二灰碎石组成设计与施工应用技术探讨

郭 海 龙

(山西省公路工程监理技术咨询公司，山西 太原 030000)



二灰碎石组成设计与施工应用技术探讨

郭 海 龙

(山西省公路工程监理技术咨询公司，山西 太原 030000)

通过室内试验,设计了水泥粉煤灰稳定碎石底基层与基层的配合比，并将该配合比用于试验路铺筑，从松铺系数、压实度、水泥、粉煤灰剂量、强度等方面，检测了各项指标，验证了配合比的合理性。

二灰碎石，基层，松铺系数，配合比

1 原材料选用

1)粗集料：采用××县东阳石料厂生产的碎石A料(19 mm～37.5 mm)、B料(9.5 mm～19 mm)、C料(4.75 mm～9.5 mm)，集料仓均搭设彩钢大棚，进场碎石进行篷布覆盖(见表1)。

表1 粗集料要求及检测结果

2)细集料：采用××鑫丰石料厂生产的D料(0 mm～4.75 mm)(见表2)。

表2 细集料要求及检测结果

3)粉煤灰：采用××省××电力有限公司生产的粉煤灰(见表3)。

表3 粉煤灰检测结果 %

4)水泥：××省××水泥厂生产的P.O42.5缓凝水泥(见表4)。

表4 水泥的物理指标试验结果

2 水泥粉煤灰稳定碎石底基层、基层配合比组成设计

2.1 矿质混合料级配组成设计

根据最大密度曲线理论，使用图解法进行矿料级配组成设计，结果见表5，图1。

表5 矿料级配合成表

2.2 确定水泥剂量掺配范围和最大干密度、最佳含水量

底基层、基层采用相同的矿料级配。水泥剂量分别按照：底基层3.0%，3.5%，4.0%；基层3.5%，4.0%，4.5%。含水量按照3.5%，4.5%，5.5%，6.5%，7.5%，采用振动成型法确定混合料的最大干密度和最佳含水量(见表6)。

表6 最大干密度和最佳含水率汇总

2.3 测定7 d无侧限抗压强度

按照规范要求，根据底基层压实度要求进行混合料称重，用振动成型法制作试件，振动击实至试件高度150 mm，试件高度控制到150 mm(-0.1 mm～+0.3 mm)。将制作好的无侧限试件放入标养室(温度20 ℃±2 ℃、湿度不小于95%)进行养护，养护6 d、浸水1 d，进行无侧限抗压强度试验(见表7)。

表7 7 d无侧限抗压强度汇总

2.4 底基层、基层配合比选定

根据各种水泥剂量所对应的7 d无侧限抗压强度结果比较，最终选定底基层、基层配合比为：

底基层:A料(19 mm～37.5 mm)∶B料(9.5 mm～19 mm)∶C料(4.75 mm～9.5 mm)∶D料(0 mm～4.75 mm)=33∶27∶13∶27,粉煤灰掺量为4.0%。水泥剂量为3.5%、最佳含水量为5.4%、最大干密度为2.441 g/cm3。

基层:A料(19 mm～37.5 mm)∶B料(9.5 mm～19 mm)∶C料(4.75 mm～9.5 mm)∶D料(0 mm～4.75 mm)=33∶27∶13∶27,粉煤灰掺量为4.0%。水泥剂量为4.5%、最佳含水量为5.4%、最大干密度为2.450 g/cm3。

3 试验路铺筑

3.1 施工方案

底基层、基层试验路压实厚度均为18 cm，采用两台摊铺机并机施工，施工宽度为9.45 m，底基层试验路K15+000～K15+210右幅，基层试验路K15+000～K15+210左幅，试验路拟分三个区进行铺筑，松铺系数初定为1.25。

主要施工机械设备见表8，计划机械组合及碾压遍数见表9。

表8 主要施工机械设备表

表9 计划机械组合及碾压遍数

施工工艺流程如下：

施工准备→整修路床→测量放样→两侧支钢模板→挂基准线→混合料拌合→运输→摊铺机并机摊铺→碾压→检测→覆盖洒水养生→交验。

3.2 各项指标的测定

1)松铺系数的测定。在摊铺前按指定的桩号位置测量原路床标高，在摊铺后和碾压后继续观测，计算松铺系数(见表10，表11)。

表10 底基层松铺系数计算表

表11 基层松铺系数计算表

2)压实度检测。压实度按照规范要求的频率进行检测，从振压4遍开始测量，总结出压实遍数与压实度的关系，绘制压实曲线，确定合适的压实遍数(见表12)。

表12 底基层、基层压实度汇总表 %

3)水泥、粉煤灰剂量试验。每作业面不定时抽检水泥剂量且不得少于6次，并与配合比水泥剂量比较，特别注意水泥的有效剂量，即当EDTA滴定时，与标准曲线相比，所得的水泥剂量应在批准的设计水泥剂量+0.5%范围内。底基层、基层结合料计量见表13。

表13 底基层、基层结合料剂量 %

4)强度检测。水泥稳定碎石的施工强度控制以7 d为准，每天上、下午各制作一组，在标准条件下养生时间做无侧限抗压强度(见表14)。

表14 强度检测表 MPa

4 结语

1)主要机械组合合理，底基层、基层Ⅱ，Ⅲ区压实度均满足规范要求，压实方案可以在大规模生产时应用。

2)根据在试验路铺筑后4 d及7 d进行取芯，均能取出完整芯样，证明各项技术控制措施合理有效满足要求。

3)底基层松铺系数的选定：Ⅰ 区松铺系数1.247，Ⅱ，Ⅲ区松铺系数1.304，为确保压实厚度，松铺系数选用1.304，松铺厚度23.5 cm。

基层松铺系数选定：Ⅰ区松铺系数1.241，Ⅱ，Ⅲ区松铺系数1.31，为确保压实厚度，松铺系数选用1.31，松铺厚度23.6 cm。

4)通过以上水泥粉煤灰配合比设计和试验路铺筑，各项技术指标检测结果均符合标准规范要求，证明选定配合比各项指标符合规范要求，满足现场施工需要，试验室室内配合比设计对施工起到了积极的指导作用。

[1] JTG E51—2009,公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].

[2] JTGT F20—2015,公路路面基层施工技术细则[S].

Exploration on the application technologies of lime-fly ash macadam organization design and construction

Guo Hailong

(ShanxiHighwayEngineeringSupervisionTechnologyConsultingCorporation,Taiyuan030000,China)

Based on the mixing proportion of indoor cement fly-ash stabilized gravel base and base course, the paper applies the mixing proportion in testing road paving. Starting from aspects of loose-laying coefficient, compactness, cement, fly-ash dosage and strength, it detects their indicators, and proves the rationality of mixing proportion.

lime-fly ash macadam, base course, loose-laying coefficient, mixing proportion

1009-6825(2017)13-0140-03

2017-02-28

郭海龙(1982- )，男，工程师

U214.11

A