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1、抗裂型水泥稳定级配碎石基层 大厚度施工技术研究 （技术报告） 2015-02报告内容l 1.研究工作概述l 2. 抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究l 3.大厚度水泥稳定级配碎石基层施工技术研究l 4. 质量控制与验收评价方法研究l 5.工程应用 l 6.技术经济综合分析 l 7.结论1.研究工作概述课题课题 参与单单位及分工：河南省豫淮高速公路有限公司重庆鹏庆鹏 方路面工程技术术研究院重庆庆交通大学负责项目的组织、协调， 提出技术要求、进度要求负责技术调研与资料收集、 原材料与混合料室内试验与 数据分析、现场施工方法、 工艺与参数的研究、现场 技术指导工作进进程：从略研究目标1、通用压路机能
2、否将厚层水泥碎石基层压实？压实 度是多大？2、是否存在上密下松现象？3、如何保证质量、提高质量？4、厚度相同，一次厚层压实与分层压实的相比，抗疲劳性能如何？相差多少？5、将试验方法、材料设计方法、施工技术、质量控制与验收方法等内容整合，编写一个工法。2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究2.1 振动压实仪动压实仪振动压实的原理：振动作用下，如被压实物料中相邻固体粒子的质量不同，则粒子产生的惯性力不等，粒子将发生相对位移直至达到稳定状态。 图2-1 振动压实仪 振动压实效果的主要影响因素2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究振动压实仪振动频率振幅振动质量机械结构振动参数结构参数材料因素碾压工艺碾
3、压层厚度碾压遍数地基和下承层强度本项目选用的振动压实成型仪主要工作参数如下： 振动频率：30HZ； 振幅：025mm； 静面压力：2500N；激振力：9000N振动压实试验方法改进与创新2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究特点可以用于振动压实仪的校准；压实功与重型击实法的相当；与现行试验规程中的方法不同，规程中的方法有错误。如何合理确定振动时间？确定最大干密度、最佳含水量试验方法；抗压强度试件制作方法；应用于淮息、淮固工程。传授与参建各方的技术人员。 列于工法中。2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究2.2水泥稳稳定级级配碎石级级配范围优围优 化级级配类类型通过过下列筛筛孔（mm）的质质量百
4、分率（%）37.531.526.519.09.504.752.360.60.075底基层层 基层层上限10010089573927153.5下限100907247291780底基层层上限10010086624233153.5下限100956844271880表2-1水泥稳定碎石级配优化范围 行业技术规范中的范围吸纳了以往的相关成果。本范围比规 范中的更优。2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究2.3 水泥稳稳定级级配碎石配合比优优化设计应设计应 用研究 底基层 底基层水泥稳定级配碎石混合料配合比优化设计试验研究共选取11种级配，级配D-1至级配D-6集料最大粒径为31.5mm；级配D-7至级配
5、D-11集料最大粒径为37.5mm。 特点：取天南地北的原材料试验研究；大样本；并应用 于实体工程。2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究筛筛孔 （mm）质质量通过过百分率（）建议级议级 配 范围围上限建议级议级 配范围围 下限D-1D-2D-3D-4D-5D-631.5100.0100.0100.0100.0100.0100.010010026.595.297.997.496.299.699.5100901980.883.386.481.087.576.589729.552.552.750.354.257.856.457474.7532.433.931.330.637.931.739292.
6、3627.024.422.324.921.217.627170.610.112.19.613.68.39.01580.0753.22.63.42.23.54.33.50表2-2 底基层水泥稳定级配碎石混合料（最大粒径31.5mm）级配设计 2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究图2-2 底基层水泥稳定级配碎石混合料级配设计（最大粒径31.5mm）曲线图2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究表2-3 底基层水泥稳定级配碎石混合料（最大粒径37.5mm）级配设计 筛筛孔 （mm）质质量通过过百分率（）建议级议级 配范围围 上限建议级议级 配范围围 下限D-7D-8D-9D-10D-1137.599
7、.510010010099.910010031.596.797.098.299.495.9100951981.483.984.579.081.286689.557.352.555.257.855.062444.7533.834.832.433.133.042272.3618.627.025.524.829.233180.610.612.612.413.814.51580.0751.60.90.60.81.03.502.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究图2-3 底基层水泥稳定级配碎石混合料级配设计（最大粒径37.5mm）曲线图2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究表2-4 最大干密度和最佳含水
8、量级级配水泥剂剂量 （%）重型击实击实 法振动压实动压实 法 最佳含水量 （%）最大干密度（ g/cm3）最佳含水量 （%）最大干密度 （g/cm3） D-13.54.82.3424.32.412 D-23.54.12.4213.92.501 D-33.54.52.3504.42.418 D-43.54.72.3454.52.404 D-53.04.52.3244.12.399 D-63.04.22.3194.02.395 D-73.54.52.3634.42.453 D-83.54.82.3514.72.420 D-93.54.42.3544.32.425 D-103.54.52.3614.
9、32.427 D-113.54.82.3504.62.4352.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究表2-5 7d无侧限抗压强度级级配水泥剂剂量（ %）7d无侧侧限抗压压强 度均值值 （MPa）偏差系数CV (%)95%概率的强度值值 Rc0.95（MPa）D-13.57.84.47.2D-23.58.64.68.0D-33.58.19.46.5D-43.55.36.24.9D-53.08.210.26.8D-63.08.29.17.0D-73.56.68.45.7D-83.55.57.15.1D-93.56.89.55.8D-103.56.86.76.0 D-113.56.111.44.9大样
10、本统计结果最大粒径mm 抗压强度MPa比较37.55.5100%31.56.7122%结论：水泥3 3.5%，强度5 8MPa；振动压实法与重型击实法+静压法相比，密度提高1.02 1.03倍，强度提高约2倍，抗压模量提高10%，收缩减小 50%。大粒径的水泥碎石性能相对差。2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究基层 基层水泥稳定级配碎石混合料配合比优化设计试验研究共选取10组级配，分别用级配J-1 J-10 表示 。 2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究表2-6 基层水泥稳定级配碎石混合料级配设计 筛筛孔 （mm）质质量通过过百分率（）建议议 上限建议议 下限J-1J-2J-3J-4J-5
11、J-6J-7J-8J-9J-1031.5100 100 100100 100 100100100100 10010010026.596.195.297.997.4 96.9 94.599.198.299.6 98.6100901980.880.883.386.4 79.4 81.286.082.986.1 76.789729.552.752.552.750.3 56.0 49.153.249.253.1 52.057474.7534.532.433.931.3 33.9 31.330.232.732.1 31.539292.3620.827.0 24.422.3 19.2 24.323.925
12、.617.1 25.127170.611.010.112.19.6 7.9 14.813.611.16.7 14.71580.0752.83.22.63.4 3.5 1.00.90.42.9 1.03.502.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究图2-4 基层水泥稳定级配碎石混合料级配设计曲线图2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究表2-7 最大干密度和最佳含水量级级配水泥剂剂量 （%）重型击实击实 法振动压实动压实 法最佳含水量 （%）最大干密度（ g/cm3）最佳含水量 （%）最大干密度（ g/cm3）J-13.54.92.3404.62.400J-23.54.82.3424.32.412J
13、-33.54.12.4213.92.501J-44.04.42.420J-53.54.02.3104.02.397J-64.04.42.3833.92.451J-74.04.62.4024.02.462J-84.04.62.3544.22.442J-93.54.54.12.388J-104.04.42.3774.12.4622.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究表2-8 7d无侧限抗压强度级级配水泥剂剂量 （%）7d无侧侧限抗压压强 度均值值（MPa）偏差系数CV (%)95%概率的强度 值值Rc0.95（MPa）J-13.57.46.65.0J-23.58.34.27.7J-33.58.64
14、.68.0J-44.08.45.77.6J-53.511.07.79.6J-64.08.08.16.9J-74.07.76.66.9J-84.06.97.96.0J-93.59.27.78.1J-104.07.27.26.4振动法成型试件无侧限抗压强度平均值为8.3MPa 2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究2.4 振动压实动压实 法对对水泥稳稳定级级配碎石混合料路用性能 的影响最佳含水量和最大干密度 采用振动压实法所得到最佳含水量是重型击实最佳含水量的0.91.0倍，最大干密度是重型击实的1.0261.036倍，即振动压实=（1.0261.036）重型击实。2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性
15、能研究级级配水泥 剂剂量 （%）振动压实动压实 /重型击实击实 级级配水泥 剂剂量 （%）振动压实动压实 /重型击实击实最佳含水量 （%）最大干密度 （g/cm3）最佳含水量 （%）最大干密度 （g/cm3）D-13.50.8961.030J-13.50.9391.026D-23.50.9511.033J-23.50.8961.030D-33.50.9781.029J-33.50.9511.033D-43.50.9571.025J-44.0D-53.00.9111.032J-53.51.0001.036D-63.00.9521.033J-64.00.8861.032D-73.50.9781.0
16、38J-74.00.8701.025D-83.50.9791.029J-84.00.9131.037D-93.50.9771.030J-93.50.911D-103.50.9561.028J-104.00.9321.036D-113.50.9581.036表2-9 振动压实法与重型击实法所确定的最佳含水量和最大干密度结果比对 2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究静压法试件剖面振动法试件剖面以振动压实法所成型的试件结构均匀，粗集料分布均匀且紧密排列，粗集料间隙被细集料及胶结料密实填充 2.抗裂型水泥稳定级配碎石路用性能研究2.5大厚度水泥稳稳定级级配碎石基层层耐久性研究 路面力学分析 结结构层层厚度(cm)抗压压回弹弹模量(MPa)泊松比沥沥青上面层层414000.30沥沥青中面层层612000.30沥沥青下面层层810000.30水稳稳碎石上基层层2015000.25水稳稳碎石下基层层1515000.25石灰土底基层层207000.30土基400.35表2-10 路面结构计算参数比
