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2019年公路检验工程师道路工程要点:路面基层与底基层材料

发表时间:2019-4-9 17:31:36 编辑:luopiaopiao

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  路面基层与底基层材料

  74、基层、底基层按材料力学行为分为刚性类、半刚性类和柔性类;按材料组成划分为有结合料稳定类、无黏结粒料类和再生类材料;柔性基层包括沥青结合料类及无胶结料的粒料类基层。石灰稳定类只能用于轻交通的基层和各级底基层;级配碎石可用于各级基层和底基层。

  75、半刚性基层的力学性能主要是 7d(标准养护 6d,浸水 24h)无侧限抗压强度和劈裂强度(抗弯拉强度)。路面结构设计时水泥稳定类采用 90d 龄期、石灰与二灰稳定类采用 180d 龄期的试验结果,水泥稳定类 7d 无侧限抗压强度标准值:基层按极重特重交通、重交通、中轻交通分为三级:5~7、4~6、3~5;石灰粉煤灰稳定类也是这三级:≥1.1、≥1.0、≥0.9,不满足要求时,可外加混合料质量 1%~2%的水泥;石灰稳定类二级及二级以下公路的基层≥0.8,高速公路和一级公路的底基层≥0.8,碾压贫混凝土 7d 无侧限抗压强度应不低于 7MPa,且不宜高于 10MPa。

  76、集料中 0.075mm 以下的含量对半刚性基层材料的收缩影响非常大,在抗冻性试验过程中,试件的平均质量损失率应不超过 5%,水泥稳定类材料中的水泥用量在 5%左右,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于稳定土,水泥初凝时间应大于 3h,终凝时间应大于 6h 且小于 10h。高速公路和一级公路用石灰应不低于Ⅱ级技术要求,二级公路应不低于Ⅲ级技术要求,二级以下宜不低于Ⅲ级技术要求。

  77、生石灰指标有有效钙加氧化镁含量、未消化残渣含量;分为钙质生石灰和镁质生石灰,以氧化镁含量5%为界,钙质生石灰Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级对应的有效钙加氧化镁含量为≥85、≥80、≥70;镁质生石灰Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级对应的有效钙加氧化镁含量为≥80、≥75、≥65;消石灰指标有有效钙加氧化镁含量、含水率、细度;以氧化镁含量 4%为界,钙质消石灰Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级对应的有效钙加氧化镁含量为≥65、≥60、≥55;镁质消石灰Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级对应的有效钙加氧化镁含量为≥

  60、≥55、≥50。细度检测采用 0.6mm 和 0.15mm 的方孔筛。

  78、当粉煤灰中 CaO 含量为 2%~6%时,称为硅铝粉煤灰;CaO 含量为 10%~40%时,称为高钙粉煤灰。SiO2、Al2O3、Fe2O3 总含量>70%,烧失量≤20%,比表面积>2500,湿粉煤灰含水率≤35%,另外检测0.3mm 和 0.075mm 筛孔通过率。细集料规格 XG1、XG2、XG3 对应的工程粒径为 3~5mm、0~3mm、0~5mm;对应的公称粒径为 2.36~4.75mm、0~2.36mm、0~4.75mm。高速公路和一级公路细集料中小于 0.075mm 的颗粒含量应不大于 15%,二级及二级以下公路应不大于 20%。

  79、粗集料规格共 11 种,从 G1 到 G11 粒径逐渐变小,高速公路和一级公路极重、特重交通交通等级基层的 4.75mm 以上粗集料应采用单一粒径的规格料,高速公路、一级公路底基层的塑性指数不大于 9,级配碎石或砾石用作基层时,高速公路和一级公路公称最大粒径应不大于 26.5mm,二级及二级以下公路公称最大粒径应不大于 31.5mm,用作底基层时,公称最大粒径应不大于 37.5mm。

  80、材料分档基层:高速公路和一级公路中极重特重交通、中重轻交通、二级及二级以下公路分别为≥5、≥4、≥4。级配碎石或砾石细集料的塑性指数应不大于 12,硅铝粉煤灰的石灰粉煤灰类中石灰:粉煤灰=1:2~1:9;石灰粉煤灰土中石灰:粉煤灰=1:2~1:4。

  81、无机结合料稳定材料组成设计包括原材料检验、混合料的目标配合比设计、混合料的生产配合比设计和施工参数确定四方面,目标配合比设计内容包括选择级配范围、确定结合料类型及掺配比例、验证混合料相关的设计及施工技术指标三方面,生产配合比设计内容包括确定料仓供料比例、确定水泥稳定材料的容许延迟时间、确定结合料剂量的标定曲线、确定混合料的最佳含水率和最大干密度 。

  82、C-B-1 级配宜用于基层和底基层,C-B-2 级配宜用于基层。选择不少于 5 个结合料剂量,进行强度试验时,平行试验的最少试件数量:根据变异系数<10%、10%~15%、15%~20%,对应的最少试件数量为6、9、13 个。细粒材料、中粒材料、粗粒材料公称最大粒径界限为 16mm~26.5mm。基层压实标准:高速公路及一级公路、二级及二级以下的稳定中粗粒材料、稳定细粒材料分别为≥98、≥97、≥95,强度代表值 Rd=R*(1-ZαCv),按 2 倍标准差计算筛分级配的波动范围。

  83、工地实际采用的水泥剂量宜比室内试验确定的剂量多 0.5%~1%,采用集中厂拌法施工时宜增加 0.5%,采用路拌法施工时宜增加 1%。对水泥稳定材料,含水率可增加 0.5%~1.5%,对其他稳定材料,可增加1%~2%。确定施工参数的内容有确定施工中结合料的剂量、确定施工合理含水率及最大干密度、验证混合料强度技术指标。高速公路和一级公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。级配碎石目标配合比设计应构造 3~4 条试验级配曲线。

  84、基层、底基层施工全过程质量控制检验包括原材料检验、混合料(施工参数)检验、施工过程检验、质量检查验收四个方面。其中原材料检验频率除了水泥强度等级和初、终凝时间测 1 个样品,其他都是测2 个样品(每 2000m3 测 2 个样品)。高速公路基层施工时,要求各档粗集料的超粒径含量应不大于 15%,其中主粒径通过率的变异系数应不大于 10%,至少连续 7d,样本量宜不少于 10 个。

  85、施工质量控制包括外形尺寸检验及内在质量检验两部分,其中内在质量控制包括原材料质量控制、拌和质量控制、摊铺及碾压质量。后场混合料抽检频率为每 2000m21 次,前场压实度和含水率检测频率为每一作业段检查 6 次以上,强度和钻芯检测为每一作业段不少于 9 个。压实度检测中击实试验应不少于 3 次平行试验,且相互之间的最大干密度差值应不大于 0.02g/cm3,取平均值,与设计阶段确定的最大干密度差值也不得大于 0.02g/cm3。

  86、无机结合料稳定材料应钻取芯样检验其整体性,稳定细粒材料的芯样直径宜为 100mm,稳定中、粗粒材料的芯样直径应为 150mm,芯样的高度应不小于实际摊铺厚度的 90%。规定龄期内取芯:用于基层的水泥稳定中粗粒材料为 7d;用于基层的水泥粉煤灰稳定中粗粒材料和用于底基层的水泥稳定、水泥粉煤灰稳定材料都是 10~14d;用于基层的石灰粉煤灰稳定材料为 14~20d;用于底基层的石灰粉煤灰材料为20~28d。对高速公路和一级公路,7d~10d 龄期的水泥稳定碎石基层的代表弯沉值宜为:对极重特重交通应不大于 0.15mm,对重交通应不大于 0.2mm,对中交通应不大于 0.25mm。

  87、石灰有效氧化钙和氧化镁含量测定适用于氧化镁含量在 5%以下的低镁石灰,试剂为 1mol/L 盐酸标准溶液(0.1%甲基橙指示剂)和 1%酚酞指示剂,盐酸标准溶液的摩尔浓度为 N=m/(V*0.053),生石灰试样使颗粒不大于 1.18mm,四分法缩减至 200g,研细后再四分法缩减至 20g,通过 0.15mm 的方孔筛挑取10g;消石灰试样用四分法缩减至 10g,直至 5min 内不出现红色为止,有效氧化钙和氧化镁含量=V*N*0.028/m。

  88、粉煤灰烧失量的仪器设备有马福炉、瓷钳锅、分析天平,将粉煤灰用四分法缩减至 10g,取 1g 试样在950~1000℃下灼烧 15~20min,反复灼烧,直至连续两次称量之差小于 0.0005g,即达到恒重。试验结果精确至 0.01%,平行试验两次,允许重复性误差为 0.15%。施工过程中混合料取样在摊铺机后取样时,取料应分别来源于 3~4 台不同的料车。

  89、EDTA 滴定法的试剂有 0.1mol/m3 的乙二胺四乙酸二钠(EDTA 二钠)标准溶液、10%氯化铵溶液、1.8%氢氧化钠(内含三乙醇胺)溶液、钙红指示剂。准备 5 种不同水泥剂量的混合料,每种各 2 个试样,准备标准曲线的水泥剂量可为 0、2%、4%、6%、8%。选取有代表性的无机结合料稳定材料,对稳定中粗粒土取试样约 3000g,对稳定细粒土取样约 1000g;对水泥或石灰稳定细粒土,称 300g 放在搪瓷杯中,加 10%氯化铵溶液 600ml,对水泥或石灰稳定中粗粒土,可直接称取 1000g 左右,加入 10%氯化铵溶液2000ml。应进行两次平行测定,取算术平均值,精确至 0.1ml,允许重复性误差不得大于均值的 5%。

  90、无机结合料稳定材料击实试验:甲、乙、丙法,都是重型击实试验:锤的质量都是 4.5kg,锤击面直径都是 5cm,落高都是 45cm,试筒内径、高、容积依次是 10、12.7、997;15.2、12、2177;15.2、12、2177,锤击层数依次是 5、5、3,每层锤击次数依次是 27、59、98,平均单位击实功依次为 2.687、2.687、2.677,容许最大公称粒径依次为 19、19、37.5。土团均应破碎到能通过 4.75mm 的筛孔,如过 4.75mm 筛的细粒土用甲法或乙法;如试料中含有粒径大于4.75mm 的颗粒,先过 19mm 的筛,如留在 19mm 筛上的颗粒不超过 10%,则过 26.5mm 的筛,用甲法或乙法;如试料中粒径大于 19mm 的颗粒超过 10%,则过 37.5mm 的筛,如留在 37.5mm 筛上的颗粒不超过10%,则过 53mm 的筛,用丙法。

  甲法:浸润时间要求:黏质土 12~24h,粉质土 6~8h,砂类土可以缩短到 4h 左右,含土很少的碎石、砂砾可缩短到 2h,浸润时间一般不超过 24h。加有水泥的试样拌合后,应在 1h 内完成击实试验,最后一层试样击实后,试样超过筒顶的高度不得大于 6mm,超出高度过大的试件应该作废。

  乙法:本法适宜于公称最大粒径达 19mm 的集料。当试样中大于规定最大粒径的超尺寸颗粒的含量为 5%~30%,应对试验所得的最大干密度和最佳含水率进行校正,应做两次平行试验,两次重复性试验最大干密度的差不应超过 0.05(稳定细粒土)和 0.08(稳定中粗粒土),最佳含水率的差不应超过 0.5%(最佳含水率小于 10%)和 1%(最佳含水率大于 10%),密度应保留 3 位有效数字,含水率保留 1 位有效数字。

  91、无机结合料稳定材料振动压实试验:钢模内径 152mm,高 170mm,壁厚 10mm,如集料的最大公称粒径不大于 37.5mm,则直接备料;如果大于 37.5mm 的粒径含量超过 10%,则过 37.5mm 的筛备用。振实条件为面压力 0.1MPa,激振力 6800N,振动频率为 28~30Hz,偏心夹角为 60°,预定 5~6 个不同含水率,依次相差 1%~2%,混合料分两次装完,振实后的混合料不高出钢模边缘 10mm,否则作废。

  92、无机结合料稳定材料圆柱形试件制作:圆柱形试件适用于无侧限抗压强度、间接抗拉强度、室内抗压回弹模量、动态模量、劈裂模量试验,稳定细粒材料试模为φ100*100mm,一个试件需干土 1700~1900g,稳定中粗粒材料试模为φ150*150mm,一个试件需干土 5700~6000g。反力架反力在 400kN 以上,液压千斤顶为 200~1000kN,压力试验机量程不小于 2000kN。试件的径高比一般为 1:1,也可成型 1:1.5 或 1:2 的试件,对于稳定细粒材料,一次可称取 6 个试件所需的土;对于稳定中粗粒材料,一次宜称取 1 个试件所需的土。对于稳定细粒材料,浸润时的含水率应比最佳含水率小 3%;对于稳定中粗粒材料,可按最佳含水率加水;对于水泥稳定材料,加水量应比最佳含水率小 1%~2%。单个试件的标准质量 m=v*ρ*(1+w)*γ,实际操作中每个试件的质量可增加 0~2%,压力机以 1mm/min 的加载速率加压,维持压力2min,有水泥稳定有黏结性的材料时,制件后可以立即脱模,用水泥稳定无黏结性细粒土时,最好过 2~4h再脱模,对于中粗粒土的无机结合料稳定材料,也最好过 2~6h 脱模。小试件的高度误差范围为-0.1~0.15cm,大试件的高度误差范围为-0.1~0.2cm。质量损失对于稳定细粒材料应不超过 5g,稳定中粒材料应不超过 25g,稳定粗粒材料应不超过 50g。

  93、无机结合料稳定材料标准养生:标准养生的温度为 20±2℃,相对湿度≥95%,试件间距至少 10~20mm,养生期的最后一天,将试件浸泡于 20±2℃的水中,应使水面在试件顶上约 2.5cm。对于养生期 7d 的试件,试件质量损失应为 1g、4g、10g;对养生期 90d 和 180d 的试件,质量损失应为 1g、10g、20g。质量损失指含水率的减少,不包括从试件上掉下的混合料。