水泥穩定碎石混合料配合比的優化探析

李 明

(凱里公路管理局黎平公路管理段)

1 水泥穩定碎石混合料配合比設計步驟

1.1 原材料檢驗及選定

水泥是穩定碎石配合料的主要材料，因此，必須嚴格控制水泥的相關指標，確保水泥穩定碎石配合料的質量達到施工要求。水泥:當地可供應P.O32.5普通硅酸鹽水泥，經檢驗各項技術指標均滿足有關規范的要求，可以采用。其主要技術指標試驗結果列入表1。

表1 水泥材料試驗結果匯總表

砂礫是水泥穩定碎石配合料的又一重要原材料，雖然砂礫所占比重不如水泥，但是砂礫的質量和大小對混合料的影響也比較大。對底基層材料進行篩分試驗，篩分級配滿足設計要求，可采用。計算結果如表2。

表2 砂礫篩分級配計算結果表

砂礫的風干含水量，實側值為0.26％，在此例計算中砂礫的含水量按零計。確定水泥劑量的摻配范圍。現將制備試件所需的基本參數計算如下:配制5％水泥劑量一個試件所需的各種原材料數量:m=ρd×V×(1+w0)×K=2.20×2651×(1+6.0％)×95％=5873g。配置一個試件需要混合料的數量按5873g計算。其中砂礫和水泥的風干含水量取0計算。水泥計量5％的各種材料數量:濕混合料質量=5873g;干混合料質量==87/(1+6.0％)=5541。干集料質量=5541/(1+5.0％)=5277g;水泥質量=77g-5277=264g;水質量=5873-5541=332g。按規定方法測得7d飽水無側限抗壓強度平均值R=1.70，強度標準偏差 S=0.025，強度變異系數Cv=S/R=0.014。

1.2 確定實驗室配合比

通過計算，偏差系數:Cv=S/R=0.025/1.70=0.014，強度代表值:R=Rd/(1-ZaCv)=1.5/(1-1.282×0.014)=1.53，強度平均值:R=1.70，R＞R強度評定合格。

2 水泥碎石土配比優化

2.1 水泥劑量的優化

選用塑性指數較大(1號土場，Ip=8.3)的土及塑性指數較小(3號土場，Ip=5.5)的土，固定碎石含量為40％，變化水泥劑量，進行重型擊實及7d齡期無側限抗壓強度試驗，試驗結果見表3。

表3 不同水泥劑量下水泥碎石土7d無側限抗壓強度

圖1 固定碎石含量下水泥碎石土7d無側限抗壓強度與水泥劑量關系

從試驗結果來看，水泥穩定碎石混合料的含水量和強度會隨著水泥的增加而增加，圖1顯示3號土場水泥穩定碎石混合料的抗壓強度要小于1號土場。

3.2 集料比例的優化

選用塑性指數較大(1號土場，Ip=8.3)的土及塑性指數較小(3號土場，Ip=5.5)的土，固定水泥劑量7％、8％，變化集料比例，進行重型擊實及7d齡期無側限抗壓強度試驗，試驗結果見表4。

試驗結果顯示，試配混合料的強度、含水量和干密度都符合設計要求，從經濟方面考慮，項目所用水泥到場單價230元/t，碎石到場單價約50元/t。

表4 不同集料比例的水泥碎石土7d無側限抗壓強度

續表4

4 結束語

為了保證水泥質量，優化碎石混合料的配合比是非常必要的，為此，需要在施工現場進行配合比的檢驗和數據的采集，使配合比符合設計要求。嚴格控制集料中細料的含量和塑性指數，嚴格控制施工碾壓時的含水量。水泥穩定碎石基層施工結束后要及時進行養生，采用塑料膜養生或其它保濕養生措施。

[1] 程義.振動法在水泥穩定碎石混合料配合比設計中的研究及應用[J].公路，2010，(9):45-46.

[2] 蔣應軍，李明杰，張俊杰，王順.水泥穩定碎石強度影響因素[J].長安大學學報(自然科學版)，2010，(4):12-13.