水泥稳定土基层试验.docx
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水泥稳定土基层试验
路基路面实训课题一
无机结合料（水泥稳定土）基层设计
专业：
班级：
姓名:
学号:
二OO七年月日
无机结合料（水泥稳定土）基层设计说明
一、设计依据:
本设计根据实验室实训老师提供的资料进行设计
1、设计要求：
高速公路路面底基层用水泥稳定土
2、设计标准：
按《公路路面基层施工技术规范》JTJ034—93
设计强度4MPa、压实度98％、液限〈25%，塑性指数〈6。
最大粒径〈37。
5mm,压碎值〈30%，有机质含量不超过2%，硫酸盐含量不超过0。
25％。
水泥强度等级32.5。
级配范围如下表:
筛孔尺寸
37。
5
31.5
19
9。
5
4.75
2。
36
0。
6
0.075
通过率％
100
90～100
75~90
50～70
30～55
15～35
10～20
0～7
二、材料情况：
试验室现提供碎石、石屑、砂三种集料、水泥为云南国家水泥有限公司（昆明分工司）生产的32。
5矿渣硅酸盐水泥。
三、试验情况及结果:
经试验和设计，水泥稳定土最佳水泥用量为%，符合《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-93中的各项指标要求。
二OO七年月日
无机结合料（水泥稳定土）基层设计步骤
一、原材料试验（步骤）
a、水泥：
3、28天强度
b、A、B、C三种材料筛分，掺配
c、击实——最大干密度，最佳含水量
d、无侧限制件计算过程
e、无侧限抗压强度试验
1、水泥胶砂强度实验报告
水泥厂家：
云南国家水泥有限公司（昆明分工司）
水泥品种：
矿渣硅酸盐水泥
水泥编号：
报告日期：
2007年月日
试件编号
试验龄期
抗折强度
抗 压 强 度
破坏荷载（N）
支点间距L（mm）
试件尺寸（mm）
抗折强度Mpa
平均抗折Rf（Mpa）
破坏荷载（N）
受压面积mm2
抗折强度Rf（Mpa）
平均抗折强度Rf（Mpa）
高度mm
高度mm
1
3天
2200
100
40
40
5.15
4.41
16300
40×40
10。
2
10.4
19500
40×40
12。
2
2
1850
100
40
40
4。
34
15900
40×40
9。
9
坏
40×40
3
1600
100
40
40
3。
75
16800
40×40
10。
5
14800
40×40
9.3
备注：
抗折强度计算公式Rf=1。
5Ff*L/b3抗压计算式Rf=Fc/N
结论:
通过上述实验，该水泥满足强度要求，可以使用．
2、A、B、C三种集料筛分
A、B、C集料筛分表
材料名称
筛孔尺寸
37.5
31.5
19
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
底
通过百分率（%）
A集料
100
99。
03
73。
64
43。
7
15.71
9。
06
4.1
1。
72
0。
03
B集料
100
100
100
96。
3
9。
5
0。
4
0。
3
0。
1
——
C集料
100
100
100
99。
81
83。
58
60.9
38。
1
19。
1
——
规范要求达到矿质混合料级配
混合料类型和级配
筛孔尺寸（mm）
37。
5
31。
5
19
9。
5
4.75
2.36
0.6
0.075
底
通过百分率（％）
级配范围
100
90—100
67-90
45—68
29—50
18—38
8-22
0—7
级配中值
100
95
78.5
56。
5
39。
5
28
15
3.5
二、按图解法进行矿质混合料掺配及校核
由图所得各集料用量比例:
A集料的用量为33%
B集料的用量为8.5%
C集料的用量为58。
5％
按此比例进行校核
矿质混合料组配校核表
材料
筛孔尺寸（mm）
37.5
31.5
19
9.5
4.75
2.36
0.6
0。
075
通过百分率（%）
原料
集配
A集料100%
100
99。
03
73.64
73。
7
15。
71
9.06
4。
1
1。
72
B集料100％
100
100
100
96。
3
9。
5
0.4
0。
3
0.1
C集料100％
100
100
100
99。
81
83。
58
60.9
38.1
19.1
各种集料
在混合料
中的级配
A集料49％
（50％）
49。
5
（50）
49.0
（49.5）
36。
4
（36。
8
21.6
（21。
8
7.8
（7.8）
4。
6
（4。
5）
2.0
（2.0）
0.8
（0.9）
B集料10。
5％
（15%）
10.5
（15）
10.5
（15）
10.5
（15）
10。
1
（14.4）
1。
0
（1。
4）
0.04
（0。
06）
0。
03
（0。
04）
0
（0.02）
C集料40％
（25%）
40
（35）
40
（35）
40
（35）
39.9
（34.9）
33。
4
（29。
2
24.4
（21。
3
15。
2
（13。
3
7.6
（2。
8）
合成级配
100（100）
100
（100）
99。
5
（99。
1
86。
9
（86.8
71.6
（71。
2
42。
2
（38.5
29.04
（25.4
17。
2
（15。
4
8。
5
（3。
8）
规范要求级配范围
100
90—100
67-90
45-68
29—50
18-38
8-22
0-7
三、击实试验确定矿质混合料最大干密度、最佳含水量
土样编号：
击实试验表试验日期:
四、无侧限抗压强度制件
1）计算过程
根据击实试验可知：
最佳含水量为3.75%≈3.8%最大干密度为2.13g/cm3
根据施工压实度计算不同剂量混合料的试件
ρd=ρ实干*K压=2。
13×98％=2。
087g/cm3
按最佳含水量与准备制件：
（1）制件需要的稳定土混合料数量
M1=ρ最大×V（1+W）98％=2。
087×150×150（1+3.75％）×98％=5740g
（2）稳定土混合料中水的质量M水
M水=（M1×W最）/（1+W最）=（5740×3.8％）/（1+3。
75％）=210g
（3）计算稳定土中干混合料质量M干:
M干=M1—M水=5740g-207g=5530g
（4）计算混合料中结合料的用量M结（水泥）
M结=（r×M干）/（1+r）=（3%×5530）/（1+3%）=161。
07g
（5）计算干集料的质量：
M干集=M干-M结=5530—161=5369g
A集料：
53％×M干集=53％×536g=2845.6g
B集料：
27%×M干集=27%×536g=1449.6g
C集料:
20%×M干集=20％×536g=1073.8g
2）制备试件完
3）养生（标准养护6天,浸水1天）
五、无侧限抗压强度试验:
按照上述制件计算过程准备制件:
按水泥用量不同分为三组：
3％的为一组5%的为二组
7%的为三组.每组三个试件，经击实→养生→浸水→脱膜等过程后测定无侧限抗压强度见下三表.六、最佳水泥用量确定；
无侧限抗压强度记录表（第一组水泥剂量3%）表一
报告日期
2006年10月27日
试验日期
2006年10月16日
制件日期
2006年10月18日
集料配合比
53％：
27%：
20％
试件尺寸cm
15×15
养生前试件重量m2g
5610
5440
5550
浸水前试件重量m3g
5600
5410
5535
浸水后试件重量m4g
5635
5470
5600
养生期间的重量损失（m2-m3）g
10
30
15
吸水量（m4—m3）g
35
60
65
养生前试件的高度（h）cm
15。
3
15.6
15.5
浸水后试件高度h1cm
15
15。
2
15。
4
试验最大压力（p）
53500
21500
33000
无侧限抗压强度（R）Mpa
3.0495
1。
2255
1.881
计算公式：
由于本试件为大试件:
Rc=P/A=0。
000057P（MPa）
试中：
P—试件破坏时的最大压力（MPa）
A—试件的截面积（A=π＊D2/4，D试件直径）
①在进行无侧限抗压强度,将计算实验结果的平均值和偏差系数、分别为R、Cv
R=（3。
0495+1。
2255+1.881）/3=2.052
标准差:
V=
Cv=V①/x＊100％=0.92/2。
052×100%=44.8%＞20%偏差系数大于规范规定本组试验
误差超精度应补做试件
无侧限抗压强度记录表（第二组水泥剂量5％）表二
养生前试件重量m2g
5452
5666
浸水前试件重量m3g
5450
5580
浸水后试件重量m4g
5520
5660
养生期间的重量损失（m2—m3）g
2
86
吸水量（m4-m3）g
70
80
养生前试件的高度（h）cm
15.2
15。
3
浸水后试件高度h1cm
15。
1
15.2
试验最大压力（p）N
61000
77000
无侧限抗压强度（R）Mpa
3.48①
4。
39②
计算:
R=（3。
48+4.39）/2=3.94Mpa
V=
Cv=V/R=0。
64/3。
94×100％=16.24％＜20%
精度满足要求
Rd/1-Za=4/1—1.645×16。
24％=5。
46＞R=3.94Mpa
由于平均抗压强度不符合要求，不能用。
无侧限抗压强度记录表（第三组水泥剂量7％）表三
养生前试件重量m2g
5568
5657
浸水前试件重量m3g
5545
5615
浸水后试件重量m4g
5685
5730
养生期间的重量损失（m2-m3）g
23
42
吸水量（m4-m3）g
140
115
养生前试件的高度（h）cm
15.4
15.3
浸水后试件高度h1cm
15.3
15。
1
试验最大压力（p）N
85000
87500
无侧限抗压强度（R）Mpa
4.845①
4.9875②
计算:
R=（4。
845+4。
9875）/2=4.92Mpa
V=
Cv=V/R=0.101/4.92×100%=2。
05%＜20%精度合格
Rd/1—Za2。
05％=4/1—1。
645×1%=4.14＜R=4.92Mpa
从计算可知本组试件符合要求：
Cv①、Cv②均小于20％
且符合：
R≥Rd/1-ZaCv
通过计算一二三组的室内试验结果的平均抗压强度可比较出：
第三组为（7%）的水泥用量为最佳用量,满足强度要求。
补做6%的若R≥Rd/1-ZaCv，则6%剂量更经济。
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