水泥稳定级配碎石配合比设计（实例）

水泥稳定级配碎石配合比设计实例

（依据《公路路面基层施工技术细则》JTG/T F20-2015）

一、设计背景

• 工程条件：
  某高速公路基层施工，设计交通荷载等级为特重交通。
• 材料条件：
  采用石灰岩碎石（粗集料）、石屑（细集料），水泥为P.O 42.5。
• 技术要求：

• 7天无侧限抗压强度 ≥4.0MPa；
• 级配采用 C-B-1（基层通用级配）；
• 塑性指数 ≤5，液限 ≤28%。

二、原材料检测

1. 粗集料（碎石）

• 压碎值：18%（规范要求 ≤30%）；
• 含泥量：1.2%（规范要求 ≤3%）。

• 液限：22%，塑性指数：4.5（符合要求）；
• 0.075mm通过率：5%（规范要求 2%~5%）。

三、级配设计

1. 筛分试验结果

   筛孔尺寸 (mm)	碎石（粗）级配（%）	石屑（细）级配（%）
   31.5	100	100
   19	95	100
   9.5	65	92
   4.75	20	60
   2.36	5	35
   0.6	0	12
   0.075	0	5

2. 级配合成计算
   拟定粗集料:细集料 = 65:35（质量比）：

   筛孔尺寸 (mm)	合成级配（%）	C-B-1要求（%）
   31.5	100	100
   19	97.5	82–86
   9.5	75.8	53–62
   4.75	38.0	35–45
   2.36	16.5	22–31
   0.6	4.2	8–15
   0.075	1.75	2–5

3. 调整方案

• 将细集料比例由 35%提高至40%；
• 添加 1%石粉（0.075mm含量 90%）补足细颗粒。
• 调整后0.075mm通过率：
  2.9%符合

四、击实试验确定最佳含水率

1. 试验条件：
   水泥剂量 5%，混合料比例 碎石:石屑:石粉=59:40:1。
2. 结果

• 最佳含水率：5.8%；
• 最大干密度：2.35g/cm³。

五、水泥剂量确定与强度验证

1. 试件制备：
   按5%、5.5%、6%水泥剂量成型试件。
2. 7天无侧限抗压强度：

   水泥剂量（%）	强度（MPa）	结论
   5.0	4.1	合格
   5.5	4.5	推荐经济用量
   6.0	4.8	超强，可优化

六、最终配合比

七、注意事项

1. 级配波动控制：
   4.75mm筛孔通过率需严格控制在 35%~45%（波动范围±5%）；
2. 延迟时间：
   水泥终凝前完成压实，混合料从拌合至碾压结束 ≤2h；
3. 抗裂措施：
   高温干燥地区可掺加 0.5%~1%缓凝剂。

设计总结

通过级配调整与水泥剂量优化，最终配合比满足高速公路特重交通基层的技术要求，兼顾强度与经济性。实际施工中需加强筛分控制和含水率监测。

二、材料性能指标

1. 液限控制：
   被稳定材料的液限 ≤ 28%；
2. 塑性指数限制：

• 高速公路/一级公路：塑性指数 ≤ 5；
• 二级及以下公路：塑性指数 ≤ 7。

三、级配实施要点

• 密实混合料优化：
  对高等级道路，若混合料密实度达标，可扩展采用C-B-3级配；
• 交通荷载适配：
  C-B-3级配需专项用于极重、特重交通条件下的基层强化设计。