无机结合料稳定类材料- 刘贞鹏 灰土 二灰土 水稳68课件讲解

主讲教师刘贞鹏无机结合料稳定类材料灰土二灰土水稳层主讲教师刘贞鹏无机结合料稳定类材料灰土二灰土水稳层

无机结合料稳定类材料，也是工程建设中常见的一种材料，所谓的无机结合料其实就是无机胶凝材料，包括水泥、石灰等。无机结合料稳定类材料主讲教师刘贞鹏无机结合料稳定类材料灰土二灰土水稳层无机结合料稳定材料的概念在粉碎的或原状松散的土（或砂砾）中掺入一定量的水泥、石灰、工业废渣等无机胶凝材料和适量的水，经拌和、压实、养生后，得到的具有较高后期强度，整体性和水稳定性均较好的混合料。无机结合料稳定材料的概念无机结合料稳定材料的概念：由于无机结合料稳定材料的刚度处于柔性材料（如沥青混合料）和刚性材料（如水泥混凝土）之间，所以也称为半刚性材料，由其铺筑的结构层称为半刚性层。无机结合料稳定材料的分类无机结合料稳定材料的分类无机结合料稳定材料的分类：根据稳定的集料稳定土类稳定粒料类根据无机结合料的种类石灰稳定类水泥稳定类综合稳定类石灰工业废渣稳定类无机结合料稳定材料的分类水泥土二灰碎石水泥稳定碎石无机结合料稳定材料的特点无机结合料稳定材料的特点无机结合料稳定材料的特点板体性好，具有一定的抗拉强度；稳定性好，抗冻性强；强度和刚度随着龄期而增长；经济性好；干缩温缩大，耐磨性差，抗疲劳性也稍差。石灰稳定类材料火山灰作用石灰稳定类材料强度形成机理石灰稳定类材料离子交换作用碳酸化作用结晶作用离子交换作用与火山灰作用，是构成石灰土早期强度的主要因素；后期强度则更多源于碳酸化作用和结晶作用。在初期，主要表现为土的结团、塑性降低、最佳含水量增加和最大密实度减小等；后期主要表现为结晶结构的形成，从而提高其板体性、强度和稳定性。石灰稳定类材料各种成因土都可用石灰稳定；石灰稳定类材料的强度影响因素石灰稳定类材料土质：塑性指数低于10以下的低塑性土（这与水泥稳定土刚好相反）不适宜稳定；适宜于稳定粘性土，尤其是塑性指数在12～20的粘性土。粘性颗粒的活性强、比表面积及表面能大，掺入石灰稳定材料后，形成的四种作用比较活跃，石灰土强度随土塑性指数的增加而增大；石灰稳定类材料的强度影响因素石灰稳定类材料原因：重粘土虽然粘土颗粒含量高，但是不易粉碎和拌和，稳定效果反而不好。

石灰应采用消石灰粉或生石灰粉，对高速公路或一级公路宜用磨细的生石灰粉。石灰质量应符合III级以上的技术指标，并要尽量缩短石灰的存放时间。石灰稳定类材料的强度影响因素石灰稳定类材料灰质：石灰剂量对石灰稳定土的强度影响非常显著。石灰稳定类材料的强度影响因素石灰稳定类材料石灰剂量：在石灰剂量较低时（小于3～4％），起稳定作用，土的塑性、膨胀、吸水量减小，使土的密实度、强度、和易性等得到改善；随着剂量的增加，强度和稳定性均提高；但剂量超过一定范围后，强度反而降低。石灰稳定类材料的强度影响因素石灰稳定类材料含水量：最佳含水量及略小于最佳含水量时最易压实达到较高的压实度；石灰稳定类材料的最佳含水量需要通过标准击实试验进行确定；经验公式为：石灰土的最佳含水量＝素土的最佳含水量＋拌和过程中的蒸发量（约在1.5%左右）＋石灰反应所需的水（0.2×石灰剂量）。石灰稳定类材料的强度影响因素石灰稳定类材料密实度：石灰稳定土的强度随密实度的增加而增长；实践证明，石灰稳定土的密实度每增减1%，强度约增减4%左右；密实的石灰稳定土，其抗冻性、水稳定性好，缩裂现象也少。石灰稳定类材料的强度影响因素石灰稳定类材料龄期：石灰稳定土的强度随龄期增长，一般初期强度较低，前期（1～2个月）的增长速率较后期快。石灰稳定类材料的强度影响因素石灰稳定类材料养生条件（温度与湿度）：温度高，物理化学反应快，强度增长快，反之则慢；负温条件下甚至不增长；施工期的最低温度应在5℃以上，并在第一次重冰冻(-3～－5℃)到来之前1个月～1个半月完成；在一定潮湿条件下养生强度的形成比在一般空气中养生要好。根据强度标准，通过试验选取合适的土。石灰稳定类材料组成及配比设计石灰稳定类材料制备相同土样，不同石灰剂量的混合料。确定最佳含水量及最大干压实密度。按最佳含水量和工地压实密度制备试件。无侧限抗压强度，选定合适的石灰剂量。水泥稳定类材料水泥稳定类材料水泥稳定类材料的特点和种类水泥稳定类基层具有良好的整体性、足够的力学强度、抗水性和耐冻性。其初期强度较高，且随龄期增长而增长，应用范围很广；水泥稳定土包括水泥稳定碎石、砂砾、土等多种材料，是水泥稳定类基层的总称；水泥土是水泥稳定细粒土（粘土、粉土、黄土等）的总称。水泥稳定类材料搅拌摊铺定位碾压养生水泥稳定类材料水泥稳定类材料的强度形成水泥稳定过程中，水泥、土和水之间发生了多种非常复杂的作用。水泥颗粒的水化、硬化作用；有机物的聚合作用；水泥水化产物与粘土矿物之间的化学作用等。化学作用粘土颗粒与水泥及水泥水化产物之间的吸附作用；微粒的凝聚作用；水及水化产物的扩散、渗透作用；水化产物的溶解、结晶作用等。物理－化学作用如土块的机械粉碎作用，混合料的拌和、压实作用等。物理作用水泥稳定类材料影响水泥稳定土强度的因素施工工艺及养生土质水泥的成分和剂量含水量水泥稳定类材料水泥稳定类材料的混合料设计根据强度标准，通过试验选取合适的土。制备相同土样、不同水泥剂量的混合料。确定最佳含水量和最大干压实密度。按最佳含水量与最大干压实密度制备试件。无侧限抗压强度试验,选定合适的水泥剂量。

工地实际采取的水泥剂量应较实验室内试验确定的剂量多0.5％～1.0％。工业废渣稳定类材料业废渣稳定类材料工业废渣材料工业废渣主要是指具有一定水硬性特点的无机工业废料，如：粉煤灰、煤渣、钢渣、高炉渣、铜矿渣及各种下脚料。工业废渣一般可在有水的条件下与石灰等碱性材料共同作用，产生火山灰反应，稳定各种粒径不同的土。工程应用中一般采用石灰稳定工业废渣或与工业废渣共同稳定土，其中最常用的工业废渣为粉煤灰，形成石灰粉煤灰稳定路面基层，简称为二灰稳定类基层。业废渣稳定类材料工业废渣材料的特点与应用

石灰稳定工业废渣基层具有水硬性、缓凝性、高强度、稳定性好等特点，能形成板体且强度随龄期不断增加，抗水、抗冻、抗裂性能好，且收缩性小，能够适应各种气候环境和水文地质条件。

石灰稳定工业废渣常用作高级或者次高级路面的基层或底基层。业废渣稳定类材料二灰稳定路面基层石灰粉煤灰（简称二灰）基层是用石灰和粉煤灰按一定配比，加水拌和、摊铺、碾压及养生而形成的基层。在二灰中掺入一定量的土，经加水拌和、摊铺、碾压及养生成型的基层，称二灰稳定土基层。其抗压强度也应符合规定要求。业废渣稳定类材料二灰稳定路面基层二灰稳定土的配比：石灰与粉煤灰的比，常用1：2～1：4；石灰粉煤灰与细粒土的比为30：70～50：50；石灰粉煤灰与粒料的比常采用20：80～15：85。为了防止裂缝，采用石灰与粉煤灰的比为1：3～1：4，集料含量为80～85%左右为最佳，既可抗干缩又可抗温缩。业废渣稳定类材料二灰稳定土的特点