水稳基层配合比设计Word格式.docx
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规定值
细度
<
10
安定性(沸煮法)
合格
初凝时间
335min
≥180min
终凝时间
380min
≥360min
抗压强度(MPa)
3d
28d
抗折强度(MPa)
2、集料
根据设计要求本项目室内配合比设计中所用集料为石灰岩,由淳化镇采石场所供,矿粉为上峰孟墓厂产品,各种集料及矿粉的筛分结果见表1。
各种粗集料的试验结果如表2,细集料的试验结果如表3,矿粉的试验结果如表4
该项目选用石料的产地为青龙山采石场,质地为石灰岩。
三种规格分别为1#料(-31.5mm)、2#料(-9.5mm)、3#料(0-4.75mm),混合料级配为该三种石料组合而成。
碎石集料压碎值为%,针片状分别为%、%,石屑中小于0.6mm料其塑性指数为,液限为,均符合相关规范。
三种集料比例为:
[30:
30:
40],混合料级配满足部颁《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)表3.2.2的3号级配,水泥稳定碎石的集料级配范围见表:
三、确定水泥剂量的掺配范围
水泥稳定碎石混合料的设计强度要求7d无侧限抗压强度不小于,根据以往项目经验,水泥剂量按、、、四种比例配制混合料,即水泥:
碎石为:
100、:
100。
四、确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度
监理组在能估计合适剂量情况下,将剂量选用缩减至四个。
对四种不同水泥剂量的混合料做标准击实试验,确定出最大干密度和最佳含水量如表:
标准击实试验结果表
配合比
ρdmax/g/cm3
ωo/%
备注
水泥:
碎石
:
100
五、测定混合料标准曲线及强度试验
标准EDTA滴定试验结果表
EDTA消耗量/mL
7天无侧限抗压强度结果表
配合比
①
②
③
④
⑤
/
抗压强度
试件编号
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
RC/Mpa
Mpa
S/Mpa
Cv/%
六、配合比组成设计成果
监理组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为%、%、%、%时试件强度平均值均满足不低于设计值的要求。
2、考虑到试验数据的偏差和施工中的保证率,对水泥剂量为%、%、%、%时的强度数据通过公式R≥Rd∕(1-ZaCv)验算,其强度均能满足本项目设计强度指标要求。
3、为防止干缩性裂缝及确保强度等方面综合考虑,采用%的水泥剂量。
故监理组工地试验室配合比组成设计成果为:
:
集料=:
100,混合料的最佳含水量为%,最大干密度为∕cm3,施工时压实度按98%控制。
根据施工现场情况,对试验室确定的配合比进行调整,因该项目采取集中厂拌法施工,故水泥剂量增加%,集料的含水量不能忽略不计,应及时调整出最终的施工配合比。
表1各种集料及矿粉的筛分结果
筛孔
集料
通过筛孔(方孔筛,mm)百分率(%)
1#料
2#料
3#料
矿粉
表2沥青混合料用粗集料的试验结果
材料名称
规范要求(%)
试验方法
针片状颗粒含量大于以上(%)
__
不大于12
T0312
针片状颗粒含量小于以下(%)
不大于18
<0.075mm含泥量(%)
不大于1
软石含量(%)
(~)mm\(~)mm
不大于
T0320
洛杉机磨耗值(%)
不大于28
T0317
压碎值(%)
不大于26
T0316
表3沥青混合料用细集料的试验结果
4#料
棱角性(%)
不小于30
T0344
砂当量(%)
75
不小于60
T0334
表4沥青混合料用矿粉的试验结果
含水量(%)
T0103烘干法
外观
无团结
无团粒结块
————
亲水系数
小于1
T0353
3、AC-13F沥青混合料级配要求
本次目标配合比设计采用的级配类型为AC-13F型,参照《公路沥青路面施工技术规范》(JTJF40-2004)表5.3.2-1表,设计级配如下表:
筛号
下限
90
68
38
24
15
7
5
4
上限
85
50
28
20
8
4、初选级配
依据规范(JTGF40-2004)的设计要求,在选择集料级配时,根据集料的筛分结果首先初选出粗、中、细三个级配,然后根据该工程地区气候属夏炎热冬温区同时考虑高温稳定性、低温抗裂性、耐久性及水稳定性来选择油石比,分别制作马歇尔试件,得出试件的体积指标,根据体积指标初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。
确定AC-13F的三种级配,分别测定三种级配按沥青用量为%制作马歇尔试件。
三个级配的矿料比例表、三种矿料的合成级配明细表、三种级配曲线图详见下表:
三种级配的矿料比例明细表
级配
矿料比例(%)
1#
2#
3#
级配1
级配2
级配3
三种矿料的合成级配通过明细表
级配类型
通过下列筛孔(方孔筛,mm)的质量百分率(%)
三种级配曲线图
5、试验级配评价
参照以往沥青砼路面上面层AC-13F目标配合比的工程应用情况,选择沥青用量%作为三种试级配的沥青用量,双面各击实75次成型马歇尔试件。
马歇尔试验结果汇总见下表:
体积指标
沥青用量(%)
毛体积
相对密度
最大理论
空隙率(%)
VMA(%)
饱和度(%)
技术要求
\
3~6
不小于
65~75
可以看出级配1、级配2和级配3体积指标均满足要求,根据经验本次设计选择级配2为设计级配。
6、马歇尔稳定度试验
按设计矿料比例配料,采用五种沥青用量进行马歇尔稳定度试验,试验结果见下表:
AC-13F设计级配马歇尔稳定度试验结果
级配类型
稳定度(kN)
流值
毛体积相对密度
实测理论相对密度
AC-13F
要求
15~40
~
7、最佳油石比的确定
据马歇尔稳定度试验结果,分别绘制稳定度、流值、空隙率、饱和度与油石比的关系曲线,从曲线上找出相应与最大密度、最大稳定度、空隙率范围中值及沥青饱和度中值对应的四个油石比,求出四者的平均值作为最佳油石比初始值OAC1,但如果对选择试验的油石比范围,密度或稳定度没有出现峰值,可直接以目标空隙率所对应的油石比作为OAC1;
作图求出能满足沥青砼各项指标要求的油石比范围(OACmax,OACmin),该范围的中值为OAC2,如果最佳油石比的初始值OAC1在OACmax和OACmin之间,则认为设计结果是可行的,可取OAC1与OAC2的中值作为目标配合比的最佳油石比OAC,并结合南京的气候特点和实际情况论证地取用,最终得出最佳油石比。
由作图法可知相应与最大密度、最大稳定度、空隙率中值、沥青饱和度范围的中值对应的最佳含油量,它们分别为%,%、%、%。
其中值为最佳用油量初始值OAC1=%,用图解法分析,求得允许沥青用量范围为%~%。
其中值为%。
计算出最佳用油量为%,最终确定最佳沥青用量%,油石比%。
目标配合比为1#料:
2#料:
3#料:
矿粉:
油石比=42:
11:
45:
2:
。
四、生产配合比的设计
(一)材料情况
本次AC-13F生产配合比设计所用集料,瓜子片、米砂、石屑均为淳化镇采石厂所供,矿粉为上峰孟墓厂产品,各种集料及矿粉的密度试验见表1:
表1集料及矿粉的密度试验结果
表观相对密度
3#仓
2#仓
1#仓
-------
(二)矿料级配组成计算
依据《公路沥青路面施工技术规范》的规定,参照附表,我们做了热料配合比计算各种热料仓的矿料用量如下:
热料仓
用量比例(%)
42
14
2
热料仓筛分结果
类型
3#仓料
2#仓料
1#仓料
矿料的合成级配
16
90-100
68-85
38-68
24-50
15-38
10-28
7-20
5-15
4-8
五、生产配合比的验证
依据《公路沥青路面施工技术规范》的有关要求,监理组在设计过程中依据目标配合比所确定的最佳用油量%用拌和楼拌和做马歇尔试验,结果如下:
沥青用量
(%)
密度
(g/cm3)
理论密度
空隙率
VMA
(%)
VFA
稳定度
(KN)
(0.1mm)
——
3—6
≥13
65—75
≥
15—40
由以上结果可知,沥青用量为%时的各项物性指标均符合规范要求,因此确定%为最佳沥青用量。
最佳沥青用量下沥青混合料的性能检验
根据设计油石比及级配进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,来检验设计沥青混合料的水稳定性能,试验结果见下表:
浸水马歇尔稳定度试验结果
混合料类型
浸水30min马歇尔稳定度(KN)
浸水48h马歇尔稳定度(KN)
残留稳定度(%)
≥80%
冻融劈裂及车辙试验
冻融劈裂试验结果
TSR(%)
≥75
车辙试验结果
动力稳定度(次/mm)
1023
≥1000
六、AC-13F沥青混合料的设计结论
通过以上设计级配的体积分析和马歇尔稳定度试验,江宁区X030湖熟绕镇段养护改善工程上面层AC-13F型沥青混合料生产配合比设计结果如下:
下列各种矿料所占比例(%)
沥青用量(%)
3仓
2仓
1仓
江宁区X030湖熟绕镇段养护改善工程
江苏育通监理公司驻地监理组
附件目录
1.AC-16F目标配合比设计报告----------------------------------------01
2.沥青试验报告------------------------------------------------------------10
3.沥青路面集料试验报告------------------------------------------------13
4.目标配合比原材料试验报告-----------------------------------------13
生产配合比试验报告--------------------------------------------------13
5.