DB41 T 864-2013 公路水泥稳定碎石抗裂设计与施工技术规范.pdf
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1、DB41 河南省地方标准 DB 41/T 8642013 公路水泥稳定碎石抗裂设计 与施工技术规范 Technical Specifications for Design and Construction of Highway Cement Stabilized Macadam against Cracking 2013 - 12 -25发布 2014 - 02 - 25实施 河南省质量技术监督局 发布DB41/T 8642013 I 前 言 本标准按照 GB/T1.1-2009给出的 规则起草。 本标准由河南省交通运输厅提出。 本标准起草单位:河南省交通运输厅公路管理局、许昌市公路管理局和长
2、安大学。 本标准主要起草人:张长林 、赵淑敏 、蒋应军 、李强 、张书杰、宋勇 、郑凤玺。 本标准参加起草人:靳明、陈瑞亭 、刘芳、 赵宏宇 、 田赵红 、郭丽、 施笃俭 、 张鹏、薛鹏涛 、姚曙光 。 DB41/T 8642013 II 目 次 前言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和符号 1 4 材料要求 3 4.1 一般规定 3 4.2 水泥 4 4.3 粉煤灰 4 4.4 集料 5 4.5 水 5 5 抗裂型配合比设计 5 5.1 一般规定 5 5.2 技术要求 6 5.3 设计步骤 6 5.4 施工配合比 8 6 施工工艺 8 6.1 一般规定 8 6.2 混合料拌和
3、9 6.3 混合料运输 9 6.4 混合料摊铺 . 10 6.5 碾压 . 10 6.6 接缝处理 . 11 6.7 养生与交通管制 . 11 7 施工质量检查与验收 . 12 7.1 一般规定 . 12 7.2 施工过程质量检查 . 12 7.3 交工验收 . 13 附录 A(规范性附录 ) 垂直振动击实仪的技术要求 . 15 附录 B(规范性附录 ) 垂直振动击实试验方法 . 18 附录 C(规范性 附录 ) 试件垂直振动成型方法 . 22 DB41/T 8642013 1 公路水泥稳定碎石抗裂设计与施工技术规范 1 范围 本标准规定了公路水泥稳定碎石抗裂设计与施工技术 的术语和定义、材料
4、要求、抗裂型配合比设计、施工工艺 、施工质量检查与验收。 本标准 适用于各等级 新建和改扩建公路。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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 175 通用硅酸盐水泥 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 水泥稳定碎石 Cement Stabilized Macadam 由水泥、水和具有级配的碎石组成的混合料 ,经拌和 、摊铺 、压实 和养生后达到规定强度的材料。 3.2
5、 含水率 Water Content of Cement Stabilized Macadam 水占水泥和矿料的质量百分率。 3.3 最佳含水率 Optimal Water Content of Cement Stabilized Macadam 在一定击实下水泥稳定碎石所能达到最大干密度 的含水率。 3.4 最大干密度 Maximum Dry Density of Cement Stabilized Macadam 在一定击实下水泥稳定碎石干密度 随含水率呈抛物线变化,抛物线峰值即为最大干密度。 3.5 垂直振动击实仪(VVTE) Vertical Vibrocompression Test
6、ing Equipment 工作时只产生垂直振动力而没有水平力的振动击实仪。 DB41/T 8642013 2 3.6 工作频率 Working Frequency VVTE偏心块转轴的转动频率 或VVTE 电机的输出频率 f , f 2= 。 3.7 名义振幅 Nominal Amplitude VVTE的激振器静偏心矩 Me与参振质量 md比值 A0,即 A0=Me/md3.8 垂直振动试验方法(VVTM)Vertical Vibrocompression Testing Method 采用VVTE将水泥稳定碎石振动 击实,确定其最大干密度和最佳含水率、成型圆柱体试件的试验方法。 3.9
7、垂直振动击实试验方法 Method for Reference Density and Water Content Using VVTE 采用VVTE将不同含水率的水泥稳定碎石振动 击实,击实后测试不同 含水率水泥稳定碎石的密度,并绘制干密度 含水率曲线 ,确定水泥稳定碎石最大干密度和 最佳含水率 的试验方法。 3.10 试件垂直振动成型方法 Method of Molded S pecimens Using VVTE 采用VVTE将水泥稳定碎石振动击实至规定压实度和尺 寸要求的圆柱体试件的方法。 4 材料要求 4.1 一般规定 4.1.1 在实地调研的基础上,本着就地取材原则,选择原材料。工
8、地试验室应对计划使用的原材料进行质量检测,合格后报驻地监理验证、审批, 并根据 试验室配合比备料。 4.1.2 材料运至现场后,应抽样检测,检测合格后方可使用。 4.1.3 相同料源、规格、品种的原材料作为一批,应分批检测和储存。 4.1.4 试验检测合格材料和未检测材料应分开存放,试验检测不合格材料应及时清理出场。 4.1.5 集料堆放场地应作硬化处理,且应有良好的排水设施。 4.2 水 泥 4.2.1 水泥应符合 GB 175 的要求,初凝时 间宜大于 4h,终凝时间应大于 6h。 宜采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥,禁止使用快硬水泥、早强水泥及受潮变质水泥。 4.2
9、.2 采用散装水泥时,水泥出炉后应停放 7d 以上,且安定性检测合格后才能使用。 运至工地的 散装水泥入罐温度应低于 50。冬季施工,水泥入拌缸 温度应高于 10。 4.2.3 应确保施工期间的水泥供应。供应不足时或运距较远时,应储备使用包装水泥,并准备水泥仓库、拆包及输送入罐设备。水泥仓库应覆盖或 设置顶棚防雨,并应设置在地势较高处,严禁水泥受潮。 4.2.4 不同厂家、不同品种 、不同批次水泥,应清仓再灌,并分罐存放。 4.3 粉煤灰 粉煤灰应符合表 1 的规定,不得使用等外粉煤灰。 DB41/T 8642013 3 表1 粉煤灰的化学性质 粉煤灰等级 细度(% ) 烧失量(% ) 需水量
10、比(% ) 含水率(% ) Cl( %) SO3( %) 12 5 95 1.0 0.2 3 20 8 105 1.0 0.2 3 45 15 115 1.5 3 4.4 集 料 4.4.1 集料按粒径分为 A 料 19mm37.5mm 、 B 料 9.5mm19mm、 C 料 4.75mm9.5 mm 和 D 料 0 4.75mm(石屑或砂 )四种规格,并按表 2 的规定生产和使用 。 表2 集料规格 料号 规格(mm) 通过下列筛孔尺寸(mm)的质量百分率(% ) 37.5 31.5 19 16 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 A 料 19.037.5 100 70100
11、015 05 - - - - - B 料 9.5 19.0 - 100 80100 - 015 05 - - - C 料 4.759.5 - - - 100 80100 010 05 D 料 04.75 - - - - 100 90100 - 3050 020 4.4.2 粗集料宜采用石灰岩碎石和花岗岩碎石,并应符合表 3 的规定 。 表3 粗集料技术要求 项目 表观密度(t/m3) 压碎值(% ) 针片状含量(% ) 大于 9.5mm 9.5mm 4.75mm 技术要求 2.6 25 15 20 4.4.3 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质, 宜使用石屑或砂,并应符合表 4 的规定 。 表
12、4 细集料技术要求 项 目 表观密度(t/m3) 砂当量(% ) 技术要求 2.6 55 4.5 水 4.5.1 采用无污染水或饮用水。 4.5.2 遇到可疑水源,应按表 5 进行检测,合格后方可使用。 表5 水技术要求 项 目 pH 值 SO42-含量(mg/mm3) 含盐量(mg/mm3) 技术要求 4 0.002 7 0.005 5 抗裂型配合比设计 5.1 一般规定 5.1.1 水泥稳定碎石抗裂型配合比设计采用垂直振动试验方法, 采用的垂直振动击实仪应符合附录 A的规定。 5.1.2 采用附录 B 方法确定水泥稳定碎石最大干密度和最佳含水率 。 5.1.3 采用附录 C 方法成型水泥稳
13、定碎石直径 150mm高度 150mm 圆柱体试件。 5.1.4 水泥剂量= 水泥质量/ 矿料干质量。 DB41/T 8642013 4 5.1.5 粉煤灰剂量 =粉煤灰 质量/ 矿料干质量。 5.2 技术要求 5.2.1 矿料级配 强嵌挤骨架密实型矿料级配见表 6。当掺 粉煤灰时,粉煤灰剂量宜为 4% 5%; 表6 强嵌挤骨架密实型矿料级配 粉煤灰 通过下列筛孔尺寸(mm)的质量百分率(% ) 37.5 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 不掺 100 88100 5870 3846 2836 2028 816 36 掺 100 88100 5666 3747 2
14、432 1525 816 26 5.2.2 压实度和强度 水泥稳定碎石压实度、7d 龄期劈裂强度及无侧限抗压强度应符合表 7的规定。 表7 压实度、强度及水泥剂量要求 层位 压实度(% ) 7d 强度设计值( MPa) 水泥剂量(% ) 水泥稳定石灰岩碎石 水泥稳定花岗岩碎石 劈裂强度 抗压强度 劈裂强度 抗压强度 最小值 最大值 基层 98 0.65 7.0 0.60 6.6 3.0 4.5 底基层 97 0.60 6.5 0.55 6.0 2.5 4.0 5.2.3 水泥剂量 水泥剂量应 符合表 7的规定。 5.3 设计步骤 5.3.1 根据工地实际使用集料的筛分结果和表 6 矿料级配的要
15、求,确定各规格集料之间比例。 5.3.2 分别按下列四种水泥剂量配制同一种矿料级配、不同水泥剂量的混合料: 底基层用: 2.5%, 3.0%, 3.5%,4.0%;基层用: 3.0%, 3.5%,4.0%, 4.5% 5.3.3 按表 7 规定压实度分别计算不同水泥剂量混合料试件应有的干密度。按计算的干密度和 最佳含 水率 ,按 附录 C 方法成型不同水泥剂量混合料直径 150mm高度 150mm 圆柱体试件,每组试件 数量应符合表 8 的规定。 表8 最少的试件数量 Cv 小于 10% 10% 15% 小于 20% 试件数量(个) 6 9 13 5.3.4 试件放入温度 20 2、相对湿度
16、95%以上 的标养室内养生 6d,取出后浸入 20 2恒温水槽中,并使水面高出试件顶约 2.5cm。 5.3.5 将浸水 24h 的试件取出,用软布吸去试件表面的水分,量高称重后,立即进行无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验。 5.3.6 根据公式( 1)确定水泥剂量。若达不到要求,重新调整配合比或更换原材料。 ( )/1dvR R ZC . (1) 式中: R 该组试件强度的平均值, MPa; Rd 强度设计 值(表 7),MPa ; Cv 该组试件强度的变异系数, %; Z保证率系数,高速、一级公路保证率取 95%,Z =1.645;其他公路保证率取 90%, Z=1.282。 5.3.7 通
17、过 5.3.15.3.6 确定混合料矿料级配、水泥剂量、粉煤灰剂量和最大干密度、最佳含水率 ,并通过试验确定施工延迟时间。 DB41/T 8642013 5 5.3.8 配合比设计报告应包括:原材料检测结果、设计级配范围及级配曲线 、最佳含水率和最佳干密度、 水泥剂量、粉煤灰剂量 、 7d 无侧限抗压强度或 7d 劈裂强度 、 最大干密度确定方法和试件成型方法等内容。 5.4 施工配合比 5.4.1 室内配合比应通过稳定土拌和机 实际拌 合 检验不小于 200m 试验段的验证。根据摊铺、碾压以及7d 的现场芯样情况,确定施工配合比。 5.4.2 视拌和设备水泥剂量控制精度,结合施工中原材料变化
18、和施工变异性等因素,工地实际采用水泥剂量可增加 00.5%。 5.4.3 每天开盘前,应检测原材料级配及天然 含水率,验证混合料配合比准确性及稳定性。拌和混合料含水率应不超过最佳含水率 +0.5%,并确保碾压时混合料 含水率处于或略大于最佳含水率 。 6 施工工艺 6.1 一般规定 6.1.1 机械设备、试验检测仪器进场后,应 全面检查、 调试、校核、标定、维修和保养。 6.1.2 施工前,建设单位应组织设计、施工、监理等单位进行技术交底,施工单位应进行施工组织设计,施工、监理人员应培训后上岗。 6.1.3 下承层验收合格后,方可以进行上结构层施工。 6.1.4 正式开工之前,应铺筑不小于 2
19、00m 的试验段,确定施工工艺和质量控制要求。 6.1.5 应采用流水作业法施工,使各工序紧密衔接,确保拌和到碾压终了之间的时间应控制在 5.3.7确定的施工延迟时间之内。 6.2 混合料拌和 6.2.1 稳定土拌和机额定产量应不小于 500t/h,拌缸长度不小于 2.5m; 进料斗应不少于 5 个,料斗间加设高度不小于 50cm 的隔板以防窜料 ;至少配置 2 个容量 80t100 t 水泥罐,罐仓内应配有防水泥起拱停流的装置;料斗、罐仓应装配电子动态计量器,加水量使用流量计控制。 6.2.2 稳定土拌和机实际产量应不超过额定产量的 85%,并保证实际出料能力应超过实际摊铺能力的10%15%
20、 。 6.2.3 拌和前,应先调试和标定 所用设备, 确保配合比 符合设计要求。原材料发生变化时,应重新调试和标定设备。 6.2.4 每天开始拌和前,应检查集料的 含水率 ,计算当天的施工配合比。高温作业时,应视按温度变化及时调整 拌合含水率,保持现场摊铺碾压含水率 接近于 最佳含水率 。 6.2.5 每天出料时,检查配合比是否符合设计 要求。施工过程中按规定频率抽检配合比情况 。 6.3 混合料运输 6.3.1 运输车辆数量、运输能力 应满足拌和出料与摊铺需要。 6.3.2 装车时车辆应前后移动,分三次装料,减少粗细集料离析。 6.3.3 运输车上的水泥稳定碎石应覆盖,减少水分损失 。 6.
21、4 混合料摊铺 6.4.1 摊铺机应具有良好的抗离析能力。 DB41/T 8642013 6 6.4.2 为防止水泥稳定碎石 混合料 离析 ,应对摊铺机采取下列措施 : a) 螺旋分料器不应 安装在高位 ; b) 螺旋分料器与前挡板刮板和熨平板之间间隙应 不大于 25cm; c) 应采取措施降低前挡板刮板离地高度,如 设塑料或橡胶挡板等 ; d) 前挡板刮板两端安装塑料或橡胶挡板等,以防止两端混合料自由滚落 。 6.4.3 摊铺准备工作应符合以下要求: a) 严格控制基层厚度和高程,保证路拱横坡度满足设计要求; b) 下承层洒水湿润后,对无机结合料稳定类表面还应撒水泥。水泥用量 宜为 1.0k
22、g/m21.2 kg/m2。 6.4.4 摊铺应符合以下要求: a) 采用梯队流水作业 模式,相邻两台摊铺机前后间距不应超过 10m; b) 摊铺速度宜控制在 1.5m/min2.0 m/min,且尽量匀速、不停歇地摊铺 ; c) 螺旋分料器应匀速 、 不间歇 地旋转送料,且全部埋入混合料中; d) 螺旋分料器转速应与摊铺速度相适应,保证两边缘料位充足; e) 摊铺机应开启振动器和夯锤。振动器振动频率应不低于 30Hz,夯锤冲击频率应不低于 20Hz。 6.5 碾压 6.5.1 12t 以上双钢轮压路机不少于 1 台, 26t 以上胶轮压路机不少于 2 台。足够数量的 20t 以上单钢轮振动压
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