
水泥稳定土(2020年8月整理).pdf
18页一 寸 光 阴 不 可 轻 1 水泥稳定土 1 水泥稳定土定义和特点 1.1 水泥稳定土的定义 水泥稳定土是指在粉碎的或原来松散的土中, 掺入足够量的水泥和水, 经拌合得到的混合料 在压实和养生后, 其抗压强度符合规范要求的结构材料 水泥稳定土是用水泥做结合料所得 混合料的一个广义的名称, 它既包括用水泥稳定各种细粒土 也包括用在水泥稳定土各种中 粒土和粗粒土 (1) 用水泥稳定细粒土得到的强度符合要求的混合料,视所用的土类而定,可简称为水 泥土、水泥砂或水泥石屑等 (2) 用水泥稳定中粒土和粗粒土得到的强度符合要求的混合料,视所用原材料而定,可 简称为水泥碎石、水泥沙砾等 水泥稳定土可适用于各级公路的基层和底基层,但水泥土不得用做二级和二级以上公路高 级路面的基层 1.2 水泥稳定土的优缺点 1.2.1 优点 (1)强度高,稳定性好、抗冲刷性能好 (2)在缺乏优质粒料的地区,采用水泥稳定土做路面的基层或底基层,比较经济 1.2.2 缺点 (1)水泥稳定土,特别是水泥土在施工中容易产生收缩裂缝,而采用水泥稳定粒料时,水 泥用量超过一定比例,混合料收缩性大也容易产生收缩裂缝 (2)由于水泥性质的原因,水泥的水化和硬结作用进行比较快,要求在较短时间内完成从 加水拌合到碾压成型的几个主要工序。
因此对施工时间要求比较严格 (3) 水泥稳定土施工用谁和养生用水比较多在干旱地区或缺水路段施工难度大 (4) 不适宜在雨季施工,或在雨季施工困难,不耐磨耗,不能用在路面的面层 2 水泥稳定土施工准备 2.1 原材料准备 2.1.1 水泥 (1)水泥品种 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质水泥都可用于稳定土,但应选用初凝时间 3h 以上和终凝时间较长(宜在 6h 以上)的水泥不应使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变 质的水泥宜采用标号 325 或 425 的水泥 (2)水泥剂量 水泥剂量是指水泥质量占全部粗细土颗粒(即砾石、沙粒、粉粒、粘粒)干质量的百分率, 即水泥剂量=水泥质量/干土质量水泥稳定中粒土和粗粒土用做基层时,水泥剂量不宜超过 6在只能使用水泥稳定细粒土做基层时或水泥稳定集料的强度要求明显大于规定时,水 泥集料不受此限制 工地实际采用的水泥集料应比室内试验确定的剂量多 0.51.0 采 用集中场拌法施工时,可只增加 0.5;采用路拌法施工时,宜增加 1.0水泥的最小集 料应符合下表规定: 土类 拌合方法 路拌法 集中场拌法集中场拌法 中粒土和粗粒土 4 3 细粒土细粒土 5 4 2.1.2 土 满足要求的细粒土、级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎土石、煤矸石和各种粒状矿渣均适宜 用水泥稳定。
一 寸 光 阴 不 可 轻 2 (1) 二级和二级以下公路用土要求 1) 粒径要求 用水泥稳定土做底基层时,集料的最大粒径37.5mm 2) 级配要求 用水泥稳定土做底基层和基层时,水泥稳定土的颗粒组成如所示 二级及二级以下公路水泥稳定土集料做底基层的颗粒组成范围 筛孔尺寸(mm) 5.3 4.75 0.6 0.075 0.002 通过质量百分率() 100 50100 17100 050 030 二级及二级以下公路水泥稳定土集料做基层的颗粒组成范围 筛孔尺寸(mm) 通过质量百分率 () 筛孔尺寸(mm) 通过质量百分率 () 37.5 90100 2.36 2070 26.5 66100 1.18 1457 19 54100 0.6 847 9.5 39100 0.075 030 4.75 2884 3)液塑限要求 水泥稳定土用做底基层时,对土的液塑限基本要求如下: a、 细粒土:液限 WL40,塑性指标 Ip17,均匀系数应大于 5. b、 中粒土和粗粒土:如土中的0.6mm 的颗粒含量在 30以下,塑性指标可稍大 c、 实际工作中,宜选用均匀系数大于 10,塑性指数 Ip12 的土。
水泥稳定土用做基层时,集料中不宜含有塑性指数的土 4)压碎值的要求 基层:35; 底基层:40 5)有害杂质含量要求 有机质含量超过 2%的土,必须先用石灰进行处理,闷料一夜后再用水泥稳定;硫酸盐含量 超过 0.23%的土,不应用不泥稳定 (2) 高速和一般公路用土要求 1) 粒径要求 水泥稳定类用作底基层时,集料的最大粒径37.5mm;做基层时,集料做大粒径31.5mm 2)级配要求 水泥稳定土的颗粒组成如表所示 通过质量百分率() 1 2 3 筛 孔 尺 寸 (mm) 37.5 100 100 100 31.5 90100 90100 26.5 19.0 6790 7289 9.5 4568 4767 4.75 50100 2950 2949 2.36 1838 1735 0.6 17100 822 822 0.075 030 07 07 液限 28 塑性指数 9 一 寸 光 阴 不 可 轻 3 a 水泥稳定土用做底基层时:采用 1 号级配,土的均匀系数应大于 5;对于中粒 土和粗粒土宜采用 2 号级配范围。
b 当水泥稳定土用做基层时:对所用的碎石或砾石,应预先筛分成 34 个不同 粒级,然后配合,集料级配采用 3 号 3)液塑限要求 水泥稳定土用做基层时,对土的液塑限基本要求如下: b、 细粒土:液限 WL40,塑性指标 IP17 c、 中粒土和粗粒土:如土中的0.6mm 的颗粒含量在 30以下,塑性指标可稍大 d、 实际工作中,宜选用均匀系数大于 10,塑性指数 IP12 的土 水泥稳定土用做基层时,集料中不宜含有塑性指数的土塑性指数大于 17 的土,宜采用石 灰稳定,或水泥和石灰综合稳定 4)压碎值的要求 基层:35; 底基层:40 5)有害杂质含量要求 有机质含量超过 2%的土,必须先用石灰进行处理,闷料一夜后再用水泥稳定;硫酸盐含量 超过 0.23%的土,不应用不泥稳定 (3) 水泥稳定砂 水泥稳定粒径较均匀的啥时,宜在砂中添加少部分塑性指数小于 10 的粘性土或石灰土,也 可添加部分粉煤灰,加入比例可按使混合料的标准干密度接近最大值确定,一般约为 20% 40 2.1.3 水 凡是饮用水可以使用,遇有可疑水源,应委托有关部门化验鉴定 2.1.4 水泥稳定土混合料组成设计 水泥稳定碎石混合料组成设计的任务是: 根据规范要求的抗压强度标准, 通过试验确定最适 宜稳定的土类;确定必须的水泥剂量;确定最佳含水量和最大干密度;在需要改善混合料的 性质时,确定掺加料的比例。
(1) 水泥稳定土的抗压强度标准 公路等级 高速公路、一级公路 二级及以下公路 基层 35 2.53 底基层 1.52.5 152.0 (2)原材料试验 1)土 在水泥稳定土施工前,应取所定料场中具有代表性的土样按公路土工试验规范 (JTJ051) 进行下列试验: 颗粒分析 液限和塑性指数 相对密度 击实试验 碎石或砾石的压碎值 有机质含量试验(必要时做) 硫酸盐含量试验(必要时做) 2) 水泥 应检验水泥的标号和终凝时间 (3)选用合适的水泥剂量 一 寸 光 阴 不 可 轻 4 1)准备水泥稳定类试块 对于同一种土,一般需制备 5 个不同水泥剂量的试块,掺加水泥剂量参见下表 结构层 土的类型 掺加水泥剂量 基层 中粒土、粗粒土 3、4、5、6、7 IP12 的土 5、7、8、9、11 其它细粒土 8、10、12、14、16 底基层 中粒土、粗粒土 3、4、5、6、7 IP12 的土 4、5、6、7、9 其它细粒土 6、7、8、9、10、12 2)确定最佳含水量、最大干密度 通过击实试验确定混合料的最佳含水量和最大干密度 至少应做三个不同水泥剂量混合料的 击实试验,即最小剂量,中间剂量和最大剂量。
其它两个混合料的最佳含水量和最大干密度 用内插法确定 3) 按工地预定达到的压实度,分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度 4) 试件的强度试验 按最佳含水量和计算的干密度制备试验, 并对其进行强度试验时, 作为平行试验的最少试件 数量不应小于下表的规定 试件应在规定的温度下 (冰冻地区 202C, 非冰冻地区 252 C)保湿养生 6 天,浸水 24h 后,进行 7d 无侧限抗压强度试验,计算试验结果的平均值和偏 差系数 土类 偏差系数 10 1015 1520 细粒土 6 9 中粒土 6 9 13 粗粒土 9 13 如试验结果的偏差大于标准规定的值,则应重做试验,并找出原因,加以解决 5) 选定合适的水泥剂量 改剂量试件在室内试验时达到的平均抗压强度 R 应符合下式要求: RRd/(1-ZaCv) 其中 Rd设计抗压强度 Cv试验结果偏差系数 Za标准正态分布中随保证率而变的系数高速、一级公路应取保证率 95,则 Za=1.645; 一般公路取保证率 90,Za=1.282 2.2 机械仪器配备 机械的种类和数量应根据施工方法、施工工艺、工程数量、工程质量及进度要求等合理选型 和进行配合使用。
水泥稳定土施工选用的机械仪器如表: 施工设备 选用机械 测量设备 经纬仪、水准仪、全站仪、卡尺、钢钎、钢丝线 水泥稳定土混合料生产设备(厂拌法) 水泥拌和站、装载机 拌和设备(路拌法) 稳定土拌和机、平地机、多铧犁、圆盘耙 摊铺设备 平地机、推土机、水稳摊铺机 整型设备 拖拉机、平地机 运输设备 自卸车、翻斗车、自卸汽车、搅拌车 碾压设备 振动压路机、轮胎压路机、光轮压路机 一 寸 光 阴 不 可 轻 5 养护设备 洒水车 试验检测设备 压力试验机、水泥净搅拌机、水泥胶砂搅拌机、水 泥胶砂振实台、 水泥标准养护箱、 水泥负压筛析仪、 沸煮箱、水泥抗折试验机、烘箱、标准方孔筛、无 测限抗压强度试模 2.3 人员配备 应根据工程数量及施工现场情况合理配置人员数量, 以及根据施工进度计划合理确定人员进 厂情况计划 3 水泥稳定土施工 3.1 水泥稳定土路拌法施工 二级以下公路水泥稳定碎石基层常采用路拌法施工 1. 准备下承层 (1) 水泥稳定碎石基层的下承层表面应平整、坚实,具有规定的路拱,没有松散的材料 和软弱地点下承层的平整度和压实度应符合有关技术规范的要求。
1) 下承层为土基 对于土基,不论是路堤还是路堑,必须用 1215t 三轮压路机或等效的碾压机械进行 34 遍碾压检验在碾压过程中,如发现土过干、表层松散,应适当洒水;如土过湿,发生“弹 簧”现象,应采用开挖晾晒、换土、掺石灰或水泥等措施进行处理 2) 下承层为底基层 对于底基层,应进行压实度检查,对于柔性底基层还应进行弯沉值检验反不符合设计要求 的路段,必须根据具体情况,采取措施,使之达到规范规定的标准 (2) 新完成的底基层或基础,必须按规范要求进行验收凡验收不合规的路段,必须采 取措施,使其达到标准后,方可铺筑上层 (3) 在槽式断面的路段,两侧路肩上每隔一定距离(可为 510m)交错开挖泄水沟(或 做盲沟) (4) 在集料摊铺前应在下承层表面洒水湿润 2. 施工放样 在下承层恢复中线直线段每 1520m 设一桩,平曲线段每 1015m 设一桩,并在两侧路肩 边缘外设指示桩 然后进行水平测量, 在两侧指示桩上用明显标记出水泥稳定土边缘的设计 高程施工过程中,标桩如有丢失或移动,及时补桩超平 3. 备料与运输 (1) 取土前,应将树木、草皮和杂土清除干净 (2) 土中的超尺寸颗粒应予筛除。
(3) 应在预定的深度范围内采集土,不应分层采集,不应将不合格的土采集在一起 (4) 对于塑性指数大于 12 的粘性土,可视土质和机械性能确定是否需要过筛 (5) 计算材料用量 根据各路段水泥稳定土层的宽度、 厚度及预定的干密度, 计算各路段需要的干。
