[发明专利]一种水泥稳定碎石室内振动击实试验曲线的优化方法

说明书

本发明公开了一种水泥稳定碎石室内振动击实试验曲线的优化方法，该方法利用预定的含水率间距对不同水泥剂量下振动击实曲线的影响规律，通过针对性地缩小预定含水率间距和控制水泥剂量，并科学选取至少5个试验点进行二次曲线拟合，使水泥稳定碎石振动击实曲线呈现出规律性更好的二次凸形曲线特征，解决现有方法获得的高水泥剂量（≥5%）下水泥稳定碎石室内振动击实曲线普遍存在的线型不理想、规律不明显的技术问题，并能够有效避免振动击实曲线的补点试验或重做试验，大大节约试验时间和试验成本，试验数据准确可靠，从而实现快速准确地绘制出规律性好的水泥稳定碎石振动击实曲线的目的，方法易于推广。

技术领域

本发明涉及岩土工程室内试验领域，特别涉及一种水泥稳定碎石室内振动击实试验曲线的优化方法。

背景技术

水泥稳定碎石由于具有早期强度高、整体性强、稳定性好等优点，被广泛用作我国高等级公路基层和底基层填料。最佳含水率和最大干密度是水泥稳定碎石基层或底基层配合比设计和压实标准的两项重要指标，其最佳含水率用来指导施工现场的拌和用水量，最大干密度用作配合比设计阶段的试件成型和确定基层或底基层碾压后现场计算压实度的标准。因此，水泥稳定碎石最佳含水率和最大干密度的准确性对于其配合比设计以及现场碾压的施工质量均有重大的影响。

20世纪80年代起，国内外通常采用室内重型击实、静压成型试件的试验方法来确定其最佳含水率及最大干密度。但随着我国公路交通量的增大和压实机械设备的改进，我国水泥稳定碎石铺筑现场压实工艺已发展为以调频调幅式的振动压路机为主，室内重型击实、静压法成型试件的试验方法不能真正模拟现场的施工压实工艺。大量研究成果也表明，相较于室内重型击实、静压法成型试件的试验方法，采用室内振动击实、振动成型试件的试验方法能够更好地模拟水泥稳定碎石基层或底基层的现场实际碾压工况，为现场施工提供更好的技术指导。

目前，在我国现行的《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51)中，普遍采用5点击实法绘制二次凸形击实曲线，曲线的峰值点对应的含水率和干密度即为水泥稳定碎石的最佳含水率和最大干密度。但处理试验数据时常遇到击实曲线线型不理想（尤其是，当预定的含水率间距大于1%时，高水泥剂量(≥5%)下的振动击实曲线随含水率增加而逐渐呈现试验点“聚积”现象），需要进行补点试验甚至重做试验。显然，击实试验是一种费时、费工、费料的试验，进行补点试验或重做试验会显著增加试验时间和试验成本，影响工程进度。此外，后期提出的振动击实试验中击实曲线的绘制主要是参照重型击实试验进行的，但两种击实试验原理和方法存在显著差异，振动击实下的水泥稳定碎石的干密度对含水率敏感性更高，若完全参照重型击实曲线的方法绘制振动击实曲线，通常会导致得到的水泥稳定碎石振动击实曲线存在线型不理想、规律不明显的问题，严重影响了最佳含水率和最大干密度的快速获取和准确性。因此，提出一种水泥稳定碎石室内振动击实曲线的优化方法，快速准确地绘制出规律性好的振动击实曲线，成为一项重要而迫切的工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有方法获得的高水泥剂量（≥5%）下水泥稳定碎石振动击实曲线普遍存在线型不理想、规律不明显的缺陷，提出了一种水泥稳定碎石室内振动击实试验曲线的优化方法，该方法能够快速准确地绘制出规律性更好的水泥稳定碎石振动击实曲线，从而有效避免进行补点试验或重做试验，大大节约试验时间和试验成本，提高试验效率，且该方法获取的试验数据准确可靠，方法易于推广，适合在基建工程中大规模应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种水泥稳定碎石室内振动击实试验曲线的优化方法，包括以下步骤：

S1、将集料按预定的混合料级配混合均匀，得到混合集料；

S2、根据水泥稳定碎石所在层位，选取预定水泥剂量和不少于5种的预定含水率，并采用外掺法分别计算需要掺入的用水量和水泥用量；所述预定水泥剂量为5%～7%；所述预定含水率至少有两个大于以及两个小于最佳含水率，所述预定含水率间距相同且相邻预定含水率间距相差0.5%；

S3、在混合集料中加入预定量的水后，进行闷料；闷料完成后，加入预定剂量的水泥，拌和均匀后，制成水泥稳定碎石试件；