路面基层和基层材料

路面基层和基层材料第一页，共四十二页，2022年，8月28日考试内容参考比例:《材料》考试科目包括：土工试验30%、集料10%、岩石5%、水泥及水泥混凝土20%、沥青及沥青混合料20%、无机结合稳定材料5%、钢材5%、土工合成材料5%。

《公路》考试科目包括：公路工程质量检验评定标准25%、沥青混合料与水泥混凝土20%、路面基层与基层材料20%、路基路面现场试验检测35%。第二页，共四十二页，2022年，8月28日材料5.无机结合稳定材料

（1）无机结合料稳定材料技术要求了解：水泥稳定类材料、石灰工业废渣类材料、石灰稳定类材料的常见类型、级配要求；

公路路面基层、底基层材料的类型划分；水泥稳定类材料、石灰工业废渣类材料、石灰稳定类半刚性材料的适用范围；综合稳定类材料技术要求。熟悉：石灰、粉煤灰的技术要求；水泥稳定类原材料（土、水泥、粒料）的技术要求；石灰稳定类原材料的技术要求；第三页，共四十二页，2022年，8月28日材料（2）基层、底基层材料试验检测方法熟悉：氧化钙和氧化镁含量测试方法目的与适用范围；石灰或水泥剂量测定方法的原理；EDTA滴定法的目的与适用范围、所使用的试剂、试验步骤；

烘干法测定无机结合料稳定土含水量的试验目的、适用范围和试验步骤；劈裂试验的目的、适用范围、试验步骤；顶面法测定室内抗压回弹模量的试验步骤。第四页，共四十二页，2022年，8月28日材料掌握：无机结合料稳定材料取样方法，养生试验方法；氧化钙和氧化镁含量测试步骤；EDTA滴定法标准曲线的制作；烘干法测定无机结合料稳定土含水量的实验目的、适用范围和实验步骤；击实试验步骤、要点与计算；无侧限抗压强度试验试件的制备、养生、强度测试及其要求。第五页，共四十二页，2022年，8月28日公路3.路面基层和基层材料了解：

基层材料的类型、适用范围、级配要求；半刚性基层材料的水泥、石灰、粉煤灰、土等技术要求；混合料组成设计的目的和要点。熟悉：

EDTA滴定法的目的与适用范围；烘干法测定含水量的适用范围；无侧限抗压强度试验方法、强度要求；确定最大干密度的试验方法；有效氧化钙和氧化镁含量测试的操作步骤。第六页，共四十二页，2022年，8月28日公路掌握：EDTA滴定法的实验步骤；烘干法测定无机结合料稳定土含水量试验步骤；无机结合料稳定土的击实试验步骤与计算；无侧限抗压强度试验试件的制备与养生。第七页，共四十二页，2022年，8月28日第八章路面基层与底基层材料一、基层与底基层的类型1、按材料力学行为分2、按材料组成分第八页，共四十二页，2022年，8月28日第九页，共四十二页，2022年，8月28日第十页，共四十二页，2022年，8月28日水泥稳定类材料包括水泥稳定级配碎石、级配砂砾、未筛分碎石、石屑、土、碎石土、砂砾土等，以及经过加工、性能稳定的钢渣和矿渣等。石灰工业废渣类材料包括石灰粉煤灰碎石（二灰碎石）、石灰粉煤灰砂砾（二灰砂砾）、石灰粉煤灰土（二灰土）、石灰粉煤灰（二灰）、石灰粉煤灰矿渣（二灰矿渣）、石灰钢渣等。石灰稳定类材料包括石灰稳定土（石灰土）、天然砂砾土（石灰砂砾土）、天然碎石土（石灰碎石土）以及用石灰土稳定级配砂砾（砂砾中无土）、级配碎石和矿渣等。综合稳定材料是两种或两种以上无机结合材料稳定的强度符合要求的混合料第十一页，共四十二页，2022年，8月28日适用范围水泥稳定类、石灰粉煤灰稳定类材料适用于各级公路的基层和底基层，但是稳定细粒土不能用作高级路面的基层。石灰稳定类材料适用于各级公路的底基层，也可用作二级和二级以下公路的基层，但石灰稳定细粒土及粒料含量少于50%的碎（砾）石灰土不能用作高级路面的基层。第十二页，共四十二页，2022年，8月28日第十三页，共四十二页，2022年，8月28日第十四页，共四十二页，2022年，8月28日第十五页，共四十二页，2022年，8月28日4、综合稳定类基层、底基层组成材料的技术要求

综合稳定类包括水泥石灰综合稳定类和水泥粉煤灰综合稳定类等。采用水泥稳定碎石土、砾石土或含泥量大的砂、砂砾时，宜掺入一定剂量的石灰进行综合稳定，当水泥用量占结合料总质量的30%以上时，应按水泥稳定类进行设计，否则按石灰稳定类设计。水泥稳定粒径较均匀且为不含或含细料很少的砂砾、碎石以及不含土的砂时，宜在集料中填加20%~40%的粉煤灰，或添加剂量为10%~12%的石灰土进行综合稳定。第十六页，共四十二页，2022年，8月28日5、半刚性类混合料强度及压实度标准

半刚性类材料配合比设计，应根据重型击实标准制件，在非冻区20℃条件下湿养6d、浸水1d，进行7d龄期的无侧限抗压强度试验，其试件的压实度和7d无侧限抗压强度代表值应满足表8-6的要求。（注意表注）第十七页，共四十二页，2022年，8月28日半刚性基层、底基层混合料组成设计方法

半刚性基层、底基层材料的组成设计主要是根据强度标准，通过试验选取合适的集料或土及其他原材料，确定必需的或最佳的结合料剂量，以及确定混合料的最佳含水量和最大干密度。

无粘结粒料类材料强度主要来源于集料本身强度及集料颗粒之间的嵌挤力。（这一知识点可以出具体材料的考题）因此，除应保证高质量的集料外，还应使集料具有良好的级配。

混合料的组成设计主要是确定集料的级配及混合料的最佳含水量和最大干密度。第十八页，共四十二页，2022年，8月28日水泥稳定类混合料组成设计

（实操题：写出水泥稳定类混合料组成设计的内容，并能写出设计顺序）一般规定（1）各级公路用水泥稳定类材料的7d浸水抗压强度应符合表8-6（规范）的规定。（2）水泥稳定类材料的组成设计应根据表8-6的强度标准，通过试验选取最宜于稳定的材料，确定必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量，在需要改善混合料的物理力学性质时，还应确定掺加料的比例。（3）综合稳定类材料的组成设计应通过试验选取最宜于稳定的材料，确定必需的水泥和石灰剂量以及混合料的最佳含水量。第十九页，共四十二页，2022年，8月28日（4）采用水泥和石灰综合稳定时，如水泥用量占结合料总量的30%以上时，应按水泥稳定类的技术要求进行组成设计。水泥和石灰的比例宜取60：40、50：50、和40：60。（5）水泥稳定类材料的各项试验应按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51-2009）进行。第二十页，共四十二页，2022年，8月28日2、原材料的试验（在写配合比设计内容或顺序时，应作为第一步）（1）在水泥稳定土层施工前，应取所定料场中有代表性的土样按《公路工程试验规程》（JTGE40-2007）进行试验，包括颗粒分析、液限和塑性指数、相对密度、击实试验、碎石或砾石的压碎值、有机质含量（必要时做）、硫酸盐含量（必要时做）。（2）对级配不良的碎石、碎石土、砂砾、砂砾土、砂等，宜改善其级配。（3）应检验水泥的标号和终凝时间。

第二十一页，共四十二页，2022年，8月28日水泥稳定类混合料的组成设计步骤3、混合料的设计步骤（注意把原材料检验放在第一步）（2）分别按表8-7所列（规范要求）的5种水泥剂量配制同一种土样、不同水泥剂量的混合料。（3）确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度，至少应做3个不同水泥剂量混合料的击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其他2个剂量混合料的最佳含水量和最大干密度用内插法确定。（4）按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。pd=kpdmax第二十二页，共四十二页，2022年，8月28日水泥稳定类混合料的组成设计步骤(5)按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件。进行强度试验时，作为平行试验的最少试件数量应不少于表8-8（规范）的规定。如试验结果的偏差系数大于表中规定的值，则应重做试验，并找出原因，加以解决。如不能降低偏差系数，则应增加试件数量。一个试件所需的湿混合料质量为M1=pdV(1+0.01w)式中：V——试模的体积；W——稳定土混合料的含水量（%）；pd——稳定土试件的干密度（g/cm3）。第二十三页，共四十二页，2022年，8月28日水泥稳定类混合料的组成设计步骤（6）试件在规定温度下保湿养生6d，浸水24h后，按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51-2009）进行进行无侧限抗压强度试验。（7）计算试验结果的平均值和偏差系数。第二十四页，共四十二页，2022年，8月28日水泥稳定类混合料的组成设计步骤（8）根据表8-6的强度标准，选定合适的水泥剂量，此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度应符合式（8-1）（规范）的要求：式中：Rd——设计抗压强度；Cv——试验结果的偏差系数（以小数计）；Za——标准正态分布表中随保证率（或置信度a）而变的系数。高速公路和一级公路应取保证率95%，即=1.645，其他公路应取保证率90%，即=1.282。第二十五页，共四十二页，2022年，8月28日水泥稳定类混合料的组成设计步骤(9)工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%~1.0%。采用集中厂拌法施工时可只增加0.5%；采用路拌法施工时，宜增加1%。（10）水泥的最小剂量应符合表8-9（规范）的规定。（11）水泥改善土的塑性指数应不大于6，承载比应不小于240。第二十六页，共四十二页，2022年，8月28日关于设计步骤的简略的答题：1、进行原材料的试验土的颗粒分析、液限和塑性指数、相对密度、有机质含量（必要时做）、硫酸盐含量（必要时做）；击实试验；碎石或砾石的压碎值和级配；水泥的标号和终凝时间。2、分别按规范要求的5种水泥剂量配制同一种土样、不同水泥剂量的混合料。3、做不同水泥剂量混合料的击实试验，确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度。4、按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。ρd=K*pdmax5、按最佳含水量和计算得到的干密度制备无侧限抗压强度试件。每个试件的质量为M1=ρdV(1+0.01w) 式中：V——试模的体积； W——稳定土混合料的含水量（%）； pd——稳定土试件的干密度（g/cm3）。作为平行试验的最少试件数量应不少于规范的规定。6、试件在规定温度（20）下保湿养生6d，浸水24h后，进行无侧限抗压强度试验。7、计算试验结果的平均值和偏差系数。8、根据规范要求的强度标准，选定合适的水泥剂量，此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度应符合规范的要求，即：

9、工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%~1.0%。采用集中厂拌法施工时可只增加0.5%；采用路拌法施工时，宜增加1%。且水泥的最小剂量应符合规范要求。第二十七页，共四十二页，2022年，8月28日

石灰工业废渣类混合料组成设计1、一般规定（1）石灰工业废渣稳定类材料的7d浸水抗压强度应符合表8-6（规范）的规定。（2）石灰工业废渣稳定类材料的组成设计应根据表8-6（规范）的强度标准，通过试验选取最宜于稳定的材料，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质量比例，确定混合料的最佳含水量。（9）为提高石灰工业废渣的早期强度,可外加1%~2%的水泥.（10）水泥稳定类材料的各项试验应按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51-2009）进行。第二十八页，共四十二页，2022年，8月28日2、原材料的试验（在写配合比设计内容或顺序时，应作为第一步）在石灰工业废渣稳定土施工前，应取有代表性的样品进行下列试验：土的颗粒分析、液限和塑性指数、有机质含量（必要时做）、硫酸盐含量（必要时做）；石料的压碎值；石灰的有效氧化钙和氧化镁含量；收集或试验粉煤灰的化学成分、细度和烧失量。3、混合料的设计步骤（注意把原材料检验放在第一步）（2）制备不同比例的石灰粉煤灰混合料（如10：90，15：85，20：80，25：75，30：70，35：65，40：60，45：55，50：50），确定其各自的最佳含水量和最大干密度，确定同一龄期和同一压实度试件的抗压强度，选用强度最大时的石灰粉煤灰比例。（3）根据试验所得到的二灰比例，制备同一种土样4~5种不同配合比的二灰土或二灰级配集料。（上述两步与水泥稳定类混合料的组成设计步骤不同）（下面的步骤与水泥稳定类混合料的组成设计步骤相类似）

石灰工业废渣类混合料组成设计第二十九页，共四十二页，2022年，8月28日关于设计步骤的简略的答题：1、进行原材料的试验土的颗粒分析、液限和塑性指数、相对密度、有机质含量（必要时做）、硫酸盐含量（必要时做）；击实试验；碎石或砾石的压碎值和级配；石灰的有效氧化钙和氧化镁含量；收集或试验粉煤灰的化学成分、细度和烧失量。2、制备不同比例的石灰粉煤灰混合料,确定其各自的最佳含水量和最大干密度，确定同一龄期和同一压实度试件的抗压强度，选用强度最大时的石灰粉煤灰比例。3、根据试验所得到的二灰比例，制备同一种土样4~5种不同配合比的二灰土或二灰级配集料。4、确定各种二灰土或二灰级配集料的最佳含水量和最大干密度（用重型击实试验法）。5、按规定达到的压实度，分别计算不同配合比时二灰、二灰级配集料试件应有的干密度。6、按最佳含水量和计算得到的干密度制备无侧限抗压强度试件。作为平行试验的最少试件数量应不少于规范的规定。6、试件在规定温度下保湿养生6d，浸水24h后，进行无侧限抗压强度试验。7、计算试验结果的平均值和偏差系数。8、根据规范要求的强度标准，选定合适的混合料配合比，此混合料配合比试件室内试验结果的平均抗压强度应符合规范的要求，即：注意：考试时题目如是石灰煤渣混合料的组成设计，可参照上述石灰粉煤灰混合料的设计步骤，但要把粉煤灰换成煤渣。第三十页，共四十二页，2022年，8月28日1、一般规定（1）各级公路用石灰稳定类材料的7d浸水抗压强度应符合表8-6（规范）的规定。（2）石灰稳定类材料的组成设计应根据表8-6（规范）的强度标准，通过试验选取最宜于稳定的材料，确定必需的或最佳的石灰剂量和混合料的最佳含水量，在需要改善混合料的物理力学性质时，还应确定掺加料的比例。（3）采用水泥和石灰综合稳定时，如水泥用量占结合料总量的30%以下时，应按石灰稳定类的技术要求进行组成设计。2、原材料的试验（在写配合比设计内容或顺序时，应作为第一步）（3）应检验石灰的有效氧化钙和氧化镁含量。

石灰稳定类混合料组成设计第三十一页，共四十二页，2022年，8月28日3、混合料的设计步骤（注意把原材料检验放在第一步）（2）分别按表8-11所列（规范要求）的5种石灰剂量配制同一种土样、不同石灰剂量的混合料。(9)工地实际采用的石灰剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%~1.0%。采用集中厂拌法施工时可只增加0.5%；采用路拌法施工时，宜增加1%。（10）石灰稳定不含粘性土的级配碎石、未筛分碎石和级配砂砾用作高等级公路沥青路面的基层时，碎石和砂砾的颗粒组成应符合规范级配碎石或未筛分碎石或级配砾石的级配范围，并应添加粘性土。石灰和所加土的总质量与碎石或砂砾的质量比宜为1：4~1：5，即碎石在混合料中的质量应不少于80%。第三十二页，共四十二页，2022年，8月28日试验题目答题要点试验的内容无非是：1、目的和范围；2、仪器设备、试验环境温湿度；3、试验原理；4、试验材料、试剂的要求和如何准备；5、试验步骤（操作步骤）(涉及力和强度应有加荷速率)6、数据记录（位数）、结果计算和修约（包括平行试验次数）、结论判定、试验和养护时的温度和湿度以及时间（及误差）7、有关注意事项。第三十三页，共四十二页，2022年，8月28日含水率试验方法（烘干法为标准方法）

（砂浴法）（酒精法）试验目的和适用范围：本法是测定无机结合料稳定土含水率的标准方法。含水率=干稳定土指的是在105℃~110℃(某些含有石膏的土在烘干时会损失其结晶水,用此方法测定其含水率有影响,如果土中有石膏,则试样应在不超过80℃的温度下烘干,并可能要烘更长的时间)的条件下烘干至恒重的稳定土。试验步骤：（1）取洁净、干燥的铝盒或玻璃量瓶，称取其质量并精确至0.01g(m1)(中、粗粒土0.1g)，取50g（中粒土500g、粗粒土2000g）试样经粉碎后松散地放在铝盒中，盖上盒盖，称取其质量并精确至0.01g(m2)第三十四页，共四十二页，2022年，8月28日（2）取下盒盖，并将盛有试样的铝盒放在盒盖上，然后一起放到温度已达110℃的烘箱内进行烘干（如果土中有石膏,则试样应在不超过80℃的温度下烘干,并可能要烘更长的时间），需要的烘干时间随土类和试样数量而变。当冷却试样连续两次称量的差值（每次间隔4h）不超过原试样质量的0.1%时，即认为样品已烘干。（3）烘干后，从烘箱中取出盛有试样的铝盒，并将盒盖盖紧。（4）将盛有烘干试样的铝盒放入干燥器内冷却（若铝盒的盖密闭，而且试样在称量前放置时间较短，可以不需要放在干燥器内冷却）。然后称取铝盒和烘干试样的质量，并精确至0.01g(m3)(中、粗粒土0.1g)。（5）计算含水率式中：——铝盒的质量，g；——铝盒和湿稳定土的合计质量，g；——铝盒和干稳定土的合计质量，g。其中，用两位有效数表示。第三十五页，共四十二页，2022年，8月28日氧化钙和氧化镁含量测试方法(一)有效氧化钙的测试方法：1、目的和适用范围本方法适用于测定各种石灰的有效氧化钙含量。4、准备试样：（1）生石灰试样：将生石灰试样打碎，使颗粒不大于2mm。拌和均匀后用四分法缩减至200g左右，放入瓷研钵中研细。再经四分法缩减至20g左右。研磨所得石灰样品通过0.10mm的筛。从此细样中均匀挑取10余克，置于称量瓶中在100℃烘箱中烘干1h，贮于干燥器中，供试验用。（2）消石灰试样：将消石灰样品用四分法缩减至10g左右。如有大颗粒存在须在瓷研钵中磨细至无不均匀颗粒存在为止。置于称量瓶中在105~110℃烘箱中烘干1h，贮于干燥器中，供试验用。第三十六页，共四十二页，2022年，8月28日5、试验步骤： 称取约0.5g（用减量法称准至0.0005g）试样，放入干燥的250mL具塞三角瓶中，取5g蔗糖覆盖在试样表面，投入干玻璃珠15粒，迅速加入新煮沸并已冷却的蒸馏水50mL，立即加塞振荡15min（如有试样结块或粘于瓶壁现象，则应重新取样）。打开瓶塞，用水冲洗瓶塞，加入2~3滴酚酞指示剂，以0.5N盐酸标准溶液滴定（滴定速度以每秒2~3滴为宜），至溶液的粉红色显著消失并在30s内不再复现即为终点。6、计算：有效氧化钙的百分含量（X1）按下式计算：X1=（V×M×0.028/G）×100%式中：V——滴定时消耗盐酸标准溶液的体积（mL）；0.028——氧化钙毫克当量；G——试样质量（g）；

M——盐酸标准溶液当量浓度。7、精密度或允许误差对同一石灰样品至少应做两个试样和进行两次测定，并取两次结果的平均值代表最终结果第三十七页，共四十二页，2022年，8月28日有效氧化钙和氧化镁含量的简易测试方法（实操题）1、目的和适用范围本方法适用于测定氧化镁含量在5%以下的低镁石灰。2、主要仪器：万分之一天平；烘箱；筛子；干燥器；棕色广口瓶；酸滴定管等有关化学分析用玻璃仪器；3、试剂：1%酚酞指示剂；0.1%甲基橙水溶液；1N盐酸标准溶液（标定与0.5N盐酸标准溶液的相同，只是无水碳酸钠的称量应为1.5~2g）。4、准备试样：（同上）（1）生石灰试样：将生石灰试样打碎，使颗粒不大于2mm。拌和均匀后用四分法缩减至200g左右，放入瓷研钵中研细。再经四分法缩减至20g左右。研磨所得石灰样品通过0.10mm的筛。从此细样中均匀挑取10余克，置于称量瓶中在100℃烘箱中烘干1h，贮于干燥器中，供试验用。（2）消石灰试样：将消石灰样品用四分法缩减至10g左右。如有大颗粒存在须在瓷研钵中磨细至无不均匀颗粒存在为止。置于称量瓶中在105~110℃烘箱中烘干1h，贮于干燥器中，供试验用。第三十八页，共四十二页，2022年，8月28日5、试验步骤： 迅速称取石灰试样0.8g~1.0g（用减量法称准至0.0005g）试样，放入干燥的300mL三角瓶中，迅速加入新煮沸并已冷却的蒸馏水150mL，投入干玻璃珠10粒，瓶口插上一短颈漏斗，加热5min，但勿使沸腾，迅速冷却。加入2滴酚酞指示剂，在不断摇动下以1N盐酸标准溶液滴定（滴定速度以每秒2~3滴为宜），至溶液的粉红色完全消失，稍停，又出现红色，继续滴入盐酸，如此重复几次，直至5min内不出现红色为止。如滴定过程持续半小时以上，则结果只能作为参考。6、计算：有效氧化钙和氧化镁的百分含量按下式计算：

（CaO+MgO）%=（V×N×0.028/G）×100式中：V——滴定时消耗盐酸标准溶液的体积（mL）；

0.028——氧化钙毫克当量；因氧化镁含量很少，并且两者之毫克当量相差不大，故有效（CaO+MgO）%的毫克当量都以CaO的毫克当量计算。

G——试样质量（g）；

N——盐酸标准溶液当量浓度。7、精密度或允许误差对同一石灰样品至少应做两个试样和进行两次测定，并取两次结果的平均值代表最终结果。第三十九页，共四十二页，2022年，8月28日EDTA滴定法1、目的和适用范围

本方法适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定土中水泥和石灰的剂量，并可用以检查拌和的均匀性。用于稳定的土可以是细粒土，也可以是中粒土和粗粒土。本方法不受水泥和石灰稳定土龄期（7d以内）的影响。