无机结合料配合比作业指导书(2022年新版).doc

XXXXXXXX 检测文件编号：XXXX-ZY-XXXX-2022 作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第 1 页 共 18 页第 A 版 第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-01 4 无机结合料协作比设计作业指导书1 总则1.1 目的标准公司无机结合料混合料协作比设计试验。1.2 引用标准JTG E42-2022大路工程集料试验规程JTG E51-2022大路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG/T F20-2022 大路路面基层施工技术细则2 范围适用于公司无机结合料混合料协作比设计的原材料技术要求和协作比设计技术指标。3 原材料要求3.1 一般规定3.3.1 在原材料试验评定中，应随机选取具有足够数量的样本进展材料试验。3.3.2 再生材料可用于低于原路构造层位或原路等级的大路建设，其技术指标应满足相关要求。3.3.3 工业废弃物作为筑路材料使用前应进展环境评价，并满足国家相关规定。3.2 水泥及添加剂3.4.1 强度等级为 32.5 或 42.5，且满足要求的一般硅酸盐水泥等均可使用。3.4.2 所用水泥初凝时间应大于 3h，终凝时间应大于 6h，且小于 10h。作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第 2 页 共 18 页第 A 版 第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-013.4.3 在水泥稳定材料中掺加缓凝剂或早强剂时，应对混合料进展试验验证。缓凝剂和早强剂的技术要求应符合现行大路水泥混凝土路面施工技术细则JTG/T F30 的规定。3.3 石灰3.3.1 石灰技术要求应符合表 3.3.1-1 和表 3.3.1-2 的规定。钙质生石灰镁质生石灰指标试验方法表 3.3.1-1 生石灰技术要求有效氧化钙加氧化镁含量%858070807565T 0813未消化残渣含量%71117101420T 0815钙镁石灰的分类界限，氧化镁含量%55T 0812钙质消石灰镁质消石灰试验方法指标表 3.3.1-2有效氧化钙加氧化镁含量%656055605550T 0813含水率%444444T 08010.60mm 方孔筛的筛余%011011T 0814细度0.15mm 方孔筛的筛余%13201320T 0814钙镁石灰的分类界限，氧化镁含量%44T 08123.3.2 高速大路和一级大路用石灰应不低于级技术要求，二级大路用石灰应不低于级技术要求，二级以下大路宜不低于级技术要求。3.3.3 高速大路和一级大路的基层，宜承受磨细消石灰。作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第 3 页 共 18 页第 A 版 第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-013.3.4 二级以下大路使用等外石灰时，有效氧化钙含量应当在 20%以上，且混合料强度应满足要求。3.4 粉煤灰等工业废渣3.4.1 干排或湿排的硅铝粉煤灰和高钙粉煤灰等均可用于作基层或底基层的结合料。粉煤灰技术要求应符合表 3.4.1 的规定。表 3.4.1 粉煤灰技术要求检 测 项 目技术 要求试验 方 法SiO 、Al O 和 Fe O 总含量%22 32 370T 0816烧失量%20T 0817比外表积cm²/g2500T 08200.3mm 筛孔通过率%90T 08180.075mm 筛孔通过率%70T 0818湿粉煤灰含水率%35T 08013.4.2 各等级大路的底基层、二级及二级以下的基层使用粉煤灰，通过率指标不满足表 3.4.1 要求时，应进展混合料强度试验，到达相关要求的强度指标时，方可使用。3.4.3 煤矸石、煤渣、高炉矿渣、钢渣及其他冶金矿渣等工业废渣可用于修建基层或底基层，使用前应崩解稳定，且宜通过不同龄期条件下的强度和模量试验以及温度收缩和干湿收缩试验等评价混合料性能。3.4.4 水泥稳定煤矸石不宜用于高速大路和一级大路。3.4.5 工业废渣类作为集料使用时，公称最大粒径应不大于 33.5mm，颗粒组成宜有肯定级配，且不宜含杂质。3.5 水3.5.1 符合现行生活饮用水卫生标准GB 5749的饮用水可直接作为基层、底基层材料拌和与养生用水。作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第 4 页 共 18 页第 A 版 第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-013.5.2 拌和使用的非饮用水应进展水质检验，技术要求应符合表 3.5.2 的规定。项 次1项 目pH 值技 术 要 求4.5试验方法JGJ 637其它杂质不应有漂移的油脂和泡沫及明显的颜色和异味表 3.5.2 非饮用水技术要求2Cl- 含量mg/L35003SO2 - 含量mg/L427004碱含量mg/L15005可溶物含量mg/L100006不行溶物含量mg/L50003.5.3 养生用水可以不检验不溶物质含量，其他指标应符合表 3.5.2 的规定。3.6 粗集料3.6.1 用作被稳定材料的粗集料宜承受各种硬质岩石或砾石加工成的碎石，也可直接承受自然砾石。粗集料应符合表 3.6.1 中类规定，用作级配碎石的粗集料应符合表 3.6.1 中类的规定。高速大路和一级大路指标层 位极重、特重交通重、中、轻交通二级及二级以下公路试验方法压碎值%T 0316针片状颗粒含量%T 03120.075mm 以下粉尘含量%T 0310软石含量%T 0312表 3.6.1 粗集料技术要求类类类类类类基层22a2226263530底基层302630264035基层1818221820底基层202020基层3.23.222底基层基层3355底基层注：a 对花岗岩石料，压碎值可放宽至 25%。3.6.2 基层、底基层的粗集料规格要求宜符合表 3.6.2 的规定。作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第 5 页 共 18 页第 A 版 第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-01规格工程粒径通过以下筛孔mm的质量百分率%公称粒径表 3.6.2 粗集料规格要求名称mm5337.533.526.519.013.29.54.754.36mmG1204010090100010051937.5G2203010090100010051933.5G3202510090100010051926.5G41525100901000100513.226.5G51520100901000100513.219G6103010090100010059.533.5G7102510090100010059.526.5G8102010090100010059.519G9101510090100010059.513.2G10515100901004070010054.7513.2G1151010090100010054.759.53.6.3 高速大路和一级大路极重、特种交通荷载等级基层的4.75mm 以上粗集料应承受单一粒径的规格料。3.6.4 作为高速大路、一级大路底基层和二级及二级以下大路基层、底基层被稳定材料的自然砾石宜满足表 3.6.1 的要求，并应级配稳定、塑性指数不大于 9。3.6.5 应选择适当的碎石加工工艺，用于裂开的原石粒径应为裂开后碎石公称最大粒径的 3 倍以上。高速大路基层用碎石，应承受还击裂开的加工工艺。3.6.6 碎石加工中，依据筛网放置的倾斜角度和工程阅历，应选择合理的筛孔尺寸。粒径尺寸与筛孔尺寸对应关系宜符合表 3.6.6 的规定。依据裂开方式和石质的不同，可适当调整筛孔尺寸，调整范围宜为 12mm。表 3.6.6 粒径尺寸与筛孔尺寸对应表粒径尺寸mm4.759.513.216.1926.533.537.5筛孔尺寸mm5.5111518223136433.7 细集料XXXXXXXX 检测作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计文件编号：XXXX-ZY-XXXX-2022 第 6 页 共 18 页第 A 版 第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-01 6 3.7.1 细集料应干净、枯燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。3.7.2 高速大路和一级大路用细集料技术要求应符合表 3.7.2 的规定。3.7.3 细集料规格要求应符合表 3.7.3 的规定。3.7.4 对 03mm 和 05mm 的细集料应分别严格把握大于 4.36mm 和 4.75mm 的颗粒含量。对 35mm 的细集料应严格把握小于 4.36mm 的颗粒含量。3.7.5 高速大路和一级大路，细集料中小于 0.075mm 的颗粒含量应不大于 15%； 二级及二级以下大路，细集料中小于 0.075mm 的颗粒含量应不大于 20%。3.7.6 级配碎石或砾石中的细集料可使用细筛余料，或特地轧制的细碎石集料。3.7.7 自然砾石或粗砂作为细集料时，其颗粒尺寸应满足工程需要，且级配稳定， 超尺寸颗粒含量超过本细则或实际工程的规定时应筛除。XXXXXXXX 检测作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计3.8 材料分档与掺配3.8.1 材料分档应符合表 3.8.1 的规定。文件编号：XXXX-ZY-XXXX-2022 第 7 页 共 18 页第 A 版 第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-01 7 3.8.2 公称最大粒径为 19mm、26.5mm 和 33.5mm 的无机结合料稳定碎石或砾石的备料规格宜符合表 3.8.2 的规定。公称最大粒径类型一档二档三档四档五档六档1926.533.5表 3.8.2 不同粒径混合料的备料规格三档备料XG3G11G8四档备料XG2XG1G11G8四档备料XG3G3G9G5四档备料aXG31XG32G11G8五档备料XG2XG1G11G9G5五档备料aXG3(1)XG3(2)G11G9G5四档备料XG3G11G8G3五档备料XG3XG11G9G5五档备料XG2XG1G11G8G3五档备料aXG31XG32G11G8G3六档备料XG2XG1G11G9G5G3六档备料a四档备料XG3(1)XG3XG3(2)G11G11G8G9G2G5G3五档备料XG3G11G9G5G2五档备料XG3G11G9G5G2五档备料aXG3(1)XG3(2)G11G8G2六档备料XG2XG1G11G9G5G2六档备料aXG3(1)XG3(2)G11G9G5G2注：a 表中 XG3(1)和 XG3(2)为两种不同级配规律的 05mm 的细集料。XXXXXXXX 检测作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计文件编号：XXXX-ZY-XXXX-2022 第 8 页 共 18 页第 A 版 第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-013.8.3 用于二级及二级以上大路基层和底基层的级配碎石或砾石，应由不少于 4中规格的材料掺配而成。3.8.4 自然材料用于高速大路和一级大路的基层时，应筛分分成表 3.6.2 中规定的规格，并按表 3.8.2 中备料规格进展掺配。自然材料的规格不满足设计级配的要求时， 可掺配肯定比例的碎石或轧碎砾石。3.8.5 级配碎石或砾石类材料中宜掺加石屑、粗砂等材料。3.8.6 级配碎石或砾石细集料的塑性指数应不大于 12。不满足要求时，可加石灰、无塑性的砂或石屑掺配处理。4 混合料组成设计4.1 一般规定4.3.1 混合料组成设计应按设计要求，选择技术经济合理的混合料类型和协作比。4.3.2 应依据大路等级、交通荷载等级、构造形式、材料类型等因素确定材料技术要求。4.3.3 无机结合料稳定材料组成设计应包括原材料检验、混合料的目标协作比设计、混合料的生产协作比设计和施工参数确定四局部。无机结合料稳定材料组成设计流程见以下图。 8 XXXXXXXX 检测文件编号：XXXX-ZY-XXXX-2022 作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第 9 页 共 18 页第 A 版 第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-01 10 4.3.4 原材料检验应包括结合料、被稳定材料及其他相关材料的试验。全部检测指标均应能满足相关设计标准或技术文件的要求。4.3.5 目标协作比设计应包括以下技术内容：1 选择级配范围。2 确定结合料类型及掺配比例。3 验证混合料相关的设计及施工技术指标。4.3.6 生产协作比设计应包括以下技术内容：1 确定料仓供料比例。2 确定水泥稳定材料的容许延迟时间。3 确定结合料剂量的标定曲线。4 确定混合料的最正确含水率、最大干密度。4.3.7 施工参数确定应包括以下技术内容：1 确定施工中结合料的剂量。2 确定施工合理含水率及最大干密度。3 验证混合料强度技术指标。4.3.8 确定无机结合料稳定材料最大干密度指标是宜承受重型击实方法，也可承受振动压实方法。4.3.9 应依据当地材料的特点和混合料设计要求，通过协作比设计选择最优的工程级配。4.3.10 用于基层的无机结合料稳定材料，强度满足要求时，尚宜检验其抗冲刷和抗裂性能。4.3.11 在施工过程中，材料品质或规格发生变化、结合料品种发生变化时，应重进展材料组成设计。4.2 强度要求作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第10页共18页第A版第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-014.4.1 无机结合料稳定材料应满足相关规程规定的强度要求。4.4.2 应承受 7d 龄期无侧限抗压强度作为无机结合料稳定材料施工质量把握的主要指标。4.4.3 高速大路和一级大路应验证所用材料的 7d 龄期无侧限抗压强度与 90d 或180d 龄期弯拉强度的关系。d4.4.4 水泥稳定材料的 7d 龄期无侧限抗压强度标准 R 应符合表 4.4.4 的规定4.4.5 碾压贫混凝土应符合以下规定：1 7d 龄期无侧限抗压强度应不低于 7MPa，且宜高于 10Mpa。2 水泥剂量宜不大于 13%。3 需要提高材料强度时，应优化混合料级配，并验证混合料收缩性能、弯拉强度和模量等指标。4.4.7水泥粉煤灰稳定材料的 7d 龄期无侧限抗压强度 R 应符合表 4.4.7 的规定。dd4.4.6 石灰粉煤灰稳定材料的7d 龄期无侧限抗压强度标准R 应符合表4.4.6 的规定， 其他工业废渣稳定材料宜参照此标准。作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第11页共18页第A版第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-01d表 4.4.7 水泥粉煤灰稳定材料的 7d 龄期无侧限抗压强度 R MPa构造层公 路 等 级极重、特重交通重 交 通中、轻交通高速大路和一级大路二级及二级以下大路4.05.03.54.53.54.53.04.0基层高速大路和一级大路4.53.53.04.04.03.04.53.53.54.5底基层二级及二级以下大路4.03.03.54.53.04.04.4.8 石灰稳定材料的稳定材料的 7d 龄期无侧限抗压强度Rd应符合表 4.4.8 的规定。表 4.4.8 水泥粉煤灰稳定材料的 7d 龄期无侧限抗压强度 RdMPa构造层基层高速大路和一级大路底基层0.8二级和二级以下大路0.8a0.50.7b注：石灰土强度达不到表 4.4.8 规定的抗压强度标准时，可添加局部水泥，或改用另一种土。塑性指数过小的土， 不宜用石灰稳定，宜改用水泥稳定。a 在低塑性材料塑性指数小于 7地区，石灰稳定砾石土和碎石土的 7d 龄期无侧限抗压强度应大于 0.5Mpa100g平衡锥形测液限b 低限用于塑性指数小于 7 的黏性土，且低限值宜仅用于二级以下大路。高限用于塑性指数大于 7 的黏性土。4.4.9 水泥稳定材料强度要求高时，宜实行把握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材料强度。4.4.10 石灰稳定砾石土或碎石土材料可仅对其中公称最大粒径小于4.75mm 的石灰土进展 7d 龄期无侧限抗压强度验证，且无侧限抗压强度应不小于 0.8MPa。4.3 强度试验及计算4.3.1 强度试验时，应按现场压实度标准承受静压法成型试件。4.3.2 强度试验试件的径高比应为 1:1。无机结合料稳定细粒材料的试件直径应为100mm，无机结合料稳定中、粗粒材料的试件直径应为 150mm。作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第12页共18页第A版第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-014.3.3 强度试验时，平行试验的最少试件数量应符合表 4.3.3 的规定。试验结果的变异系数大于表中规定值时，应重做试验或增加试件数量。变异系数表 4.3.3 平行试验的最少试件数量材料类型细粒材料a10%610%15%915%20%中粒材料b6913粗粒材料c913注：公称最大粒径小于 16mm 的材料。公称最大粒径不小于 16mm 的材料，且小于 26.5mm 的材料。公称最大粒径不小于 26.5mm 的材料。d4.3.4 依据试验结果，应按式4.3.4计算强度代表值 R0 。式中：Z 标准正态分布表中随保证率或置信度 而变的系数，高速大路和一级大路应取保证率 95%，即 Z =3.645；二级及二级以下大路应取保证率 90%，即 Z=3.282。4.3.5 强度数据处理时，宜按 3 倍标准差的标准剔除特别数值，且同一组试验样本特别值剔除应不多于 2 个。dddd4.3.6 强度代表值 R0 应不小于强度标准值 R ，见式4.3.6。当 R0 R 时，应重进展协作比试验。dR0dR4.3.64.4 无机结合料的计算和比例4.4.1 水泥稳定材料的水泥剂量应以水泥质量占全部枯燥被稳定材料质量的百分作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第13页共18页第A版第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-01率表示。4.4.2石灰稳定材料的石灰剂量应以石灰质量占全部枯燥被稳定材料质量的百分率表示。4.4.3 石灰工业废渣混合料应承受质量协作比计算，以石灰：工业废渣：被稳定材料的质量比表示。4.4.4 石灰粉煤灰稳定材料和石灰煤渣稳定材料比例可承受表 4.4.4 中的推举值。4.4.5 水泥粉煤灰稳定材料应承受质量协作比计算，以水泥：粉煤灰：被稳定材料的质量比表示。4.4.6 水泥粉煤灰稳定材料和水泥煤渣稳定材料比例可承受表 4.4.6 中的推举值。作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第14页共18页第A版第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-014.4.7 水泥、石灰综合稳定时，水泥用量占结合料总量不小于 30%时，应按水泥稳定材料的技术要求进展组成设计，水泥和石灰的比例宜取 60:40、50:50 或 40:60。水泥用量占结合料总量小于 30%时，应按石灰稳定材料设计。4.5 无机结合料稳定材料目标协作比设计技术要求4.5.1 应依据本地材料的特点，通过原材料性能的试验评定，选择适宜的结合料类型，确定混合料协作比设计的技术标准。4.5.2 在目标协作设计中，应选择不少于5 个结合料剂量，分别确定各剂量条件下混合料的最正确含水率和最大干密度。4.5.3 应依据试验确定的最正确含水率、最大干密度及压实度要求成型标准试件，验证不同结合料剂量条件下混合料的技术性能，确定满足设计要求的最正确剂量。4.5.4 水泥稳定材料协作比试验推举水泥试验剂量可承受表 4.6.4 中的推举值。作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第15页共18页第A版第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-014.5.5 对水泥稳定材料，水泥的最小剂量应符合表 4.6.5 的规定。材料组成设计所得水泥剂量少于表 4.6.5 中的最小剂量时，应按表 4.6.5 承受最小剂量。4.5.6 对石灰粉煤灰稳定材料和水泥粉煤灰稳定材料，宜分别按表 4.4.4 和表 4.4.6 的推举比例进展试验，必要时可承受正交或均匀设计方法。4.5.7 对无机结合料稳定材料级配碎石或砾石材料，应依据本地材料特点和技术要求，优化设计混合料级配，确定目标级配曲线和合理的变化范围。4.5.8 在目标级配曲线优化选择过程中，应选择不少于 4 条级配曲线，试验级配曲线可按本规程推举的级配范围和以往工程阅历。4.5.9 在协作比设计试验中，应将各档石料筛分成单一粒径的规格逐档配料，并按相关的试验规程操作，保证每组试验的样本量。作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第16页共18页第A版第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-014.5.10 选定目标级配曲线后，应将各档材料筛分，确定其平均筛分曲线及相应的变异系数，并按 2 倍标准差计算出各档材料筛分级配的波动范围。4.5.11 应按以下步骤合成目标级配曲线并进展性能验证：1 按确定的目标级配，依据各档材料的平均筛分曲线，确定其使用比例，得到混合料的合成级配。2 依据合成级配进展混合料重型击实试验和 7d 龄期无侧限抗压强度试验，验证混合料性能。4.5.12 应依据已确定的各档材料试验比例和各档材料级配的波动范围，计算实际生产中混合料的级配波动范围；并应针对这个波动范围的上、下限验证性能。4.6 无机结合料生产协作比设计技术要求4.6.1 依据目标协作比确定的各档材料比例，应对拌和设备进展调试和标定，确定合理的生产参数。4.6.2 拌和设备的调试和标定应包括料都称量精度的标定、结合料剂量的标定和设备加水量的把握等内容，并应符合以下规定：1 绘制不少于 5 个点的结合料剂量标定曲线。2 按个档材料的比例关系，设定相应的称量装置，调整拌和设备各个料仓的进料速度。3 按设定好的施工参数进展第一阶段试生产，验证生产级配。不满足要求时，应进一步调整施工参数。4.6.3 对水泥稳定、水泥粉煤灰稳定材料，应分别进展不同成型时间条件下的混合料强度试验，绘制相应的延迟时间曲线，并依据设计要求确定容许延迟时间。4.6.4 应在第一阶段试生产试验的基层上进展其次阶段试验。分别按不同结合料剂量和含水率进展混合料试拌，并取样、试验。试验应符合以下规定：作 业 指 导 书标题：无机结合料协作比设计第17页共18页第A版第 0 次修订颁 布 日 期： 2022 -09-011 通过混合料中实际含水率的测定，确定施工过程中水流量计的设定范围。2 通过混合料中实际结合料剂量的测定，确定施工过程中结合料掺加的相关技术参数。3 通过击实试验，确定结合料剂量变化、含水率变化对混合料最大干密度的影响。4 通过抗压强度试验，确定材料的实际强度水平和拌和工艺的变异水平。4.6.5 混合料生产参数确实定应包括剂量、含水率和最大干密度等指标，并应符合以下规定：1 对水泥稳定材料，工地实际承受的水泥剂量宜比室内试验确定的剂量多 0.53.0 个白分点。承受集中厂拌法施工时宜增加 0.5 个百分点；承受路拌法施工时宜增加 1 个百分点。2 以协作比设计的结果为依据，综合考虑施工过程的气候条件，对水泥稳定材料， 含水率增加 0.53.5 个百分点；对其他稳定材料，可增加 12 个百分点。3 最大干密度应以最终合成级配击实试验的结果为标准。