无机结合料稳定路面课件

1、第十二章 无机结合料稳定路面第一节 概述在各种粉碎或原状松散的土、碎（砾）石、工业废渣中，掺入适当数量的无机结合料（如水泥、石灰或工业废渣等）和水，经拌和得到的混合料在压实与养生后，其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定类混合料。无机结合料稳定路面具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板体等特点。无机结合料稳定材料的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间，常称为半刚性材料。高速公路和一级公路多采用无机结合料稳定类基层。第十二章 无机结合料稳定路面第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性包括应力应变关系、疲劳特性、收缩特性。1、无机结合料稳定材料的应力应变特性其强度和刚度都随着龄期而增长

2、。呈现非线性性状。回弹模量在较大范围内波动。应力应变特性与原材料的性质、结合料的性质和剂量及密实度、含水率、龄期、温度等有关。2、无机结合料稳定材料的疲劳特性在小于材料极限强度的应力反复作用下所产生的累积破坏。疲劳性能是指某种材料对不同水平应力的反复作用的反应，它以构成破坏所需荷载作用次数来表示。半刚性材料的回弹应变随荷载作用次数增加而增大，试件临近破坏时，回弹应变会有一个迅速增大的短暂过程。第十二章 无机结合料稳定路面3、无机结合料稳定材料的干缩特性由于水分的挥发会引起无机结合料稳定类材料的体积收缩，描述材料干缩特性的指标主要有干缩应变、干缩系数、干缩量、失水量、失水率和平均干缩系数。影响半

3、刚性材料干缩特性的因素有：结合料的类型和剂量、被稳定土的类别、粒料的含量、细土含量、塑性指数、粘粒含量和矿物成分、制作含水量和龄期等。减轻稳定土层干缩性的措施包括：1、控制细料含量和塑性指数；2、结合料剂量尽量小一些；3、掺加粉煤灰；4、掺入一定量的粒料；第十二章 无机结合料稳定路面4、半刚性材料的温度收缩特性影响半刚性材料温度收缩性质的主要因素是：含水量、集料或土的含量、土的矿物成分、环境温度、龄期等。第十二章 无机结合料稳定路面第三节 石灰稳定类基层（底基层）在粉碎的土和原状松散的土中掺入适量消解后的石灰和水,按照一定技术要求,经拌和后,在最佳含水量时摊铺、压实及养生，其抗压强度符合规定要

4、求的路面基层称为石灰稳定类基层。1、石灰稳定土强度形成原理初期，主要表现在土的结团、塑性降低、最佳含水量的增大和最大密实度的减小等；后期，变化主要表现在结晶结构的形成，从而提高其板体性、强度和稳定性。石灰加入土中，主要发生了四个作用：离子交换作用、结晶作用、火山灰作用、碳酸化作用。第十二章 无机结合料稳定路面2、影响强度的因素(1)土质粘性土较好，其稳定的效果显著，强度也高；采用高液限粘土时施工不易粉碎；粉性土的石灰土早期强度较低，后期强度高；采用低液限土质时易拌和，难以碾压成型；（2）灰质石灰应为消石灰或生石灰粉，对于高速公路和一级公路，宜采用磨细生石灰粉；（3）石灰剂量石灰剂量低时，石灰主

5、要起稳定作用，强度高；随着剂量增加，强度和稳定性提高，但超过一定范围，强度反而降低，存在最佳石灰剂量；（4）含水量不同土质的石灰土有不同最佳含水量；（5）拌和及压实尽可能采用粉碎与拌和效率高的第十二章 无机结合料稳定路面机械，提高粉碎程度与拌和的均匀性；压实度增大，抗压强度增大；（6）养生条件与龄期石灰稳定土层施工期的最低温度应在5度以上，并在第一次重冰冻到来之前1个月到1个半月完成，并且经历半个月以上温暖和热的气候养生条件；石灰稳定土的强度随着龄期而缓慢增长。3、石灰土基层的应用适用于各级公路路面的底基层和二级以下公路的基层，不得用作二级和二级以上公路高级路面的基层。在冰冻地区的潮湿路段以及

6、其他地区的过分潮湿路段不宜采用石灰土做基层和底基层。4、石灰稳定土基层缩裂防治第十二章 无机结合料稳定路面防治措施主要有：A、控制压实含水量；B、严格控制压实标准；C、把握施工季节；D、重视初期养护，保证石灰土表面处于潮湿状况，禁止干晒；E、石灰稳定土施工结束后要及早铺筑面层，使石灰土基层含水量不发生大变化；F、在石灰稳定土中掺和集料，使混合料满足最佳组成要求；G、设置联结层设置沥青碎石或沥青贯入式联结层；或铺筑碎石隔离过渡层。5、石灰土混合料设计石灰稳定土的组成：土、石灰、水。混合料组成设计的内容：选取合适的土，确定最佳的石灰剂量和混合料的最佳含水量。第十二章 无机结合料稳定路面（1）石灰土

7、的强度标准见P292表12-4（2）混合料的设计步骤：A、制备同一种土样、不同石灰剂量的石灰土混合料；B、确定混合料的最佳含水量和最大干密度；C、按最佳含水量与工地预期达到的压实密度制备试件，进行强度试验；D、试件在规定温度下保湿养生6天，浸水1天，进行无侧限抗压强度试验，根据表12-4的强度标准，选定合适的石灰剂量。6、石灰土（底）基层的施工（1）路拌法施工工序准备下承层，施工放样，摊铺，拌和与洒水，整型和碾压，养生。（1）路拌法施工工序准备下承层，施工放样，摊铺，拌和与洒水，整型和碾压，养生。第十二章 无机结合料稳定路面（2）厂拌法施工应掌握以下要求：A、土块要粉碎，最大尺寸不超过15毫米

8、；B、配料要准确；C、含水量要略大于最佳含水量，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量能接近最佳值；D、拌和要均匀。第十二章 无机结合料稳定路面第四节 水泥稳定类基层1.概述在粉碎的土或原状松散的土中,掺入适量的水泥和水,按照技术要求,经拌和摊铺,在最佳含水量下压实及养生成型,其抗压强度符合规定要求，以此修建的路面基层称为水泥稳定类基层。水泥稳定类基层具有良好的整体性、足够的力学性能、水稳定性和抗冻性。初期强度较高，随着龄期的增长而增大。可用于路面结构的基层和底基层，禁止作为高速公路或一级公路路面的基层，只能做底基层。2 强度形成原理水泥在土中改变了土的塑性，增加了土的强度和稳定性。水泥水化作用

9、、离子交换作用、化学激发作用、碳酸化第十二章 无机结合料稳定路面3 影响强度的因素（1）土质用水泥稳定级配良好的碎砾石和砂砾效果最好，其次是砂性土，再次之是粉性土和粘性土；（2）水泥品种及剂量通常硅酸盐水泥的稳定效果较好，铝酸盐水泥稳定效果较差；水泥稳定土的强度随着水泥剂量的增加而增长，不存在最佳剂量；（3）施工及养生首先要保证最佳含水量，其次混合料必须拌和均匀并充分压实，从加水拌和到完成压实的延迟时间要尽可能地短。湿法养生，养生温度越高强度增长越快。4 材料要求及混合料组成设计第十二章 无机结合料稳定路面(1)材料要求A、土：凡能被粉碎的土都可用水泥稳定。宜做水泥稳定类基层的材料有：石渣、石

10、屑、砂砾、碎石土、砾石土等。B、水泥：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥都可以用于稳定土，但应选终凝时间较长的水泥。早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用。C、水：饮用水均可以应用。（2）混合料组成设计水泥稳定土混合料组成设计与石灰稳定土基本相同。A、强度和压实度标准见表P299，12-6B、设计步骤：第十二章 无机结合料稳定路面a、制备同一种土样、不同水泥剂量的混合料；b、确定最佳含水率和最大干压实密度；c、按最佳含水率和计算得到干压实密度制试件。5、水泥稳定粒料施工步骤：（1）底基层准备；（2）一般规定：水泥稳定碎石层施工期的最低气温在5度以上，并在第一次冰冻到来之前半个月到一

11、个月完成；水泥稳定碎石混合料从拌和到碾压之间的延续时间宜控制在34小时；合理确定每一作业段长度。（3）拌和方法和摊铺；（4）整型；（5）碾压；(6)接缝处理；（7）养生及交通管制；（8）养生期满验收合格后立即浇透层油。第十二章 无机结合料稳定路面水泥稳定土基层和底基层不适宜用人工拌和法施工。一般要求水泥稳定土要在气温较高季节组织施工。混合料每一作业段的合理长度，要考虑以下因素：水泥的终凝时间、延迟时间对混合料密实度和抗压强度的影响、施工机械和运输车辆的效率和数量、操作的熟练程度、尽量减少接缝、施工季节和气候条件。一般情况下，每一作业段长200米为宜。第十二章 无机结合料稳定路面第五节 工业废渣

12、稳定基层1、概述一定数量的石灰和粉煤灰，或石灰和煤渣与其他集料相配合，加入适量的水，经拌和、压实及养生后得到的路面结构层，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰工业废渣稳定基层。常用的工业废渣包括：粉煤灰、煤渣、高炉矿渣、钢渣等。石灰工业废渣基层具有水硬性、缓凝性、强度高、稳定性好、板体性好，强度随着龄期不断增加，抗水、抗冻、抗裂且收缩性小等特点，适用于各级公路的基层和底基层；二灰土（石灰粉煤灰）不能作高级沥青路面的基层第十二章 无机结合料稳定路面，只能作底基层。2、材料要求（1）石灰石灰质量应符合三级以上的技术指标，尽量缩短石灰的存放时间。（2）废渣主要以粉煤灰和煤渣为主。粉煤灰中氧化硅、氧化铝、氧化铁的总含量大于70%，烧失量不超过20%，比表面积宜大于2500cm2/g，干湿粉煤灰都可使用。（3）粒料应少含或不含有塑性的土，对粒径的大小有要求。第十二章 无机结合料稳定路面3、混合料组成设计与石灰稳定土相仿，根据表12-9强度标准，通过试验选取最适宜于稳定的土，确定石灰与粉煤灰或石灰与煤渣的比例，确定石灰粉煤灰或石灰煤渣与土的比例，确定混合料的最佳含水量。4、石灰煤渣类基层用石灰和煤渣（即二渣）按一定配合比，加水拌和、摊铺、碾压、养生而成型的基层。掺入