[发明专利]一种基于胶浆理论的石灰粉煤灰稳定碎石配合比设计方法

摘要

本发明公开了一种基于胶浆理论的石灰粉煤灰稳定碎石配合比设计方法，该方法的步骤是，确定二灰最佳比例、确定二灰砂浆的最佳比例、确定二灰砂浆与粗集料最佳比例，确定二灰碎石最佳比例。采用本发明设计的石灰粉煤灰碎石能形成强嵌挤骨架密实结构，具有最大干密度大、最佳含水量小、强度高、抗裂性能和抗冲刷性能好等优点，具有优良的路用性能，解决了道路工程界关于二灰稳定碎石早起强度低等问题。

主权项

一种基于胶浆理论的石灰粉煤灰稳定碎石配合比设计方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：1）确定粗集料级配①选取19～37.5mm粒径碎石作为主骨料D0，记9.5～19mm粒径碎石为D1，测定D0+D1混合料堆积密度，其中D0∶D1质量比取100∶30～100∶80，以密度最大为原则确定2～3组D0∶D1集料质量比例；②选取4.75～9.5mm粒径碎石为D2，测定D0+D1+D2混合料堆积密度，其中D0∶D1集料质量比采用步骤1）‑①中确定的比例，（D0+D1）∶D2质量比取100∶5～100∶40，以密度最大为原则，确定D0∶D1∶D2集料质量比例及其堆积密度ρc，并按下式计算该比例的粗集料骨架间隙率VCA： VCA = ( 1 - ρ c ρ b ) × 100 式中：VCA粗集料骨架间隙率（%），ρc—最佳比例粗集料的堆积密度（g/cm3），ρb—粗集料的视密度（g/cm3）；2）确定石灰粉煤灰混合料最佳比例①采用振动击实法确定不同比例石灰粉煤灰混合料的最大干密度和最佳含水量，所述的石灰粉煤灰混合料由石灰和粉煤灰混合组成，石灰粉煤灰混合料中石灰和粉煤灰的质量比采用2∶1～2∶6；②采用振动成型法制备步骤2）‑①中石灰粉煤灰混合料h15cm×φ15cm圆柱体试件，并进行养生；③测试步骤2）‑②中圆柱体试件的7d无侧限抗压强度，根据强度最大值确定石灰粉煤灰最佳比例；3）确定石灰粉煤灰细集料混合料最佳比例①采用I法拟定细集料级配，I法见下面两个公式：ρx=100/xx=3.32Ig(D/d)式中：ρx‑希望计算的某级集料的通过量（％），I‑通过百分率的递减系数，此处/=0.55～0.75，d‑希望计算的某级集料粒径（mm），D‑矿质混合料的最大粒径(mm），此处D=4.75；②采用振动击实法确定石灰粉煤灰混合料：细集料的质量比为3∶1～3∶5时石灰粉煤灰细集料混合料的最大干密度和最佳含水量，所述的石灰粉煤灰细集料混合料是由石灰、粉煤灰和细集料混合组成，其中石灰粉煤灰的质量比采用步骤2）中确定的最佳比例，细集料级配由步骤3）‑①确定；③采用振动成型法制备步骤3）‑②中石灰粉煤灰细集料混合料的h15cm×φ15cm圆柱体试件，并进行养生；④测试步骤3）‑③中圆柱体试件的7d无侧限抗压强度，根据强度最大值确定细集料级配、石灰粉煤灰混合料与细集料最佳比例、石灰粉煤灰细集料混合料的最大干密度ρdmax(sj)。4）确定石灰粉煤灰细集料混合料与粗集料最佳比例①粗集料骨架间隙率VCA由石灰粉煤灰细集料混合料填充，石灰粉煤灰细集料混合料用量Mj按下式计算： M j = VCA · ρ d max ( sj ) VCA · ρ d max ( sj ) + ρ c × 100 式中：Mj‑石灰粉煤灰细集料混合料的用量（％），取整，VCA‑粗集料骨架间隙率（％），ρdmax(sj)‑最佳比例石灰粉煤灰细集料混合料的最大干密度（g/cm3），ρc‑最佳比例的粗集料的堆积密度（g/cm3）；②采用振动击实法确定石灰粉煤灰碎石的最大干密度和最佳含水量，所述的石灰粉煤灰碎石是由石灰、粉煤灰、细集料和粗集料混合组成，其中石灰粉煤灰细集料混合料：粗集料的质量比=Mj∶(100‑Mj)、（3+Mj）∶（97‑Mj）、（6+Mj）∶（94‑Mj）、（9+Mj）∶（91‑Mj）、（12+Mj）∶（88‑Mj），石灰粉煤灰细集料混合料采用步骤3）确定的最佳比例，粗集料采用步骤1）中确定的最佳比例；③采用振动成型法制备步骤4）‑②中石灰粉煤灰碎石h15cm×φ15cm圆柱体试件，并进行养生；④测试步骤4）‑③中圆柱体试件的7d无侧限抗压强度，根据强度最大值确定石灰粉煤灰细集料混合料∶粗集料最佳比例；5）确定石灰粉煤灰碎石配合比①根据步骤1）确定的粗集料的最佳比例、步骤2）确定的石灰粉煤灰最混合料佳比例、步骤3）确定的石灰粉煤灰细集料混合料最佳比例及I值、步骤4）确定的石灰粉煤灰细集料混合料与粗集料的最佳比例，确定出粗集料、细集料、石灰和粉煤灰之间的质量比例；②根据步骤5）‑①确定的粗集料、细集料、石灰及粉煤灰之间的质量比例，采用振动击实法确定该比例石灰粉煤灰碎石的最大干密度和最佳含水量，提交石灰粉煤灰碎石配合比设计结果。