關于水泥穩定土配比設計強度結果分析

蔡 松

（江蘇太倉市創新建筑技術研究所有限公司，江蘇 太倉215400）

0 前言

水泥穩定粒材料主要由粒料和灰漿體積組成。粒料為級配碎石，灰漿體積包括水和膠凝材料，膠凝材料由水泥和混合材料組成。

水泥穩定粒材料作為半剛性基層在高級公路路面基層中應用較為廣泛，現場制作無側限抗壓強度試件，測其7天抗壓強度是控制路面基層施工質量的重要指標。

表1 擊實試驗數據

1 測量原理、方法、設備及過程描述

測量對象：采用設計強度等級為3.5MPa的無機結合料穩定粗粒土

測量標準：JTG E51-2009《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》

JTG E42-2008《公路工程集料試驗規程》

CJJ1-2008《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》

測量環境：溫度23℃

測量儀器：WA-1000型 萬能材料試驗機 （準確度等級為I級），游標卡尺（精度為0.1mm），DZY-11多功能電動擊實儀，MP15K電子天平。

測量原理：采用設計強度等級為3.5MPa的水泥穩定粗粒土按室內重型標準擊實試驗。配料時將試樣依次用四分法取樣，并且用烘干法測其試樣的含水量，預定兩次平行試驗每次做5個不同含水量將碎石加水拌和均勻密封好浸潤兩小時后，摻入水泥做擊實試驗。根據兩次擊實平行試驗結果提供的最佳含水量5.2%與最大干密度2.298g/cm3及工地上預定的壓實度98%，制備一組標準試件共13個的（高：直徑=1：1）的圓柱體試件。成型時需要用壓力機壓入試模，約6小時以后脫模。脫模后的試件放置在溫度（20±2）℃,相對溫度＞95%的養護箱中養護6天，然后再將試件浸泡在溫度為20℃水中1天后進行無側限抗壓試驗。試驗前，將浸水一晝夜的試件從水中取出，表面擦干，并用游標卡尺測量試件高度，將試件放在壓力機上，以1mm/min的加載速率均勻的向試件表面施加壓力直至破壞，記錄此時的最大破壞荷載P，根據公式算出試件的無側限抗壓強度。

2 原材混合料配比

水泥采用無錫白藥山水泥P·C 32.5，三天抗折強度為3.6MPa， 抗壓為16.4MPa，28天抗折強度為9.2MPa，抗壓為44.8MPa，初凝時間為 265min，終凝時間為320min。

碎石采用二 四 六石子，級 配 分 為 碎 石 （9.5--31.5）mm、碎石（4.75-19.0）mm 和石屑（0-4.75）mm。

合成水泥穩定碎石混合料配比：

水泥：碎石（9.5--31.5）：碎石（4.75-19.0）：石屑（0-4.75）=5.5%：25.0%：36.0%：39.0%

3 確定最佳含水量及最大干密度（表1）

取兩次平行試驗結果，作曲線圖。

圖1

從圖1曲線中可以看出第一次最佳含水量為5.2%，最大干密度為2.295g/cm3，第二次最佳含水量為5.2%，最大干密度為2.302g/cm3。兩次平行試驗的最佳含水率為5.2%，最大干密度為2.298g/cm3。

4 7天無側限抗壓強度

根據最佳含水量5.2%與最大干密度2.298g/cm3及工地上預定的壓實度98%，采用靜壓法制備13個（高：直徑=1：1）的圓柱體試件。7天無側限抗壓強度試驗結果如下表2：

表2

代入試驗數據得：

偏差系數為：

5 試驗結果數據分析

通過5.5%水泥劑量的無側限抗壓強度試驗，根據試驗結果，7天無側限抗壓強度值為4.0MPa大于設計強度等級要求3.5MPa。標準差S(Rc)=0.1MPa，強度偏差系數CV=2.5%。

考慮到試驗數據的偏差和施工中的保證率，取95%的保證率及Za=1.3，對水泥劑量5.5%的強度數據通過R≥Rd(1-Za×CV)驗算，強度滿足技術指標要求。

［1］JTG E51-2009公路無機結合料穩定材料試驗規程[S].北京：人民交通出版社.

［2］JTG E42-2008公路工程集料試驗規程[S].北京：人民交通出版社.

［3］CJJ 1-2008城鎮道路工程施工與質量驗收規范[S].中華人民共和國住房和城鄉建設部.