水泥稳定碎石混合料配合比的优化探析

李 明

(凯里公路管理局黎平公路管理段)

1 水泥稳定碎石混合料配合比设计步骤

1.1 原材料检验及选定

水泥是稳定碎石配合料的主要材料，因此，必须严格控制水泥的相关指标，确保水泥稳定碎石配合料的质量达到施工要求。水泥:当地可供应P.O32.5普通硅酸盐水泥，经检验各项技术指标均满足有关规范的要求，可以采用。其主要技术指标试验结果列入表1。

表1 水泥材料试验结果汇总表

砂砾是水泥稳定碎石配合料的又一重要原材料，虽然砂砾所占比重不如水泥，但是砂砾的质量和大小对混合料的影响也比较大。对底基层材料进行筛分试验，筛分级配满足设计要求，可采用。计算结果如表2。

表2 砂砾筛分级配计算结果表

砂砾的风干含水量，实侧值为0.26％，在此例计算中砂砾的含水量按零计。确定水泥剂量的掺配范围。现将制备试件所需的基本参数计算如下:配制5％水泥剂量一个试件所需的各种原材料数量:m=ρd×V×(1+w0)×K=2.20×2651×(1+6.0％)×95％=5873g。配置一个试件需要混合料的数量按5873g计算。其中砂砾和水泥的风干含水量取0计算。水泥计量5％的各种材料数量:湿混合料质量=5873g;干混合料质量==87/(1+6.0％)=5541。干集料质量=5541/(1+5.0％)=5277g;水泥质量=77g-5277=264g;水质量=5873-5541=332g。按规定方法测得7d饱水无侧限抗压强度平均值R=1.70，强度标准偏差 S=0.025，强度变异系数Cv=S/R=0.014。

1.2 确定实验室配合比

通过计算，偏差系数:Cv=S/R=0.025/1.70=0.014，强度代表值:R=Rd/(1-ZaCv)=1.5/(1-1.282×0.014)=1.53，强度平均值:R=1.70，R＞R强度评定合格。

2 水泥碎石土配比优化

2.1 水泥剂量的优化

选用塑性指数较大(1号土场，Ip=8.3)的土及塑性指数较小(3号土场，Ip=5.5)的土，固定碎石含量为40％，变化水泥剂量，进行重型击实及7d龄期无侧限抗压强度试验，试验结果见表3。

表3 不同水泥剂量下水泥碎石土7d无侧限抗压强度

图1 固定碎石含量下水泥碎石土7d无侧限抗压强度与水泥剂量关系

从试验结果来看，水泥稳定碎石混合料的含水量和强度会随着水泥的增加而增加，图1显示3号土场水泥稳定碎石混合料的抗压强度要小于1号土场。

3.2 集料比例的优化

选用塑性指数较大(1号土场，Ip=8.3)的土及塑性指数较小(3号土场，Ip=5.5)的土，固定水泥剂量7％、8％，变化集料比例，进行重型击实及7d龄期无侧限抗压强度试验，试验结果见表4。

试验结果显示，试配混合料的强度、含水量和干密度都符合设计要求，从经济方面考虑，项目所用水泥到场单价230元/t，碎石到场单价约50元/t。

表4 不同集料比例的水泥碎石土7d无侧限抗压强度

续表4

4 结束语

为了保证水泥质量，优化碎石混合料的配合比是非常必要的，为此，需要在施工现场进行配合比的检验和数据的采集，使配合比符合设计要求。严格控制集料中细料的含量和塑性指数，严格控制施工碾压时的含水量。水泥稳定碎石基层施工结束后要及时进行养生，采用塑料膜养生或其它保湿养生措施。

[1] 程义.振动法在水泥稳定碎石混合料配合比设计中的研究及应用[J].公路，2010，(9):45-46.

[2] 蒋应军，李明杰，张俊杰，王顺.水泥稳定碎石强度影响因素[J].长安大学学报(自然科学版)，2010，(4):12-13.