水泥稳定碎石配合比设计过程中强度影响因素分析

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水泥稳定碎石配合比设计过程中强度影响因素分析

总第
212
期交

通

科

技
SerialNo.212
2005
年第
5
期
TransportationScience&Technology No.5Oct.2005
收稿日期:
2005-05-14
水泥稳定碎石配合比设计过程中强度影响因素分析
邓社军
1

巢云中
2
(
1
扬州大学水利学院

扬州
225009
;
2
江苏恒基路桥总公司

常州
213002
)
摘

要

通过对宁杭高速公路南京段水泥稳定碎石基层试验结果的分析,研究水泥稳定碎石基层
在配合比设计过程中,在水泥剂量受限制的情况下,集料的粗细、质量、最大干密度等因素对无侧
限抗压强度的影响,并提出使室内试配强度能达到设计要求的建议。
关键词

水泥稳定碎石

基层

配合比

无侧限抗压强度

宁杭高速公路南京段路面结构层采用了水泥
稳定碎石基层,与二灰碎石相比具有早期强度高、
刚度大的特点。在进行配合比设计时,发现其强
度的影响因素较多,本文即对此进行分析。
1
粗集料粒径对强度的影响

水泥稳定碎石的组成材料为水泥和碎石,其
中作为胶结材料的水泥应采用缓凝水泥,作为集
料的碎石要求级配连续,实践中用
3
种石料掺配
而成,分别称为
1
号料(
31.5～19mm
)、
2
号料
(
19～4.75mm
)和
3
号料(
4.75～0mm
),石质有
石灰岩和火成岩等。选取符合要求的原材料,取
不同粒径(按
26.5mm
筛孔的通过率)的主矿料
分别掺
5%
水泥剂量进行试配,分别得出
7d
无侧
限抗压强度,试验结果见表
1
和图
1
。
表
1
不同粒径主矿料试件抗压强度试验结果
试验项目
26.5mm
筛孔通过率/
%
93 96 99
备注
抗压强度
/
MPa
4.1 3.9 3.7
火成岩
3.9 3.8 3.6
石灰岩
图
1
混合料粒径与抗压强度关系图

从试验结果可知,不管石料的岩性是石灰岩
还是火成岩,在水泥剂量不变的情况下,粗集料的
26.5mm
筛孔通过率的减小,试件强度升高,说
明水泥稳定碎石中粒料越粗,强度越高,
26.5mm
通过率每减少
3%
,强度增加约
5%
左右。
2
粗集料的加工工艺对强度的影响

碎石的生产有一次破碎和二次破碎之分,同
种质量的块石由于加工工艺的不同,生产出来的
碎石质量也有差异。选取分别采用一次破碎和二
次破碎加工而成的粗集料(
1
号料和
2
号料),测
定其物理性质如表
2
;细集料(
3
号料)均使用一次
破碎加工而成,测定其小于
0.6mm
颗粒的塑性
指数,分别为
3.8
、
4.1
和
3.7
;用
2
种粗集料与细
集料按相同比例[
m
(
1
号料)
:m
(
2
号料)
:m
(
3
号
料)
=32:32:36
)]掺配成混合集料(合成级配
见表
3
),分别按
4.5%
、
5.0%
和
5.5%3
种水泥
剂量试配,得出
7d
无侧限抗压强度结果见表
4
。
表
2
粗集料物理性质试验结果
检测项目
石料加工类型
一次破碎二次破碎
压碎值/
% 23.8 20.7

针片状
1
号料/
% 18.6 13.4
2
号料/
% 25.9 19.8
石料强度/
MPa 86 82
表
3
主矿料的级配
加工
类型
通过下列筛孔(方筛孔/
mm
)集料的质量分数/
%
31.5 26.5 19.0 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075
一次
破碎
100 94.8 78.6 54.8 39.6 24.8 16.2 2.3
二次
破碎
100 96.2 81.7 58.2 36.4 26.7 14.7 3.0

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