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水泥穩(wěn)定碎石混合料強度實驗及分析建筑工程論文
摘要：水泥穩(wěn)定碎石本身具有強度高，剛度大，整體性強等特點，因此被廣泛應(yīng)用于我國高等級公路建設(shè)中。而水泥穩(wěn)定碎石的強度指標(biāo)受到多種因素的影響，結(jié)合實際工程，從集料級配、混合料的配合比、含水率等方面進行強度對比試驗，探討滿足實際工程要求的最優(yōu)水泥穩(wěn)定碎石配合比方案，并提出控制其性能的措施。
關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石；強度；配合比；強度性能
路基作為路面結(jié)構(gòu)中的主要承重層，其性能好壞顯著影響著路面結(jié)構(gòu)的整體強度、使用性能。而水泥穩(wěn)定碎石基層的整體穩(wěn)定性和耐久性良好、強度和承載能力較高，因而被廣泛應(yīng)用于我國高等級公路建設(shè)中。文章結(jié)合承秦高速公路工程建設(shè)項目，針對其基層擬采用的水泥穩(wěn)定碎石進行試驗分析，找出滿足要求的最優(yōu)配合比方案，并對關(guān)鍵影響因素進行分析。
1.原材料性能檢驗
1.1水泥
本次研究采用京豐水泥廠生產(chǎn)的水泥。水穩(wěn)基層采用32.5級緩凝水泥，初凝時間不小于3h，終凝時間不小于6h。水泥質(zhì)量檢測結(jié)果見下表。
1.2集料
本次實驗水泥穩(wěn)定碎石基層采用遵化新發(fā)采石場碎石，石料分為四檔：1#（10～30mm）、2#（10～20mm）、3#（5-10mm）、4#（0～5mm）。根據(jù)規(guī)范中對級配的要求，基層集料級配設(shè)計見表2：
2.水穩(wěn)混合料擊實與強度試驗
2.1重型擊實試驗
重型擊實試驗試筒容積2177cm3，分3層擊實，每層98次，采用混合料烘干后的含水量計算最大干密度與最佳含水量。
按照表2的級配，取水泥劑量3.5%、4.0%、4.5%、5.5%，每個水泥劑量按加水量3%、4%、5%、6%、7%進行重型擊實試驗。兩次平行試驗如下：
兩組試驗的最大干密度相差均小于0.08，滿足規(guī)范要求。
2.2 7天無側(cè)限抗壓試驗
在擊實試驗結(jié)果基礎(chǔ)上，采用所確定的含水量拌制混合料靜壓成型試件。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室養(yǎng)生7天后測定其抗壓強度，結(jié)果如下表：
回歸的線性關(guān)系：y=0.7452x+0.9948，相關(guān)系數(shù)：RZ=0.9642。實驗結(jié)果顯示：水泥穩(wěn)定碎石混合料的強度隨含水量的增加而增強。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，下基層7天無側(cè)限抗壓強度在實際生產(chǎn)中宜采取4.0MPa為控制目標(biāo)，故取水泥劑量為4.1%，上基層7天無側(cè)限抗壓強度在實際生產(chǎn)宜接近4.5MPa，故取水泥劑量為4.5%。
2.3振動擊實對比試驗
按水泥劑量4.1%和4.5%進行振動擊實驗證試驗，采用相同的級配，分三層裝料，每層振動時間為3分鐘，頻率為30Hz。振動擊實的數(shù)據(jù)圖形和結(jié)果如下：
振動擊實得出的干密度略大于重型擊實的結(jié)果，而最佳含水量略小于重型擊實的結(jié)果。
3.結(jié)語
通過以上水泥穩(wěn)定碎石混合料擊實與強度試驗可知：
（1）水泥穩(wěn)定碎石混合料生產(chǎn)時，1#、2#、3#、4#檔石料比例按照表2，取為20：28：21：31。若各檔礦料顆粒級配組成與配合比設(shè)計的顆粒級配組成偏差較大，應(yīng)調(diào)整原材料比例，確保級配滿足要求。
（2）建議水穩(wěn)下基層混合料水泥用量取4.1%。振動擊實最大干密度為2.487g/cm3，水穩(wěn)上基層混合料水泥用量取4.5%。振動擊實最大干密度為2.490～cm3。以此作為生產(chǎn)控制指標(biāo)，現(xiàn)場壓實度應(yīng)控制為不低于98%，最佳含水量為4.8%。考慮到施工過程中的損失，水穩(wěn)混合料實際生產(chǎn)時，含水量應(yīng)增大0.5%～1.0%，并根據(jù)具體情況調(diào)整。
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