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1第4章无机结合料稳定材料3课前提问为什么无机结合料稳定材料又称为“半刚性材料”?为什么CTB和LFTB会成为无机结合料稳定材料中的两大“主力”?4两个基本概念无机结合料稳定材料在破碎的或原来松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中,掺入足量的水泥、石灰或工业废渣材料和水,经拌和得到的混合料,在压实和养生后,抗压强度符合规定要求的混合料。半刚性材料用水泥、石灰或水硬性结合料等无机结合料处治的土或碎(砾),前期具有柔性的性质,后期强度和刚度有大幅度的增长,但仍远小于水泥混凝土。这样的混合料称为半刚性材料。☆强度来源☆强度特征5“半刚性”的由来☆沥青混合料、级配碎石无机结合料稳定材料水泥混凝土<1200MPa柔性材料1300-1700半刚性>25000刚性材料☆由于无机结合料稳定材料的刚度介于柔性材料和刚性材料之间,因此也被称为“半刚性材料”。Pause4-56结构定位☆大多用做沥青路面或水泥路面的基层或底基层。面层沥青混凝土水泥混凝土基层无机结合料稳定材料底基层无机结合料稳定材料土基压实土改善土最适合这两个层次的工作!7沥青路面主要病害:反射裂缝路面裂缝基层开裂☆在荷载和温度的反复作用下,无机结合料基层上的裂缝逐渐向上反射,形成沥青路面的裂缝。☆无机结合料稳定材料基层为什么会开裂?☆为什么说反射裂缝不可避免?8沥青路面主要病害:水损害☆在沥青路面上产生反射裂缝后,水沿裂缝面逐渐渗入基层顶面,在高速车载的作用下,高压水流不断冲刷无机结合料稳定材料基层上的细小颗粒,逐渐泵吸到路面,形成唧泥。路面唧泥☆为什么无机结合料稳定材料基层沥青路面上的水损害比较严重?☆采取哪些措施可以尽量避免这种破坏的发生?9结构功能及设计☆承受车辆荷载的作用,起主要承重层的作用;☆优化材料设计,尽量减小路面的反射裂缝;☆优化材料设计,增强抵抗水损害的能力。面层沥青混凝土水泥混凝土基层无机结合料稳定材料底基层无机结合料稳定材料土基压实土改善土10本章内容要点一、使用状况和分类二、力学性能☆
三、收缩性能☆
四、水稳定性☆
五、疲劳性能七、配合比设计☆
八、施工工艺及控制六、综合性能11一、使用状况和分类1.使用状况:国内(七五期间)道路名称沥青面层厚度(cm)和类型基层厚度(cm)和类型底基层厚度(cm)和类型沪嘉高速公路46石灰粉煤灰碎石20砂砾广佛高速公路4中粒式沥青混凝土+5粗粒式沥青混凝土同上+6沥青碎石25水泥级配碎石或水泥石屑(31)25~28水泥石屑或水泥土沈大高速公路同上或5+5+520水泥砂砾或水泥矿渣砂砾或矿渣京津塘高速公路20~23中粒式沥青混凝土、粗粒式沥青混凝土和沥青碎石20~25水泥粒料(碎石或砾石)或石灰粉煤灰碎石25~35石灰土或水泥土、水泥石灰土、石灰粉煤灰土12一、使用状况和分类1.使用状况:国内(七五以后)道路名称表面层(cm)中面层(cm)底面层(cm)基层(cm)材料名底基层(cm)材料总厚度(cm)广州-深圳4中AC8密粗AC+10密BM10MB23水泥碎石23级配碎石+22~32未筛分碎石110路肩100济南—青岛5中SAC4中SAC6粗AC5粗AC7BM6BM34水泥砂砾20水泥砂砾20水泥砂砾15石灰土26石灰土26石灰土676461沪宁(江苏段)4AK-16A6粗AC-25I6粗AC-25I28二灰碎石30二灰碎石25二灰碎石33二灰土石家庄—安阳4中SLH5粗SLH6LH-3020水泥碎石+20二灰碎石20~40石灰土7513一、使用状况和分类1.使用状况:国外从1980年代中期开始,国外在高速公路中很少使用无机结合料稳定材料,即使使用,也是采用较厚的沥青层、较薄半刚性材料作底基层的“混合结构”。国外最常用的基层材料是级配碎石(Unboundmaterial或Granularmaterial)。与我国的使用状况存在很大差别(薄沥青层、厚半刚性材料)。14一、使用状况和分类☆按结合料类型分:水泥稳定材料(水泥稳定碎石等)石灰稳定材料(石灰土等)石灰工业废渣稳定材料(石灰粉煤灰碎石,简称二灰碎石)☆按土的颗粒组成分:稳定粗粒土(二灰稳定碎石等,常用做基层)稳定中粒土(水泥稳定砂砾等,常用做基层)稳定细粒土(二灰稳定土等,常用做底基层)2.分类:15二、力学性能1.强度作用原理a(水泥稳定材料)(1)水泥水化作用
(2)离子交换作用
(3)化学激发作用
(4)碳酸化作用16二、力学性能☆1.强度作用原理a(水泥稳定材料)(1)水泥水化作用硅酸三钙3CaO·SiO2(C3S)硅酸二钙2CaO·SiO2(C2S)铝酸三钙3CaO·Al2O3(C3A)铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)☆强度形成的主要来源。水泥成分17二、力学性能硅酸盐水泥主要矿物组成与特性矿物组成硅酸三钙(C3S)硅酸二钙(C2S)铝酸三钙(C3A)铁铝酸四钙(C4AF)与水反应速度中慢快中水化热中低高中对强度的作用早期良差良良后期良优中中耐化学侵蚀中良差优干缩性中小大小大致含量(%)35~6510~400~155~1518二、力学性能1.强度作用原理a(水泥稳定材料)
☆两种水泥水化作用的区别(水泥稳定土VS水泥混凝土)土(水泥稳定土)具有非常高的比表面积和亲水性;水泥稳定土中的水泥含量较少(<6%);土对水泥的水化产物具有强烈的吸附性;在一些土中常存在酸性介质环境。pause419二、力学性能1.强度作用原理a(水泥稳定材料)(2)离子交换作用水泥水化产物中的Ca(OH)2含量很高,易形成富含Ca2+的碱性溶液环境;当溶液中富含Ca2+时,因为Ca2+的电价高于K+、Na+等离子,因此与电位离子的吸引力较强,从而取代了K+、Na+,成为反离子,同时Ca2+使双电层电位的降低速度加快。
Ca2+K+、Na+☆增加强度和稳定性。20二、力学性能1.强度作用原理a(水泥稳定材料)(3)化学激发作用Ca2+的化学激发作用当粘土颗粒周围介质的pH值增加到一定程度时,粘土矿物中的部分SiO2和Al2O3的活性将被激发出来,与溶液中的Ca2+进行反应,生成新的矿物,这些矿物主要是硅酸钙和铝酸钙系列,如4CaO·5SiO2·5H2O、4CaO·Al2O3·19H2O、3CaO·Al2O3·16H2O、CaO·Al2O3·10H2O等。☆增加强度和水稳定性。21二、力学亭性能1.强壁度作用股原理a(水泥稳定供材料)(4)碳阿酸化作趋用水泥水异化生成筝的Ca(O之H)2,除了甘可与粘微土矿物撇发生化导学反应赠外,还这可以进维一步与哲空气中南的CO2发生碳楚化反应芝并生成舞碳酸钙溜晶体。☆反应缓惑慢,作达用较弱泉。22二、力学赔性能1.强裂度作用券原理b(石灰稳后定材料)生石灰的调主要成分受:
有效氧化钙CaO和半氧化镁M做gO生石灰崇的熟化睛和硬化澡:
熟雪化:(偶消石灰桌或熟石副灰)贴C抽aO+乌H2O→Ca(O汤H)2+65换.9k丑J/m救ol硬化:冶结晶童和碳酸株化23石灰的陕技术指微标(J秧TJ寄034花-20欠00,锡表4.帖2.2座)类别与指标项目钙质生石灰镁质生石灰钙质消石灰镁质消石灰IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII有效钙加氧化镁(%)858070807565656055605550未消解残渣(5mm圆孔筛的筛余)(%)
71117101420含水量(%)444444细度0.71mm方孔筛筛余(%)
0110110.125mm方孔筛累计筛余(%)
13201320钙镁石灰的分类界限,MgO含量(%)554424化学激发熄作用二、力学影性能☆1.强度润作用原理古b(石灰稳定奸材料)(1)离舅子交换秆作用(灭初期强能度)(2)碳永酸化反应段(后期强串度)(3)税火山灰郑反应(纸中后期坝强度)(4)栗氢氧化打钙的结站晶反应☆强度主晒要来源逼。25二、力学靠性能1.强度扰作用原理殿c(工业废渣懂稳定材料)(1)常伏用材料摧:粉煤灰(2)乡丰粉煤灰铲的相关惜参数:密划度剩:1900搅~240那0kg/肯m3(普通)250着0~2画800国kg/匀m3(高钙15%)比表面情积:2早700痛~35摆00c剧m2/g最佳粒坊径:5较~30μm[湿排灰、终干排灰]26二、力宫学性能☆1.强度慈作用原理饿c(工业废渣挂稳定材料)(3)粉助煤灰的化友学组成氧化物绍含量:伪前三种汤氧化物倒含量应青大于7群0%;三种粉煤肿灰(Ca非O含量)嚷:低钙(协<5%)犬,中钙(渣5-15畅%),高脑钙(>1著5%)烧失量徒:应小断于8%税(未燃朝煤的含扁量)成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3烧失量含量(%)40~6015~403~102~50.5~2.5<21~2027二、力滑学性能1.强度借作用原理田c(工业废渣未稳定材料)(4)石另灰粉煤原灰的水签化活性粉煤灰中箭的CaO纽奉含量较少幕,所以通炮常不能自行蚀水化;水化激发色条件包括生石役灰、熟石衰灰、水泥抵水化生成易的Ca(罩OH)2、石膏、辨碱性物质石等,特别电是Ca(O机H)2。28二、力学愿性能1.强度浮作用原理撕c(工业废某渣稳定宪材料)(4)石灰悦粉煤灰的手水化活性相关化焦学反应淡:(a)蜂CaO电+H2OCa(O毙H)2(b)甚Ca(粗OH)2+CO2CaC热O3+H2O(c)C姻a(OH努)2+SiO2+H2OxCa猪O·y土SiO2·zH2O(c)C宪a(OH兔)2+Al2O3+H2OxCaO饼·yAl2O3·zH2O(d)横Ca(源OH)2+SiO2+Al2O3+H2OxCa语O·y赏Al2O3·zSi场O2·wH2O(e)芬Ca(摊OH)2+SO42-+Al2O3+H2OxCaO俩·yAl2O3·zC榆aSO4·wH2O29二、力学嘉性能1.强弄度作用恳原理c(工业废渣岔稳定材料)(5)粉拳煤灰的盗技术要怕求烧失量算:小于筝8%;氧化物密含量:SiO2、Al2O3、Fe2O3,应大于托70%;细度:比予表面积宜豪大于25执00m2/g;含水量:济不宜超过35%。302.温度信和时间对睛强度的影些响☆二灰稳悔定材料5℃0℃☆无机结合料稳定材料的强度就难于形成或基本上没有增长。☆遭受反复冻融时,强度还可能下降;有自由水时,甚至会破坏。①
②
③313.力榨学性能健的特点☆3.无机结合愚料稳定材摧料力学性河能特点具有较虹大的抗碍压强度徐和一定愈的抗拉猜强度强度随龄期逐渐增长不,但后期碧增加幅度递较小环境温度对半刚漂性材料搬强度的馒形成和镇发展有庙很大影俯响无机结厕合料稳符定材料档强度的告时-温瓦转换特皆性pause4324.小蜘结☆(1)强度作吹用原理水泥稳坚定材料指:水泥弹水化作狠用、离痰子交换材作用、禁化学激描发作用月和碳酸砌化作用石灰稳定变材料:离声子交换作像用、碳酸丑化反应、奔火山灰反吴应和氢氧栗化钙的结中晶反应工业废渣弦稳定材料竿(粉煤灰货):与石史灰稳定材玻料类似,队但不能自削行水化334.小汁结(2)温度载和时间霜对强度氏的影响在环境胳温度达侨到5℃以上时,忍随着养护旧时间(龄晚期)的增标加,无机晴结合料稳胞定材料的滨强度逐渐则增长,但毫后期增幅停较小。(3)力学辞性能的吃特点温度和时饥间对无机结篇合料的力阻学性能影惨响很大;无机结鹅合料稳掌定材料歇的时-插温转换伸特性。34三、收缩药性能1.两种主烟要收缩泪类型干缩:吗干燥口收缩是纲无机结垮合料稳动定材料湖因内部含钩水量变化而箩引起的体积收意缩现象。温缩:器由于温度的交困替而引起罪的无机昨结合料挎稳定材堆料收缩涌的现象炒。关系:通常干兵缩是主压要的收梦缩类型挂,干缩抬可达到烟温缩的4~1录0倍以追上。材料名称干缩系数(×10-6)/%温缩系数(×10-6)/℃1/2最大失水量最大失水量-5℃-15℃石灰土二灰土水泥土石灰土粒料二灰粒料(悬浮式)二灰粒料(密实式)水泥粒料680~93019~104386~5452313.5~15.55.3~8420~48484~172304~384104~12210955~6541~8325.6~35.77.3~15.47.9~17.97.74.27.0~1263.5~78.729.5~50.631.2~36.416.7161210~16Pause4-6352.收缩的测艳试(1)干距缩的测试百分表递测试应变片测北试(2)偏温缩的型测试应变片测贵试小梁试件支架百分表玻璃板☆在被测试鸦件的适宜呼位置粘贴漆应变片,筋采用专用因仪器测试译应变片电循阻的变化珍。363.收帐缩指标☆(1)秋干缩指究标干缩应惭变:失水率:干缩系构数:平均干粉缩系数:(2)厌温缩指校标温缩应变:平均温置缩系数:374.干缩排特性4.1干缩特摄性表现形式珍:常为横叨向裂缝,顷间距3~10旺m;常用材料系的干缩应浴变:石灰土:(12界00~1咳500)清×10-6(失水葬量2.白5%)概将引峰起基层智裂缝,菜导致“晒反射裂岩缝的产等生”。水泥砂砾:(片13~火18)冶×10-6(50博%最大肥失水量乌)密实式妄二灰砂洁砾:(付25~矩37)窗×10-6(失水落量2.匙5%)库如猴果处理鞭得当,览将大大蛙延缓裂劣缝的产额生。384.干拌缩特性4.2干缩特性役影响因素(1)结合供料含量☆存在最能佳水泥烂用量,剂一般为5%左右;馆二灰剂量尘一般为15~25%。394.干迁缩特性4.2干缩特性摔影响因素(2)细料傻含量☆随着粘粒乡丰含量的增辽加,干缩确应变显著驴增加。在赚实际应用秋中应尽量露减少粘粒卷含量。404.干缩夜特性4.2干缩特违性影响毫因素(3)含糠水量☆对二灰砂糟砾的干缩尺来说,存丑在最不利曾含水量,茂在施工控路制中应尽悟量避免。2~7%※最佳用歌水量范膜围:8~10%414.干巩缩特性4.2干缩特性胸影响因素(4)养冷护龄期龄期平均干缩系数灰土砂砾二灰砂砾水泥砂砾1264.3099.077124.3249.2534.128110.3041.1329.49095.2635.7027.018090.0132.2034.5☆随着养敏护龄期猛的增加棍,二灰击砂砾的舌干缩性感逐渐减挣小,在舰施工中屈应尽量茂增加养苗护时间。424.干组缩特性☆4.3干缩机理干燥收制缩是无究机结合欲料稳定钞材料因开内部含罗水量变衡化而引滤起的体捏积收缩留现象。干燥收偷缩的基效本原理丙是由于禽水分蒸营发而发帅生的“毛细管盟张力作顷用”、“吸附水铺及分子裂间力作蔽用”、“矿物晶体版或胶凝体撞的层间水蕉作用”、“碳化脱贿水作用”而引中起的整台体宏观贷体积的及变化。434.干袭缩特性4.3干缩机捎理(1)毛戴细管张剥力作用当水分荡蒸发时钟,毛细勾管水分傲下降,盲弯液面浸的曲率奋半径变蹦小,致储使毛细决管压力端增大,郊从而产发生收缩竹。(2)吸劲附水及分纹子间力作狐用毛细水蒸详发完结后无,随着相将对湿度的瓶继续变小邀,无机结律合料稳定株材料中的访吸附水开摸始蒸发,乔使颗粒表惧面水膜变灯薄,颗粒获间距变小掠,分子力妙增大,导前致其宏观铃体积进一昆步收缩。这一阶兆段的收鼻缩量比弃毛细管架作用的芝量大得智多。444.干缩排特性4.3干缩机理(3)矿硬物晶体代或胶凝吼体的层捕间水作毯用随着相对呆湿度的继推续变小,闷无机结合匙料稳定材筝料中的层趋间水开始汗蒸发,使辩晶格间距橡变小,导巧致其宏观鸣体积进一幻玉步收缩。(4)碳逢化脱水作偶用碳化脱水灵作用是C待a(OH草)2和CO2反应生激成Ca剃CO3中析出睡水而引蚂起体积束收缩。455.温事缩特性5.1温缩特涌性表现形乌式:常赶为横向鄙裂缝,效间距3~1糟5m;毙缝宽3挡~30昨mm(耽冬季)砖,小于壶1mm全(夏季壶)。常用材呼料的温访缩应变疫:石灰土:(30逮~80)米×10-6如处理不骡当将引起凭基层裂缝宪。水泥砂印砾:(勿5~1宿0)×寺10-6密实式二什灰砂砾:(6展~15)属×10-6如果处狼理得当扎,将大萄大延缓害裂缝的更产生。pause5465.温缩语特性5.2两种温缩辈试验方法封闭状态后下的温缩址试验(1)在饱骂水状态下水,温度收辩缩系数在俱高温区(慕T>10递℃)变化乓不大;而昨在低温区去,在其相竞应的冰点存附近出现妄负收缩(各膨胀)现姿象,除水白泥砂砾出葬现在0℃助附近外,锅其余材料凉均发生在-10℃附近;(2)含水量对温度收久缩系数影累响极大,饱水、础风干状笼态最小;约在最贝佳含水量壁与半风干略区间,温恰度收缩系受数在温度T=0~错10℃区间最大些;当含水撕量低于风绝干含水量湾时,一般在在T=0~是-10℃温度区间涨有极小值文,随后又龄有不同程印度的回升弯。自由状扒态下的铺温缩试蹲验475.温煮缩特性5.3怀温缩特亲性影响汤因素☆水泥剂稻量在5%时,年水泥砂延砾的温深缩系数缘瑞较小;凳在常用世掺量范管围内,厉二灰含毯量对二雹灰砂砾姜的温缩敢系数影君响不大历。485.温系缩特性5.4温缩机理(1)固相令外观胀缩窑性就组成澡矿物的训颗粒而狼言,原生矿物一般有辆较小的代热胀缩躬性,而新生成胶奋结物(次锦生矿物,纵如粘土矿沟物)的热胀缩镜性较大。荐粉煤灰的团热胀缩性妄最小。晶体势能曲线495.温争缩特性5.4温缩机桑理(2)水韵的影响无机结合坟料稳定材萝料内部广伶泛分布有朴空隙,包恐括大空隙涝、毛细孔合和胶凝孔细。重力水存在于大桐空隙中,毛细水存在于毛丝式细孔和胶构凝孔中;表面结合宗水存在于一星切固体表痒面;层间水存在于晶趋胞和凝胶捷物层间;结构水取和结晶格水存在于邀矿物晶萄体结构革内部。505.温强缩特性☆5.4温缩机酿理(2)水的位影响☆扩张作用:水有曲相当大西的热胀往缩系数纳(常温盲下达7损0*1友0-6/℃),灿比固相部疯分的热胀价缩系数大塑4~7倍胁。☆毛细管桥张力:毛细管溪张力只有按当含水量招在一定范艺围内时才蛾存在,当怖材料过干压或过湿时叉,毛细管重张力消失扁,因此,借在干燥和央饱和状态凤下,材料蓄的温缩系蹄数较小。☆冰冻作视用:各空宰隙中的敏水在其趋冰点温眠度以下捆冻结时幕,体积纳增大9折%,从品而引起揪膨胀。516.小剖节(1)两种凯主要的抹收缩类赵型干缩是主汗要的收缩图类型,干甚缩可达到寸温缩的4~1盘0倍以上。(2)收缩涝性能的蜻测试常采用百国分表或应义变片进行汽干缩和温肠缩的测试饰。(3)收缩指宽标干缩:干避缩应变、票失水率、各干缩系数政和平均干米缩系数温缩:温贩缩应变和移平均温缩胁系数526.小节(4)干缩的国主要影响膨因素结合料含鲜量、细料富含量、含捡水量和养窑护龄期(5)干缩致机理“毛细管必张力作用锻”、“吸覆附水及分不子间力作呀用”、“条矿物晶体染或胶凝体斤的层间水爬作用”和虽“碳化脱当水作用”(6)温缩定机理固体外观拆胀缩性和凭水的作用53四、水稳技定性1水稳定性形研究的目炕的增强无机废结合料稳亏定材料抵企抗水损害惊的能力,懒减少唧泥伪现象。2水稳定性旱的分类抗冲刷性爹测试:膛冲刷试验湖指标:浸冲刷率(拘常为5mi猎n内的过冲刷速喇率)抗冻性勾测试:冻姜融试验诞指标:耐拳冻系数543.抗冲刷性3.1抗冲刷雪性的测凤试设备旋转刷振动台MTS试伪验装置高压冲洗抹法☆评价:览均能在一定程度谊上反映无丸机结合怨料稳定伤材料抵编抗水侵盗蚀的能遮力,但链均无法捏完美模梨拟现场花有压水逮冲刷的凑现象,容且冲刷锻机理不臂一。55养护龄理期90d3.抗冲刷性3.2水手泥、二灰目稳定材料首抗冲刷性壤对比☆主要结论诱:二灰稳卧定材料28d以内的倘抗冲刷允性远小盲于水泥娃稳定材奶料;90d以后两者浊的抗冲刷汤性能相差万不大。在实际使饱用中应优露先采用水捎泥稳定材同料。564.抗冻性材料配合比抗压强度(MPa)冻融抗压强度(MPa)耐冻系数28d90d28d90d28d90d水泥砂砾3:972.623.821.782.330.680.615:953.484.251.922.550.550.60二灰碎石5:15:801.863.720.571.970.310.538:32:602.794.830.331.940.120.40注:1。耐冻系数=冻融强度/抗压强度;2。试件尺寸Φ5×15cm,平行试验个数为9个。☆主要结聋论:水耽泥稳定末材料的芳抗冻性楼要优于柱二灰稳榨定材料寻;材料甜的抗冻坡性与其佳抗压强雷度之间梁不存在历绝对的销对应关恰系。575.提勺高水稳陆定性的最措施☆加强路切面结构餐排水,活采取“坑排防结痰合”的胆设计原亡则,减吗少降雨垮和地下街水的不病利影响圈;加强无扛机结合缘瑞料稳定见材料的超配合比捡设计,斗尽量减棋少细集怕料用量蜡;在可能扩的情况马下,尽循可能采凤用水泥卸稳定类戒材料,横提高抗钟冲刷能均力;及时进行菜路面的裂孤缝修补。pause558五、疲冬劳性能1.疲劳试封验方法试验路余(AASH坡O试验路医)
真实妥路面债真实荷载节与气候足尺路浓面(A敢LF、唉HVS辟和环道钟试验等罩)
足戒尺路面傍(full窗-sca磁lep锹avem领ent)模迫拟荷载袋模拟环境室内试对件疲劳谱试验生通常意团义上的防疲劳试贺验,包谊括弯拉污(曲)营疲劳试渡验和劈验裂疲劳产试验等亚。Pause4-759五、疲劳斤性能2.室内试件省疲劳试验扎方法弯拉(始曲)疲季劳试验肿弯拉安(曲)闯疲劳试额验中试妙件实际父为单向应甘力状态(梁迅试件),航试验较为姓烦琐。劈裂疲卧劳试验练又称冈为间接阵拉伸试所验,试时件承受双向应江力状态(圆磨柱体试件趋),操作白简便。603.弯拉棋(曲)疲桥劳与劈裂孔疲劳的对榴比弯拉(待曲)疲裹劳试验劈裂疲劳任试验PPPPPPσ1σ1σ1σ1σ3σ3☆a——压条的宽度(mm);
α——半压条宽对应的圆心角;a2αPause3-661劈裂试验纤用压条试件尺寸(mm)宽度a(mm)弧面半径(mm)半压条宽对应的圆心角α(rad)系数50×506.35250.1270.012526100×10012.70500.1270.006263150×15018.75750.1250.004178623.弯差拉(曲旋)疲劳价与劈裂脆疲劳的专对比☆劈裂疲劳拖试验所得疲劳帖寿命远小润于弯拉(己曲)疲滩劳试验所得疲丹劳寿命快,与其跨受力状司态是密臣切相关支的。634.疲劳衡方程形式疲劳方程艳形式:单对数灶疲劳方努程双对数糠疲劳方亩程☆重复荷载作用次数(疲劳寿命)☆重复应力与极限强度之比(应力比)645.典型您的疲劳试啄验结果典型的木疲劳试即验结果655.典型罩的疲劳试权验结果☆疲劳试盘验的特题点:强度愈泻大、刚井度愈小点,其疲衫劳寿命展就愈长精;疲劳寿霞命变异性前较大,不同的偷保证率得详到的疲劳损寿命不同段(保证率病愈大,疲自劳寿命愈裕小);半对数去疲劳方齐程的斜弊率很小颈,表明勉应力水化平的少成量变化将将导致去无机结损合料稳吹定材料货的疲劳剥寿命产句生较大争的变化检。(重载车炊的危害)66六、综眼合性能1.性能分位类力学性有能收缩性能水稳定性疲劳性南能☆四种性块能之间救是否存木在内在渗联系?☆可否采次用单一处指标来著表征其脚综合性命能?672.性候能之间针的联系(1)乏力学性板能V砌S收守缩性能肌(干缩匆)水泥剂量(%)水泥稳定碎石7d抗压强度(MPa)最大干缩应变(×10-6)最大平均干缩系数(×10-6)42.9328532.453.0624527.863.4411526.785.6120533.1☆力学性伞能(抗艰压强度董)增加海,收缩帮性能(引干缩)蜂存在最桨佳值。(非单调币)682.性尤能之间叼的联系(1)羽力学性朽能V宣S收固缩性能胡(温缩絮)水泥剂量(%)水泥砂砾温缩系数(×10-6)0℃-5℃-10℃-15℃36.910.013.113.1412.515.015.616.358.18.810.010.0610.311.312.414.178.17.49.111.3☆力学性眼能(抗旺压强度烤)增加叙,收缩善性能(响温缩)部存在最验佳值。(非单荐调)692.性辟能之间芳的联系(2)力些学性能私VS水垒稳定性☆力学性能犬(抗压强斜度)增加抖,水稳定氏性也越好赵。(单调)702.性秘能之间皱的联系(3)力福学性能锋VS疲阳劳性能☆力学性支能(抗摧压强度无)增加重,疲劳魂性能也赛越好。(单调)712.性警能之间棕的联系☆(4)力芒学性能V窄S其他性泊能(汇总购)基层材料类型力学性能(抗压强度)收缩性能水稳定性(抗冲刷性)疲劳性能干缩温缩水泥稳定材料↑↓-↑↑-↓-↑-↓↑↑二灰稳定材料↑/↑(基本)↑↑注:“↑”表示上升或增加;“↓”表示下降或减小;“↓-↑”表示先下降后上升;“↑-↓-↑-↓”表示呈波浪形;“/”表示两者无明显关系。723.综夕合性能寺指标(鼓综合压袭缩模量故)(1)综背合压缩模冷量定义:733.综合梯性能指标史(综合压脱缩模量)(2)综割合压缩模胡量参数建安议值:参数潮湿系数Wmλd参数年均气温Tnλt备注<0.50.0~0.21.0~1.5<5℃0.75~1.004.5~6.0m+n≤10.5~1.00.2~0.41.5~2.55℃~10℃0.55~0.753.5~4.51.0~1.50.4~0.62.5~3.510℃~15℃0.40~0.552.5~3.51.5~2.00.6~0.82.5~1.515℃~20℃0.25~0.401.5~2.5>2.00.8~1.01.0~1.5>20℃0.15~0.251.0~1.5 注:1.潮湿系数W=R/Z,其中R为年均降水量(mm),Z为年均蒸发量(mm);2.当m+n>1时,以m取值为准,且必须满足m+n≤1的条件。743.综合坏性能指标段(综合压豆缩模量)(3)综合压院缩模量运逗用(示例底):水泥稳定却材料:=147勒99M森Pa;二灰稳养定材料外:=42倾27M我Pa。75七、配容合比设拆计1.配合膛比设计强砍度标准(程公路路面纺基层施工信技术规范青JTJ简034-岩2000础)无机结合料稳定材料的7d饱水抗压强度的标准值(MPa)公路等级结合料类型二级和二级以下公路一级和高速公路石灰基层≥0.8-底基层0.5~0.7≥0.8水泥基层2.5~33~5底基层1.5~21.5~2.5石灰粉煤灰(1:2~1:4)基层0.6~0.80.8~1.1底基层≥0.5≥0.6762.配合比设腾计步骤取样筛丈分级配组辽成制备试件尺寸数量含水量干密度保湿保温时间养姑生强度标准下波动限选定剂摊量+0.5~1.0%实用剂迷量材料组跨成设计测抗压强桑度平均值R标准值S偏差系数C击实试验①
抗压强度试验②
确定剂量③
77击实试幸验☆(1)取样慰筛分从料场选贼择有代表豪性的试样网,进行筛推分;(2)级配薪组成(矿料配合胸比)图解法试算法炸“肉优势粒径旁法”(所钓谓优势粒用径是指某功种集料中缸在某级筛冻孔上占有外绝对优势哈的粒径,寒即分计筛把余最大的胳粒径)78击实试汇验(3)制寇备不同结送合料剂量督的混合料雾试样(混合料配航合比)按不同润类型的执混合料下,预估陷其用水栗量;至少需母要制备乡丰三种剂但量的混看合料试买样;(4)确定各茅种混合料坏的最佳含反水量和季最大干鞋密度进行击实试验,测定和庭计算干密映度和含水恐量确定最祝佳含水换量和最蛇大干密波度79抗压强度乘试验(1)制备窃无侧限拜抗压强虹度试件按上述最条佳含水量细和最大干矿密度制备欠抗压强度智试件;平行试陆件的个数侵与偏差逢系数有赶关,一车般为9~13个。(2)试件加养生在规定温捡度(北方20±制2℃,树南方2杨5±2佣℃)下章保湿养翼生6d瓶(或2孔7d)每,浸水仆1d。(3)抗压强踩度测试与恋计算将试件内放在试新验仪的世升降台炕上(台腊上先放毅一偏球珠座),袖以1mm旱/mi馅n的速守度加载退,记录裂试件破情坏时的快最大压迅力P。按Rc=P/A伪计算试件置的抗压强瞎度。80确定剂紫量☆(1)渡选定合建理的结甘合料剂哲量(2)实际使陡用剂量增加0.5御~1.贿0%保证率系数设计值偏差系数pause6平均值81八、施工淋工艺及控缝制1.基本过计程☆混合料杯拌和(暖拌和机乡丰)混合料运剪输(自卸己卡车)混合料情摊铺(衣摊铺机点)混合料予碾压(览压路机都)横缝、纵填缝设置质量管岁理及验皮收养生及交杂通管制822.混合侧料拌和(1)洁备料贮料场洞地硬化集料分别缓堆放细集料加讯盖雨棚(2)消上料按比例仪控制各嫩料斗上料速度控制进水速度(3)爪拌和强制式径拌和机背等进行腥拌和检查拌和岔均匀性、宫在线配合聚比各档集料(3~4档)以及结合料较最佳含水量大1%左右拌和运输摊铺碾压接缝质量养生833.混合时料运输(1)仰备车大吨位自题卸卡车(2)纹装车清洗车厢不允许栗自由跌唉落应前后移灵动装料,朽防止离析对(画图)(3)施运输尽快运输偿到现场覆盖篷布满,尽量减拼少水分损饮失拌和运输摊铺碾压接缝质量养生844.混颂合料摊哥铺(1)检膛查下承层表车面,并洒散水湿润摊铺机拐运转情睬况调整好传裤感器臂与穴控制线的亿关系(控裕制高程)(2)核摊铺宜连续遣摊铺,名禁止停衔机待料适宜速度悠:1m/脆min左砖右列队方式骗:两台梯贿队摊铺离析处礼理:及第时消除菌粗细集毙料离析桂现象检查:摊泪铺均匀性拌和运输摊铺碾压接缝质量养生☆松铺系雷数:某图路面结奸构层摊功铺厚度医与压实枕(设计枕)厚度春的比值谋。是施恰工质量拌控制的扒一个重啄要指标凉,一般匪通过试候铺段的径施工来摸确定。Pause4-8854.混起合料碾叫压☆(1)碾苍压压路机紧泥跟摊铺机合适碾压鞋长度:5叨0m-8唤0m合适碾提压顺序思:静压→轻振种→重振你→胶轮静压→钢轮糖静压合适碾压架速度:(鸭1.5-授1.7)问km/h→(1.8凡-2.2播)km/晒h静压要兵充分,后振压不因起浪、黎不推移碾压时笔应重叠毙1/2廉轮宽,女结束时末应无明久显轮迹压路机禁架止刹车(2)检样测灌砂法检国测压实度拌和运输摊铺碾压接缝质量养生Pause3-7865.横缝占、纵缝设吊置(1)横缝设表置(画图)中断施工赶超过2h(水泥稳镜定类),苍应设置横曾缝纵向用三樱米直尺定拣出横缝位历置横缝断面税:竖向平赤面横缝碾压塔:横向碾压爷,逐渐过擦渡到新铺玻层,然后辉进行正常捎的(纵向荡)碾压(2)横缝在检测纵向平危整度拌和运输摊铺碾压接缝质量养生875.横炎缝、纵软缝设置(3)纵缝设借置相邻车道付摊铺时间壤相差1h以上设置灶(尽可能汗采用两台沙摊铺机梯邻队摊铺)摊铺时采补用钢模或岗平整的圈枕木,采用垂直相活接方式纵缝位南置:相晃邻车道添线上纵缝碾过压:采用正姓常的纵朝向碾压毕方式(4)纵缝检捉测横向平纽奉整度拌和运输摊铺碾压接缝质量养生886.质量橡检查与验体收检查项目质量要求检查规定备注要求值或容许误差质量要求最低频率方法压实度(%)不小于98符合技术规范要求4处/200米/层每处每车道测一点,用灌砂法检查,采用重型击实标准平整度(mm)8平整、无起伏2处/200米用三米直尺连续量10尺,每尺取最大间隙纵横高程(mm)+5,-10平整顺适1断面/20米每断面3~5点用水准仪测量厚度(mm)代表值-8均匀一致1处/200米/车道每处3点,路中及边缘任选挖坑丈量合格值-15宽度(mm)不小于设计边缘线整齐,顺适,无曲折
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