一种水泥处治红土粒料混合物及其确定方法与流程

本发明涉及道路工程
技术领域：
，特别涉及一种水泥处治红土粒料混合物及其确定方法。
背景技术：
：红土粒料主要分布于非洲地区，由于其储量丰富、压实后具有一定承载能力、价格又相对低廉，被广泛应用于当地的道路工程建设领域。其中，在红土粒料中掺加水和水泥所形成的水泥处治红土粒料，多用作非洲路面工程中土基和基层之间的路基改善层。近年来，我国中资企业援建非洲地区的道路基础设施项目逐渐增多。由于缺少基础性研究工作，目前非洲多数国家的公路建设并无本国标准，非洲法语区国家不得不直接取用法国标准进行路面设计和施工，但目前法国标准中并没有水泥处治红土粒料的材料设计、性能评价和施工工艺规定，导致了该材料在路基改善层中应用时无据可依。而且，已有研究表明，由于红土粒料的塑性指数较高，直接加入水泥和水处治后的水泥红土粒料黏性较大，会导致施工和易性差、拌和易结块、容易出现离析等施工问题。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明提供了一种水泥处治红土粒料混合物，可有效降低混合料的塑性指数，可改善施工和易性及拌合均匀性。一种水泥处治红土粒料混合物，由如下组分及质量比组成：红土粒料、无塑性砂、水泥、水的质量比为100：(5-20)：(2-4)：(5-10)。所述红土粒料+无塑性砂混合物的塑性指数不大于10％、所述水泥处治红土粒料混合物7d无侧限抗压强度应不小于设计文件要求。所述红土粒料的塑性指数应不大于20％，96％压实度时cbr应不小于40％；所述无塑性砂的塑性指数应不大于8％；所述水泥应使用p.o32.5或p.o42.5硅酸盐水泥。一种水泥处治红土粒料混合物的设计方法，包括下述步骤：(1)红土粒料、无塑性砂的塑性指数试验，确定其塑性指数；(2)将红土粒料与无塑性砂分别按照质量比100:1至100:30进行混合，均匀取5-20个实验值，并开展塑性指数试验，绘制不同质量比与塑性指数的关系曲线，通过内插得到塑性指数为10％时红土粒料与无塑性砂的质量比；(3)选择以红土粒料的质量百分比1-5％之间至少均匀取值3-5种水泥剂量开展水泥处治红土粒料的重型击实试验，每种水泥剂量的用水量以红土粒料的质量百分比分别选择2-10％中至少5-10种均匀取值，绘制用水量与干密度之间的关系曲线，确定每个水泥剂量的最大干密度和最佳用水量；(4)开展各水泥剂量在最大干密度和最佳含水率下的7d无侧限抗压强度试验，选择不小于设计要求值的最低水泥剂量作为最终使用的水泥剂量；(5)汇总设计成果，得到红土粒料、无塑性砂、水泥、水的质量比。所述重型击实试验中加入2％、3％、4％三种水泥剂量开展实验。所述红土粒料与无塑性砂分别按照质量比100:5、100:10、100:15、100:20进行混合，并开展塑性指数试验。所述每种水泥剂量用水量分别选择5％、6％、7％、8％、9％、10％开展实验。本发明提供的一种水泥处治红土粒料混合料及配方的确定方法，通过掺入无塑性砂的方式可有效降低水泥处治红土粒料的塑性指数，避免了由于塑性指数较大，混合料过黏而导致的施工和易性差、拌和易结块、施工易离析等问题，对于提高施工质量具有重要意义。附图说明图1无塑性砂质量与塑性指数的关系曲线图2用水量与干密度之间的关系曲线具体实施方式以非洲法语区国家之一——塞内加尔的某高速公路水泥处治红土粒料为例，说明本发明的具体实施方式。(1)开展红土粒料和无塑性砂的塑性指数试验，得到的试验结果为：红土粒料塑性指数为14.9％，满足不大于20％的要求；无塑性砂塑性指数为5.5％，满足不大于8％的要求。(2)将红土粒料与无塑性砂分别按照质量比100:5、100:10、100:15、100:20进行混合，开展塑性指数试验，绘制无塑性砂质量与塑性指数的关系曲线，结果见图1；通过内插可以得到塑性指数为10％时红土粒料与无塑性砂的质量比为100:13；(3)选择以红土粒料的质量百分比2％、3％、4％三种水泥(p.o42.5硅酸盐水泥)剂量开展水泥处治红土粒料的重型击实试验，每种水泥剂量的用水量以红土粒料的质量百分比选择5％、6％、7％、8％、9％、10％，绘制用水量与干密度之间的关系曲线，结果见图2，根据图2确定每个水泥剂量的最大干密度和最佳用水量，汇总于表1；表1每个水泥剂量的最大干密度和最佳用水量汇总表(4)开展三种水泥剂量在最大干密度和最佳含水率下的7d无侧限抗压强度试验，结果汇总于表2，从表2中可以看出，满足设计要求值的最低水泥剂量为3％，则选择该水泥剂量作为最终使用的水泥剂量；表27d无侧限抗压强度试验水泥剂量(％)234设计要求值7d无侧限抗压强度(mpa)1.611.952.68≥1.80(5)汇总设计成果，得到以红土粒料为100％基数，无塑性砂、水泥、水的用量占红土粒量的质量百分含量分别为13％：3％：7.2％。本发明提供的一种水泥处治红土粒料及其设计方法，通过掺入无塑性砂的方式可有效降低水泥处治红土粒料的塑性指数，避免了由于塑性指数较大，混合料过黏而导致的施工和易性差、拌和易结块、施工易离析等问题，对于提高施工质量具有重要意义。当前第1页12