DB5117 T 77-2023 公路水泥稳定磷石膏基层应用技术规范.pdf
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1、公路水泥稳定磷石膏基层应用技术规范DB5117四 川 省(达 州 市)地 方 标 准DB5117/T 77-2023Technical specification for application of cement stabilizedphosphogypsum basein highway2023-09-08 发布达州市市场监督管理局发布2023-09-08 实施ICS 13.030.10CCS Z 05DB5117/T 77-2023I目次前言.1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 路面结构及防排水.25 材料.36 配合比设计.47 施工.68 施工质量管理与检查验收.
2、89 环境管理与质量监测.9附录 A(规范性)水稳定性系数试验方法.10附录 B(规范性)干湿循环强度试验方法.11参考文献.13DB5117/T 77-2023II前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由达州市交通运输局提出并归口。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件起草单位:四川省交通勘察设计研究院有限公司、四川景达新材料科技有限公司、瓮福达州化工有限责任公司、达州市质量技术监督检验测试中心、达州市生态环境科学研究院。本文件主要起草人:黄晚清、曹明明、廖孝江、刘禾培、楚佳元、郑利
3、平、付勇、游宏、耿向永、吴建新、吴志勇、王庆远、王剑、陈军、桂骁、左贵宁、李军、张恩荣、苗春泽、邓建波、潘远梅、曹磊、田陈燕、利璐、卢巧丽、兰滔、杜镇宇、王睿麟、施念成。DB5117/T 77-20231公路水泥稳定磷石膏基层应用技术规范1范围本文件规定了公路水泥稳定磷石膏基层的路面结构及防排水、材料、配合比设计、施工、施工质量管理和检查验收、环境管理与质量监测的技术要求。本文件适用于达州市行政区域内公路水泥稳定磷石膏混合料在二级及以下沥青路面底基层、二级及以下水泥混凝土路面基层和底基层的应用。市政道路、乡村道路和厂区道路等其他道路可参照执行。本文件不适用于自然保护区、水源保护区、湿地公园区、
4、基本农田保护区等环境敏感区道路。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 3838地表水环境质量标准GB/T 5484石膏化学分析方法GB 6566建筑材料放射性核素限量GB/T 14848地下水质量标准GB 15618土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准GB 18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB/T 23456磷石膏HJ 91.2地表水环境质量监测技术规范HJ 164地下水环境监测技术规范HJ/T 166土壤环
5、境监测技术规范标准JTG/T F20公路路面基层施工技术细则JTG E51公路工程无机结合料稳定材料试验规程JC/T 2073磷石膏中磷、氟的测定方法DB5117/T 75磷石膏无害化处理技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1磷石膏 phosphogypsum采用湿法工艺制取磷酸产生的副产品,主要成分为二水硫酸钙(CaSO42H2O)。来源:DB5117/T 75-2023,3.1DB5117/T 77-202323.2固化剂 curing agent通过与磷石膏、水泥和水的物理和化学反应,能有效改善水泥稳定磷石膏混合料路用性能的外加剂。3.3水泥稳定磷石膏混合料 cement
6、 stabilized phosphogypsum mixture以磷石膏、水泥等为材料,通过固化剂激发其活性,并与集料(需要时)、水按照一定比例共同拌和形成的混合料。3.4水稳定性系数 water stability coefficient采用标准养生7d/14d最后一天浸水的水泥稳定磷石膏混合料试件的无侧限抗压强度与不经过水浸泡的同龄期试件的无侧限抗压强度的比值。3.5容许延迟时间 permitted delay time在满足强度标准的前提下,水泥稳定磷石膏混合料从搅拌至施工现场碾压成型所容许的最大间隔时间。3.6冻融循环强度比 freeze-thaw cycle strength ra
7、tio按规定方法成型、养生28d龄期的水泥稳定磷石膏混合料试件,在经受5次冻融循环后试件抗压强度与未经历冻融循环试件抗压强度的比。3.7干湿循环强度比 dry-wet cycle strength ratio按规定方法成型、养生28d龄期的水泥稳定磷石膏混合料试件,在经受7次干湿循环后试件抗压强度与未经历干湿循环试件抗压强度的比。3.8水泥剂量 cement dosage以水泥质量占全部干燥磷石膏、碎石质量总和的百分比表示。4路面结构及防排水4.1路面结构4.1.1路面结构验算时,水泥稳定磷石膏混合料的弯拉强度和弹性模量宜采用实测值。4.1.2水泥稳定磷石膏层的厚度可根据结构验算、道路实际情况
8、需要等确定,单层压实厚度宜为16cm25cm。4.2防排水4.2.1应按照疏堵结合的原则,充分考虑路面结构防水与排水设计。4.2.2水泥稳定磷石膏混合料用于基层时应采取必要的抗裂、防水、加强层间结合的措施。4.2.3地下水位高、排水不良的填方路段、岩石挖方路段,应重点加强路面结构排水设计。4.2.4路肩结构组合和材料选用应与行车道路面相协调,不应影响路面结构中水的排出。4.2.5在后期路面运营过程应做好养护维修,及时对裂缝进行灌缝,及时对路面病害进行处治,防止路表水下渗。DB5117/T 77-202335材料5.1一般规定5.1.1所有原材料应检验评定合格后方可使用。5.1.2不应使用受潮变
9、质的水泥、过期的固化剂等原材料。5.1.3磷石膏在使用前应进行无害化处理,技术要求应符合 DB5117/T 75 的规定。5.2磷石膏5.2.1用于基层和底基层的磷石膏应符合表 1 的技术要求。表 1磷石膏技术要求项目单位技术要求试验方法外观-粉状疏松物、均匀、无结块、无机械杂质目测二水硫酸钙(CaSO42H2O)(干基)%90GB/T 23456附着水(H2O)(湿基)%15GB/T 5484水溶性五氧化二磷(P2O5)(干基)%0.20JC/T 2073水溶性氟离子(F-)(干基)%0.10水溶性氧化镁(MgO)(干基)%0.10GB/T 5484氯离子(Cl-)(干基)%0.02水溶性氧
10、化钠(Na2O)(干基)%0.06放射性内照射指数-1.0GB 6566外照射指数-1.05.2.2使用前应进行结块磷石膏的破碎处理,破碎后 0.6mm 筛孔通过率应大于 80%,2.36mm 筛孔通过率应大于 90%。5.3水泥宜采用 42.5 级普通硅酸盐水泥,技术要求应符合 JTG/T F20 的规定。5.4固化剂5.4.1固化剂可选用粉末状固化剂或液体状固化剂,采用固化剂的水泥稳定磷石膏混合料路用性能和环保要求等均应符合本文件的规定。5.4.2液体固化剂应颜色均匀,无沉淀或絮状状态。5.4.3粉末状固化剂应无杂质,可溶于常温水,分子量应不小于 600 万,水不溶物含量应小于 10%。5
11、.5集料5.5.1水泥稳定磷石膏混合料掺加的碎石应由各种硬质岩石或砾石加工而成,碎石规格应大于 2.36mm。碎石规格宜采用工程粒径 2.36mm4.75mm、4.75mm9.5mm、9.5mm13.2mm 等。5.5.2集料的物理力学性能应符合 JTG/T F20 的规定。5.6水DB5117/T 77-20234水泥稳定磷石膏混合料拌和、养生用水应符合 JTG/T F20 的规定。6配合比设计6.1一般规定6.1.1混合料组成设计时,应按设计要求,综合考虑材料的力学性能、施工特性、经济性以及工程所在地气候环境、交通荷载影响下的耐久性,选择技术经济合理的混合料类型和配合比。6.1.2确定水泥
12、稳定磷石膏混合料最大干密度、最佳含水量指标时应采用重型击实方法。6.1.3在施工过程中,材料品质或规格发生变化、固化剂或结合料品种发生变化时,应重新进行混合料组成设计。6.1.4水泥稳定磷石膏混合料可采用掺加碎石和不掺加碎石两种类型,当强度要求较高时,应采用掺加碎石的水泥稳定磷石膏混合料。6.2强度要求6.2.1水泥稳定磷石膏混合料宜采用 7d/14d 龄期无侧限抗压强度作为配合比设计的主要指标,强度代表值应符合表 2 的规定,且水稳定系数不小于 0.8,水稳定系数试验方法应按照附录 A 的要求执行。表 2水泥稳定磷石膏混合料无侧限抗压强度技术要求使用层位公路等级重交通(MPa)中、轻交通(M
13、Pa)基层二级及二级以下公路3.04.02.53.5底基层二级及二级以下公路1.52.51.02.0注:不掺加碎石的水泥稳定磷石膏混合料施工质量控制指标采用 14d 无侧限抗压强度和水稳定系数,掺加碎石的水泥稳定磷石膏混合料的施工质量控制指标采用 7d 无侧限抗压强度和水稳定系数。6.2.2水泥稳定磷石膏混合料强度要求较高时,应采用控制原材料技术指标和优化级配设计等措施,不宜单纯通过增加水泥剂量来提高混合料强度。6.3配合比设计技术要求6.3.1不掺加碎石的水泥稳定磷石膏混合料水泥剂量应为 10%14%,固化剂掺量宜为 0.5%1.5%,具体配比经试验论证确定。6.3.2水泥稳定磷石膏混合料掺
14、加碎石时,应根据实际情况在表 3 的级配范围中选用,水泥剂量应小于 10%,固化剂掺量宜为 0.5%1.5%,具体配比经试验论证确定。表 3水泥稳定磷石膏混合料级配推荐范围筛孔尺寸(mm)型(%)型(%)型(%)1610010010013.2901001001009.5709090100100DB5117/T 77-20235筛孔尺寸(mm)型(%)型(%)型(%)4.7540706085901002.362050407065852.36由磷石膏代替6.3.3在配合比设计中,应选取不少于 5 个水泥剂量,分别确定各水泥剂量下混合料的最佳含水率和最大干密度。6.3.4根据试验确定的最佳含水率、最
15、大干密度及压实度要求成型标准试件,验证不同水泥和固化剂剂量条件下水泥稳定磷石膏混合料的无侧限抗压强度,确定满足设计要求的最佳材料配合比。6.3.5混合料性能的验证指标主要包括水稳定系数;当水泥稳定磷石膏混合料用于多雨区时宜进行干湿循环强度试验,有条件时开展冻融循环强度试验,相应技术要求宜符合表 4 的规定。冻融循环强度试验方法应符合 JTG E51 的规定,干湿循环强度试验方法应按照附录 B 的要求执行。表 4水泥稳定磷石膏混合料冻融循环强度比、干湿循环强度比技术要求使用层位冻融循环强度比(%)干湿循环强度比(%)基层8090底基层756.3.6水泥稳定磷石膏混合料宜进行不同成型时间条件下混合
16、料无侧限抗压强度试验,绘制相应延迟时间曲线,以无侧限抗压强度符合表 2 的规定确定混合料容许延迟压实时间。6.3.7目标级配曲线优化选择、合成级配曲线及其性能验证、实际生产中混合料的级配波动范围及性能验证,应符合 JTG/T F20 的规定。6.4环保要求水泥稳定磷石膏混合料试件浸出液特征污染物浓度限值应符合表 5 的规定。表 5水泥稳定磷石膏混合料浸出液特征污染物浓度限值名称技术要求(mg/L)总磷(以 P 计)水溶性氟化物铅铬(六价)硫酸盐镉砷汞28d 水泥稳定磷石膏混合料试件0.210.010.052500.0050.010.0016.5配合比设计流程6.5.1水泥稳定磷石膏混合料的设计
17、应包括目标配合比设计、生产配合比设计和施工参数确定三个部分,按照 JTG/T F20 的要求执行。6.5.2水泥稳定磷石膏混合料配合比设计流程见图 1 所示。表 3水泥稳定磷石膏混合料级配推荐范围(续)DB5117/T 77-20236图 1配合比设计流程图7施工7.1一般规定7.1.1水泥稳定磷石膏混合料层施工,必须在验收合格的下承层上实施,清除作业面表面浮土、积水等。7.1.2宜在气温较高、少雨的季节组织施工,日最低气温应大于等于 5。7.1.3大规模施工前,应通过试验段验证相关配合比、设备配置、施工工艺等,试验段长度不宜小于300m。7.1.4原材料严禁混杂,应分档隔仓堆放,并设置明确的
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