水泥稳定碎石混合料的设计与选材培训课件.pptx
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1、1.水泥稳定碎石半刚性基层概述水泥稳定碎石半刚性基层概述1.11.1特点特点 强度高、刚性大、稳定性好、工程造价较低、强度高、刚性大、稳定性好、工程造价较低、施工方便快速、广泛采用。施工方便快速、广泛采用。可以说,半刚性基层沥青路面在中国公路建设可以说,半刚性基层沥青路面在中国公路建设中具有重大的历史意义。但是,中具有重大的历史意义。但是,几十年来,半刚几十年来,半刚性基层沥青路面路用性能并不是都获得了预期的效性基层沥青路面路用性能并不是都获得了预期的效果,主要表现为存在果,主要表现为存在收缩裂缝收缩裂缝,当有水渗入后可能,当有水渗入后可能出现唧浆现象;当结构组合设计不合理或半刚性基出现唧浆现
2、象;当结构组合设计不合理或半刚性基层自身存在质量问题时,往往会发生结构性破坏。层自身存在质量问题时,往往会发生结构性破坏。1.水泥稳定碎石半刚性基层概述水泥稳定碎石半刚性基层概述1.21.2一些现象一些现象o 水泥剂量达到水泥剂量达到5 56 6以上,现在常用以上,现在常用4%4%和和5%5%;o 施工后的基层表观密实、光滑(级配不良),事实施工后的基层表观密实、光滑(级配不良),事实上已成为水泥稳定碎石基层质量控制的重要标准;上已成为水泥稳定碎石基层质量控制的重要标准;o 工程中为达到设计强度指标及保证路面芯样完整,工程中为达到设计强度指标及保证路面芯样完整,提高水泥剂量(非唯一方式)几乎成
3、为最有效的手提高水泥剂量(非唯一方式)几乎成为最有效的手段;段;o 现场芯样无侧限抗压强度往往远大于室内静压法成现场芯样无侧限抗压强度往往远大于室内静压法成型试件强度的原因(室内成型方式与现场不匹配);型试件强度的原因(室内成型方式与现场不匹配);o 现有压实设备下,无需对施工工艺严格控制也能达现有压实设备下,无需对施工工艺严格控制也能达到较高的压实度(压实度超百现象普遍存在已被接到较高的压实度(压实度超百现象普遍存在已被接受)。受)。1.水泥稳定碎石半刚性基层概述水泥稳定碎石半刚性基层概述1.31.3存在的主要问题存在的主要问题 以上问题的存在并不表明半刚性基层路用性能差,更以上问题的存在并
4、不表明半刚性基层路用性能差,更不表明半刚性材料不适宜作高等级路面的基层。但是,工不表明半刚性材料不适宜作高等级路面的基层。但是,工程实践中出现的一些问题却反映出目前采用的半刚性基层程实践中出现的一些问题却反映出目前采用的半刚性基层混合料设计、评价指标及试验方法等方面尚需进一步研究混合料设计、评价指标及试验方法等方面尚需进一步研究并改进,例如:并改进,例如:o 规范对混合料路用性能要求相对简单规范对混合料路用性能要求相对简单o 规范规定的混合料级配范围太宽规范规定的混合料级配范围太宽o 规范给定的混合料级配过细规范给定的混合料级配过细o 现有设计方法造成水泥剂量过大现有设计方法造成水泥剂量过大o
5、 室内试件成型方式与现场碾压方式不匹配室内试件成型方式与现场碾压方式不匹配o 压实标准偏低压实标准偏低1.水泥稳定碎石半刚性基层概述水泥稳定碎石半刚性基层概述1.41.4解决方法解决方法 如上所述,水泥稳定碎石混合料出现早期破坏与室内成型方如上所述,水泥稳定碎石混合料出现早期破坏与室内成型方式的不合理及标准单一导致水泥剂量过高、压实度标准偏低、级式的不合理及标准单一导致水泥剂量过高、压实度标准偏低、级配不良等有密切关系。为进一步提高路用性能,现实的措施是:配不良等有密切关系。为进一步提高路用性能,现实的措施是:o 改进成型方式改进成型方式o 确定合理的级配范围确定合理的级配范围o 适当降低水泥
6、剂量适当降低水泥剂量o 提高压实度标准。提高压实度标准。但最佳级配范围如何确定,水泥剂量降低多少,压实度标准但最佳级配范围如何确定,水泥剂量降低多少,压实度标准提高到什么程度,却需要以科学的方法去开发能够模拟现场压实提高到什么程度,却需要以科学的方法去开发能够模拟现场压实工况的室内试件成型方式并提出切实可行的施工控制标准。工况的室内试件成型方式并提出切实可行的施工控制标准。1.水泥稳定碎石半刚性基层概述水泥稳定碎石半刚性基层概述1.41.4解决方法解决方法 众所周知,室内试验要准确、有效预测与控制现场施众所周知,室内试验要准确、有效预测与控制现场施工质量,应满足两个最基本的条件,首先要求试件成
7、型方工质量,应满足两个最基本的条件,首先要求试件成型方式能够最大限度地模拟基层施工条件,使室内成果与基层式能够最大限度地模拟基层施工条件,使室内成果与基层实际应用效果有可比性;其次要求各种性能评价指标切实实际应用效果有可比性;其次要求各种性能评价指标切实反映基层在其服务环境下的服务质量。缺少此条件,室内反映基层在其服务环境下的服务质量。缺少此条件,室内控制与预测便无从谈起。控制与预测便无从谈起。天津市市政工程研究院经过多年的科研与施工服,总结天津市市政工程研究院经过多年的科研与施工服,总结出一套具有抗裂性能的半刚性基层材料的设计出一套具有抗裂性能的半刚性基层材料的设计采用振采用振动成型法的半刚
8、性基层材料设计方法及相关的施工方法。动成型法的半刚性基层材料设计方法及相关的施工方法。2.水泥稳定碎石混合料拌和站建站要求水泥稳定碎石混合料拌和站建站要求2.12.1拌和设备要求拌和设备要求o 拌和设备生产能力不小于拌和设备生产能力不小于500t/h500t/h;o 拌和缸必须采用双轴拌和,拌和轴长度不小于拌和缸必须采用双轴拌和,拌和轴长度不小于2m2m;o 拌和机配料应准确,集料皮带秤、水和水泥用量计量装置均拌和机配料应准确,集料皮带秤、水和水泥用量计量装置均需经过计量部门检定合格后才能使用。需经过计量部门检定合格后才能使用。o 料斗数量不少于料斗数量不少于5 5个。个。2.22.2场区规划
9、场区规划o 合理划分生产区、料场和生活区;合理划分生产区、料场和生活区;o 必须保证场区规模能够满足工程需要;必须保证场区规模能够满足工程需要;o 场区应根据需要设置纵坡和雨水排放措施;场区应根据需要设置纵坡和雨水排放措施;o 场区规划应报监理工程师批准后实施。场区规划应报监理工程师批准后实施。2.水泥稳定碎石混合料拌和站建站要求水泥稳定碎石混合料拌和站建站要求2.32.3场区硬化场区硬化o 场区道路硬化场区道路硬化 基层场站入口前基层场站入口前3030米内道路、场区内运料道路(包括装米内道路、场区内运料道路(包括装载机自料堆至拌和机上料斗行走的道路)采用载机自料堆至拌和机上料斗行走的道路)采
10、用8%8%灰土处理灰土处理原地面原地面20cm+16cm20cm+16cm水泥稳定碎石结构,水泥稳定碎石结构,7d7d无侧限抗压强度无侧限抗压强度3.0Mpa3.0Mpa。o 基层料场硬化基层料场硬化 基层料场硬化采用基层料场硬化采用8%8%灰土处理原地面灰土处理原地面15-20cm15-20cm,其上撒布,其上撒布20cm20cm同规格石料。同规格石料。3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求3.13.1碎石碎石o 本工程所用碎石是指石灰岩碎石;本工程所用碎石是指石灰岩碎石;o 上下基层单个颗粒的最大粒径均不应超过上下基层单个颗粒的最大粒径均不应超过31.5m
11、m31.5mm(方孔筛),(方孔筛),一律采用一律采用4 46种种规格料配制,不得使用规格料配制,不得使用0mm0mm30mm30mm或或0mm0mm20mm20mm的级配碎石料;的级配碎石料;o 压碎值不大于压碎值不大于30%,0.075mm30%,0.075mm以下颗粒含量不大于以下颗粒含量不大于5%5%;o 有机质含量不应超过有机质含量不应超过2%2%;o 硫酸盐不应超过硫酸盐不应超过0.25%0.25%;o 所用碎石粗细集料的粒径规格应符合表所用碎石粗细集料的粒径规格应符合表3131的规定生产和使的规定生产和使用。当生产的集料不符合表用。当生产的集料不符合表3131规格要求,但确认与其
12、他材规格要求,但确认与其他材料配合后的级配合乎表料配合后的级配合乎表3232级配范围要求时也可以使用。级配范围要求时也可以使用。3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求规格规格(mm)(mm)以下筛孔以下筛孔(mm)(mm)通过百分率通过百分率(%)(%)31.531.526.526.519199.59.54.754.752.362.360.60.60.0750.0752020303010010080801001000 030300 05 51010202010010090901001000 015150 05 55 5101010010090901001000
13、 015150 05 50 05 5100100909010010055557575252545450 05 5表表31 31 水泥稳定碎石混合料用集料规格水泥稳定碎石混合料用集料规格表表32 水泥稳定碎石混合料级配表水泥稳定碎石混合料级配表筛孔尺寸筛孔尺寸(mmmm)31.531.526.526.519199.59.54.754.752.362.360.60.60.0750.075级配上限级配上限100100100100858559594141272716165 5级配下限级配下限100100909075754747292917178 80 03.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求水泥稳定碎
14、石半刚性基层对材料的要求3.23.2水泥水泥o 水泥可选用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥;水泥可选用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥;o 标号标号32.532.5或或42.542.5散装水泥均可;散装水泥均可;o 选用时应注意选用时应注意初凝时间初凝时间3h3h以上和以上和终凝时间终凝时间6h6h以上;以上;o 快硬、早强水泥以及受潮结块变质的水泥不得使用。快硬、早强水泥以及受潮结块变质的水泥不得使用。o 所选用水泥应满足表所选用水泥应满足表3333的技术要求。的技术要求。表表33 33 水泥指标水泥指标水泥标号水泥标号3d3d强度(强度(MPaMPa)凝
15、结时间凝结时间抗压强度抗压强度抗折强度抗折强度初初 凝凝终终 凝凝32532511.0(10.0)11.0(10.0)2.52.53h3h6h6h42542516.0(15.0)16.0(15.0)3.53.53.33.3水水 凡是饮用水均可用于水泥稳定碎石施工。凡是饮用水均可用于水泥稳定碎石施工。3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求3.43.4材料堆放材料堆放o 各规格材料应整齐堆放,之间必须设置隔墙,隔墙高度不小各规格材料应整齐堆放,之间必须设置隔墙,隔墙高度不小于于1.51.5米;米;o 细料应在已硬化的场地上采用罩棚或苫盖措施,防止因雨淋细料应在已硬
16、化的场地上采用罩棚或苫盖措施,防止因雨淋造成的含水量变化不稳定现象;造成的含水量变化不稳定现象;o 水泥应采用监理工程师批准使用的材料建筑储料仓或其他防水泥应采用监理工程师批准使用的材料建筑储料仓或其他防潮措施,以保证材料不被污染、雨淋或受潮;潮措施,以保证材料不被污染、雨淋或受潮;o 料堆应设置标示牌,标明石料规格、种类、产地、收料人等料堆应设置标示牌,标明石料规格、种类、产地、收料人等内容;内容;o 拌和楼还应设有标明当日生产配合比等相关技术信息数据的拌和楼还应设有标明当日生产配合比等相关技术信息数据的标志牌;标志牌;o 场区内无不合格材料,无多余或杂乱无章的堆积物。场区内无不合格材料,无
17、多余或杂乱无章的堆积物。3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求3.水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求水泥稳定碎石半刚性基层对材料的要求22.2 仲裁由合同签订所在地的仲裁机构根据其仲裁规则和程序进行。(3)如果买方认为卖方在本合的竞争或实施中有欺诈行为。第六条 推荐名额5、对推荐上重要岗位和基层领导岗位的优秀青年,须具备大学以上学历;5.2.6 统计主管部门负责评价选定的统计方法的适用性,如能满足要求,则形成制度统一执行,否则返回5.2;14 合同的变更3注意体态语言13.2 具体支付办法见:本标书第二章“前附表”的规定。环境评估是为了了解企业在市场中所处的地
18、位和环境,包括认知消费意识、竞争信息、顾客心理和顾客需求等几个方面。除了有机性市场的几个环境变化因素,例如政治、法律、经济、科技、社会以及同行的竞争等,还有评估企业所做的策略和规划。对新增的对外报表,由各部门提出方案,将表样送生产部审核、报批登记后方可对外报出。3 职责4.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计4.14.1振动成型方法振动成型方法 研究表明,合理的半刚性基层材料设计所用的成型方法必须能最研究表明,合理的半刚性基层材料设计所用的成型方法必须能最大限度的模拟路面实际成型过程。具体成型方法已列入大限度的模拟路面实际成型过程。具体成型方法已列入公路
19、沥青公路沥青路面设计规范路面设计规范(JTG D502006),在此不再赘述,所用成型设),在此不再赘述,所用成型设备见下图备见下图1。振动成型参数:振动成型参数:n静面压力静面压力140kPa;n振动频率振动频率3355Hz;n振幅振幅0 2.5mm;n振动压实时间振动压实时间0 15min。图图1 1 振动成型机振动成型机4.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计4.3级配设计级配设计 资料显示,相同水泥剂量下,级配良好的混合料其强度比级配资料显示,相同水泥剂量下,级配良好的混合料其强度比级配不良的混合料要高的多。据此通过调整级配提高混合料强度应有较大
20、不良的混合料要高的多。据此通过调整级配提高混合料强度应有较大的潜力。工程实践表明,规范确定级配范围相对较宽,强度满足要求的潜力。工程实践表明,规范确定级配范围相对较宽,强度满足要求但级配不同的水泥稳定碎石混合料其抗裂能力有很大差别。研究成果但级配不同的水泥稳定碎石混合料其抗裂能力有很大差别。研究成果表明,接近规范中值及规范下限两种级配,混合料具有较高的强度及表明,接近规范中值及规范下限两种级配,混合料具有较高的强度及抗收缩特性。级配范围见表抗收缩特性。级配范围见表2 2、图、图2 2。表表2 水泥稳定碎石混合料级配表水泥稳定碎石混合料级配表筛孔尺寸筛孔尺寸(mmmm)31.531.526.52
21、6.519199.59.54.754.752.362.360.60.60.0750.075级配上限级配上限100100100100858559594141272716165 5级配下限级配下限100100909075754747292917178 80 04.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计图图2 2 水泥稳定碎石混合料级配图水泥稳定碎石混合料级配图4.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计4.4最佳含水量和最大干密度的确定最佳含水量和最大干密度的确定 按照设计集料级配的材料比例、最大干密度经验值,以按照设计集料
22、级配的材料比例、最大干密度经验值,以及试件体积计算各种集料的重量并配料,每份混料重量约及试件体积计算各种集料的重量并配料,每份混料重量约8kg左右(风干质量);共配料左右(风干质量);共配料45份备用。选择份备用。选择35个水泥剂个水泥剂量(一般为量(一般为3%,4%,5%,6%,7%)分别进行振动击实和)分别进行振动击实和重型击实试验,确定不同水泥剂量下的最大干密度和最佳含重型击实试验,确定不同水泥剂量下的最大干密度和最佳含水量。水量。4.5无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度试验 按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。按最佳含水
23、量和计算的干密度分别以振动成型法和静压法制按最佳含水量和计算的干密度分别以振动成型法和静压法制备试件。试件在规定温度下保湿养生备试件。试件在规定温度下保湿养生6d,浸水,浸水24h,按,按公路公路工程无机结合料稳定材料试验规程工程无机结合料稳定材料试验规程(JTJ057)进行无侧限)进行无侧限抗压强度。抗压强度。4.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计dvRCZR14.64.6配合比的确定配合比的确定 按规定压实度(底基层按规定压实度(底基层97%97%、基层、基层98%98%)分别计算不同水泥剂量的)分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。按最佳含水量
24、和计算得的干密度分别以振动击实试件应有的干密度。按最佳含水量和计算得的干密度分别以振动击实法成型规定数量的试件。试件在规定温度下保湿养生法成型规定数量的试件。试件在规定温度下保湿养生6d6d,浸水,浸水24h24h,按按规程规程(JTJ057JTJ057)进行无侧限抗压强度试验。并计算试验结果的)进行无侧限抗压强度试验。并计算试验结果的平均值和偏差系数,根据是否满足下面公式要求来确定最后配合比设平均值和偏差系数,根据是否满足下面公式要求来确定最后配合比设计结果。计结果。4.振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计振动成型法水泥稳定碎石混合料配合比设计4.7标准干密度的确定标准干密度的确定 由于目
25、前采用振动击实试验设备进行配合比设计的施工单位由于目前采用振动击实试验设备进行配合比设计的施工单位较少,为便于指导施工,对通过试验确定的配合比设计结果较少,为便于指导施工,对通过试验确定的配合比设计结果进行重型击实试验,计算最大干密度;并与振动击实法试件进行重型击实试验,计算最大干密度;并与振动击实法试件最大干密度进行比较,确定修正系数。以此修正系数乘以工最大干密度进行比较,确定修正系数。以此修正系数乘以工地实验室重型击实法试件最大干密度可作为控制施工的标准地实验室重型击实法试件最大干密度可作为控制施工的标准干密度。干密度。公路路面基层施工技术规范公路路面基层施工技术规范(JTJ 034JTJ
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