检测结果结果判定小于0.075mm颗粒含量≤1.50.7合格针片状（%）≤158.7合格表观密度（g/cm3）≥2.52.756合格吸水率（%）≤30.34合格压碎值（%）≤2619.1合格粗集料3#（4.75-9.5mm）各项指标检测项目技术指标检测结果结果判定小于0.075mm颗粒含量≤1.50.6合格针片状（%）≤1813.1合格表观密度（g/cm3）≥2.52.763合格吸水率（%）≤30.33合格粗集料4#（2.36-4.75mm）各项指标检测项目技术指标检测结果结果判定小于0.075mm颗粒含量≤1.50.5合格表观密度（g/cm3）≥2.52.765合格吸水率（%≤30.47合格细集料5#（0-2.36mm）各项指标检测项目技术指标检测结果结果判定0.075通过率（%）≤1311.9合格砂当量（%）≥6062合格表观密度（g/cm3）≥2.52.621合格P·F32.5水泥原材料各项指标检测项目技术指标检测结果结果判定细度（%）≤103.4合格标准稠度用水量（%）实测24.6—凝结时间（min）初凝≥180306合格终凝≥360、≤600396合格安定性（mm）≤5.01.0合格3d抗折MPa≥2.54.1合格3d抗压MPa≥10.07.0合格14d抗折MPa实测5.9满足28d强度要求14d抗压MPa实测34.2满足28d强度要求28d抗折MPa≥5.57.9合格28d抗压MPa≥32.538.6合格2、根据目标配合比确定的各档材料比例，分别取各个料仓材料进行筛分，结果见下表：依据筛分结果，通过计算机计算，确定各种材料比例，对底基层目标配合比的材料比例进行调整，确定各档材料比例为1#:2#:3#:4#:5#=16%：29%：26%：3%：26%。材料规格（mm）集料各筛孔通过百分率（%）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.07519-26.510055.60.90.30.30.30.30.30.30.30.30.30.39.5-1910010069.533.611.61.70.70.70.70.70.70.70.74.75-9.510010010010010084.610.71.10.60.60.60.60.62.36-4.7510010010010010010079.05.51.60.50.50.50.50-2.3610010010010010010010079.460.342.329.422.611.9生产合成级配10092.975.364.858.451.531.121.316.111.48.16.33.5目标配比级配10094.375.668.261.850.230.218.713.29.36.35.13.03、绘制水泥稳定碎石底基层水泥剂量标准曲线图根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTJE51—2009分别以2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%的水泥剂量配料进行标准曲线试验。以水泥剂量为横坐标，以同一水泥剂量稳定材料EDTA二钠标准溶液消耗量(ml)的平均值为纵坐标，绘制出EDTA标准曲线图。同时采用内插法计算出每间隔0.1ml的EDTA标准溶液消耗量所对应的水泥剂量，作为施工时的控制依据。本次标准配比试验EDTA滴定曲线试验方法：取水泥稳定碎石混合料1000g滴定。EDTA消耗量与水泥剂量对照表水泥剂量（%）2.03.04.05.06.0EDTA消耗量（ml）5.47.28.710.111.5EDTA消耗量标准曲线图4、对水稳拌合设备进行调试和标定后，根据确定的各档材料的比例设定参数，拌合站按3.5%、4.0%、4.5%的水泥剂量；4.0%、4.2%、4.3%的目标配合比最佳含水率设定生产参数进场试拌，取样试验检测，各项技术指标均符合规范及设计要求（见下表）：1）水稳混合料生产前集料含水率测定在拌和站生产之前，应对每档材料的含水率进行测定，按照材料比例折算集料含水率，从混合料含水率中扣除，控制混合料的含水率。2）水稳拌合站取样测定含水率、水泥剂量设定参数含水率(%)消耗EDTA量(ml)水泥剂量(%)是否符合要求水泥剂量3.5%含水率4.0%4.28.03.5符合4.17.83.4符合水泥剂量4.0%含水率4.2%4.28.74.0符合4.48.84.1符合水泥剂量4.5%含水率4.3%4.49.44.5符合4.39.34.4符合集料规格（mm）含水率（%）19-26.50.19.5-190.24.75-9.51.32.36-4.750.30-2.363.1如上表所示，拌合站按3.5%、4.0%、4.5%的水泥剂量；4.2%、4.3%、4.4%含水率设定生产的三种水稳混合料，其含水率、水泥剂量均符合拌和站设置的水泥剂量、含水率的要求。3）拌和站取水稳混合料水洗筛分，验证生产配合比级配试拌级配曲线图水稳拌和站出料后，待出料稳定后取混合料经试验筛分结果如图表所示，试拌混合料级配数值与生产合成级配值、目标配合比级配值相接近，范围符合招标文件、指导意见、图纸及规范的要求的规定范围。筛孔（mm）通过率（%）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075目标配比级配10094.375.668.261.850.230.218.713.29.36.35.13.0生产合成级配10092.975.364.858.451.531.121.316.111.48.16.33.5生产试拌级配10095.678.570.460.552.631.319.414.710.18.06.34.8规范级配上限10010089.075.066.055.037.025.020.015.012.010.07.0下限10090.072.060.050.044.027.015.012.07.05.04.02.0中值10095.080.567.558.049.532.020.016.011.08.57.04.54）确定最大干密度与最佳含水率取得的混合料根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJE51-2009），分别对3.5%、4.0%、4.5%水泥剂量的混合料进行标准重型击实试验，验证其最大干密度与最佳含水量是否符合目标配合比设计要求。确定4.0%水泥剂量的混合料，最大干密度2.344g/cm3，最佳含水率4.2%。5）成型无侧限抗压试件，验证无侧限抗压强度3.5%、4.0%、4.5%水泥剂量的水稳混合料按照其通过击实试验得到的最大干密度与最佳含水率，然后根据规定的压实度（97%）制备试件，试件在规定的温湿度下养生6d,浸水1d后进行无侧限抗压强度试验，验证其7d无侧限抗压强度是否符合目标配合比设计要求。试验结果见下表：不同水泥剂量7d无侧限抗压强度6）确定水泥稳定材料的容许延迟时间混合料按照4.0%水泥剂量，最大干密度2.344g/cm3，最佳含水率4.2%进行拌合，拌合完成后按照延迟1h、3h、6h、9h的条件成型标准试水泥剂量（%）最大干密度（g/cm3）含水率（%）是否符合目标配比设计要求3.52.3404.1符合4.02.3444.2符合4.52.3474.3符合水泥剂量（%）平均值Rc（MPa）标准差S（MPa）偏差系数Cv（%）Rc0.95(MPa）设计强度（Mpa）是否符合目标配比设计要求3.54.30.419.53.6≥3.5符合4.04.70.398.34.1≥3.5符合4.55.20.458.74.5≥3.5符合件。经过标准温湿度下养生6d,浸水1d后，测定水泥稳定碎石在不同延迟时间条件下的7d无侧限抗压强度试验结果如下：根据上表绘制水泥稳定碎石容许延迟时间曲线图，结合上表得出容许延迟时间0h（立即成型）时7天无侧限抗压强度Rc0.95值最大，延迟时间超过6h后7天无侧限抗压强度值不符合设计及规范要求。因此确定4.0%水泥稳定碎石的容许最大延迟时间为4小时，故施工中建议混合料拌和完成至摊铺碾压成型不超过4小时，4小时后混合料做废弃处理。延迟时间平均值Rc（MPa）标准差S（MPa）偏差系数Cv（%）Rc0.95（MPa）设计强度（MPa）是否符合目标配比设计要求0h4.70.398.34.1≥3.5符合1h4.60.378.04.0≥3.5符合3h4.40.378.43.8≥3.5符合6h3.20.288.82.7≥3.5不符合9h2.10.209.51.8≥3.5不符合四、确定水泥稳定级配碎石生产配合比根据上述试验结果得出，底基层生产配合比符合目标配合比设计要求。最终确定水泥稳定级配碎石底基层生产配合比19~26.5mm：9.5~19mm：4.75~9.5mm：2.36~4.75mm：0~2.36mm=16%：29%：26%：3%：26%。我标段将以最大干密度2.344g/cm3,最佳含水率4.2%，水泥剂量4.0%，混合料拌和完成至摊铺碾压成型最大容许延迟时间4小时，做为水泥稳定级配碎石底基层施工的质量控制依据。xx试验检测有限公司xxxxxx路面xx标地试验室2020年xx月xx日