级配碎石基床级配室内试验报告-1[2].doc

基床水泥稳定级配碎石的材料试验 1.引言 按《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》，遂渝铁路基床表层材料采用级配碎石或砂砾石，基床表层厚度为0.60m。在进行基床级配碎石填筑工艺试验时，发现，在碾压施工后，不能发生凝结反，K30值达不到规范要求，基床表层的整体性明显较差。究其原因是，遂渝铁路遂宁段的级配碎石以卵石为基材，通过破碎而成。卵石材质以花岗岩和玄武岩为主，在破碎过程中，细粒含量特别是小于0.075mm的成分明显偏低。又加之花岗岩和玄武岩这两种材质的表面活动性低。对于这种情况，目前处理方法是掺加石粉（以石灰石粉主要），但在遂渝线遂宁段，石粉很难找到，且价格昂贵，因此，专家讨论推荐采用低配比的水泥进行稳定处理，并委托课题组对级配碎石进行水泥稳定试验。 2.试验内容和分组 根据现场施工实际情况，选择了两种级配碎石(铁一局和铁18局采用的级配碎石)进行试验研究。根据基床表层对材料力学特性、施工工艺方面的要求，试验研究的主要内容包括击实试验、无侧限强度试验、回弹模量试验和渗透试验，从强度、模量和渗透三方面确定合适的改良方法，并考虑了龄期的影响。 改良方法采用水泥稳定和水泥加粉煤灰稳定两种方式。其中水泥稳定的情况，水泥与级配碎石比例为：2：100,3：100和4：100。水泥加粉煤灰稳定的情况，水泥：粉煤灰：级配碎石的比例为：2：6：100，2：10：100，2：14：100。试验分组和编号如表1。其中T1表示1＃集料，T2表示2＃集料。 表1　试验分组与编号 编号 T1－1 T1－2 T1－3 T1－4 T1－5 T1－6 水泥含量（%） 2.00 3.00 4.00 0.00 0.00 0.00 粉煤灰含量（%） 0.00 0.00 0.00 6.00 10.00 14.00 编号 T1－7 T1－8 T1－9 T1－10 T2－1 T2－2 T2－3 水泥含量（%） 2.00 2.00 2.00 1.00 2.00 2.00 2.00 粉煤灰含量（%） 6.00 10.00 14.00 6.00 6.00 10.00 14.00 3.试验结果分析 3.1级配曲线 图1和图2分别是1#和2#集料的级配曲线。图中上限和下限分别是路基设计规范规定的级配碎石级配的上下限值。从图中可看出，1＃土样的级配介于规范规定的上下限值之间，基本满足规范要求。2＃土样在粒径大于2mm后，曲线均低于规范下限值的要求，且曲线较陡，说明2＃土样的小粒径的含量明显偏低，且10mm~40mm范围内的粒径较均匀。 图1　1＃集料级配曲线 图2　2＃集料级配曲线 3.2击实试验 理论上讲，对于级配碎石这类粗粒土应该采用振动法，以相对密度或孔隙率作为密实度标准，但掺加水泥和粉煤灰后，因不能采用振动法，因此，采用击实试验。本次试验采用重型击实试验。 图3~15是不同击实曲线。表2列出了各组的最佳含水量w和最大干密度γd。从表中数据可看出，对于相同改良方法的情况，如T1-1~T1-3、T1-4~T1-6、T1-7~T1-9和T2-1~T2-3，随着改良剂掺加量的增加，w和γd均有增加，但变化幅度较小，可认为是一致的。 表2　击实试验结果 编号 T1－1 T1－2 T1－3 T1－4 T1－5 T1－6 最佳含水量（%） 5.71 6.14 6.31 7.04 7.04 7.41 最大干密度（kN/m3） 21.24 21.30 21.41 21.42 21.61 21.64 编号 T1－7 T1－8 T1－9 T1－10 T2－1 T2－2 T2－3 最佳含水量（%） 7.16 7.31 7.38 7.43 7.49 7.52 7.46 最大干密度（kN/m3） 21.61 21.73 21.81 21.69 21.34 21.38 21.47 图3 T1-1击实曲线 图4 T1-2击实曲线 图5 T1-3击实曲线 图6 T1-4击实曲线 图7 T1-5击实曲线 图8 T1-6击实曲线 图9 T1-7击实曲线 图10 T1-1击实曲线 图11 T1-9击实曲线 图12 T1-10击实曲线 图13 T2-1击实曲线 图14 T2-2击实曲线 图15 T2-3击实曲线 3.3无侧限强度试验 在稳定改良土的研究中，通常采用无侧限强度指标作为评价强度的指标。按照试验规范要求，在室内进行水泥或水泥加粉煤灰稳定级配碎石无侧限强度试验，采用150*150mm的圆柱形试样，试样根据计划的密实度和含水量采取静压方法制作。试样制作前，将干燥的级配碎石与水泥或粉煤灰混合后，按计划含水量拌合均匀，并迅速制作出试样。若拌和土时间超过4小时尚未做出试样，土样做废。按规程要求，无侧限强度