任務(wù)4-2、4-3 無機結(jié)合穩(wěn)定材料性能

1、 無機結(jié)合穩(wěn)定材料的性能任務(wù)4-2、4-3一、無機結(jié)合穩(wěn)定材料的強度形成原理w石灰與土之間的物理與化學(xué)作用大致可分為四個方面:離子交換作用、結(jié)晶作用、碳酸化作用和火山灰作用。w水泥與上之間產(chǎn)生的物理與化學(xué)作用也可分為四個方面:硬凝反應(yīng)、離子交換作用、化學(xué)激發(fā)作用、碳酸化作用。w（一）石灰穩(wěn)定土強度形成原理w1、離子交換作用w土的微小顆粒表面吸附著一定數(shù)量的鈉、氫、鉀等低價陽離子與石灰是一種強電解質(zhì)，石灰溶液中電離出來的鈣離子產(chǎn)生離子交換作用，減小顆粒距離，導(dǎo)致土的凝聚。w2、結(jié)晶作用w3、火山灰作用OnHOHOnHOHCa2222)(Ca)( 晶化OHnxOnHSiOOHxCa22222) 1

2、(SiOCaO)(OHnlxOnHOAlOHxCa2322322) 1(OACaO)(形成氫氧化形成氫氧化鈣結(jié)晶導(dǎo)致鈣結(jié)晶導(dǎo)致土的凝聚土的凝聚形成膠凝材形成膠凝材料料w4、碳酸化作用OHCOCOOHCa2322Ca)(形成固體結(jié)形成固體結(jié)晶晶w(二)水泥穩(wěn)定土強度形成原理w 1、硬凝反應(yīng)w 水泥水化w 2、離子交換作用w 3、化學(xué)激發(fā)作用w 4、碳酸化作用OHnxOnHSiOOHxCa22222) 1(SiOCaO)(OHnlxOnHOAlOHxCa2322322) 1(OACaO)(二、無機結(jié)臺穩(wěn)定材料的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準w（一）強度w無機結(jié)合穩(wěn)定材料的抗壓強度采用的是飽水狀態(tài)下的無側(cè)限抗壓

3、強度。w1、試件尺寸 土的顆粒大小顆粒最大粒徑（mm）試件尺寸（mm）細粒土4.755050中粒土26.5100100粗粒土53150150徑高比為1：1的圓柱體w2、強度標(biāo)準穩(wěn)定劑類型結(jié)構(gòu)層位公路等級二級和二級以下公路/MPa高速公路和一級公路/MPa水泥穩(wěn)定類基層2.5335底基層1.52.01.52.5石灰穩(wěn)定類基層0.8-底基層0.50.70.8二灰混合料基層0.60.80.81.1底基層0.50.6根據(jù)設(shè)計交通量進行選根據(jù)設(shè)計交通量進行選擇，如重載公路應(yīng)用高擇，如重載公路應(yīng)用高限值。限值。w（二）密度w1、壓實度w壓實度是指土或其他筑路材料在施加的外力作用下，能獲得的密實程度。它等于

4、材料干密度與最大干密度的比值 %100max,ddK現(xiàn)場實測干密度現(xiàn)場實測干密度室內(nèi)試驗得到的室內(nèi)試驗得到的最大干密度最大干密度w2、含水率w含水率是材料中所含水分的質(zhì)量與干操材料質(zhì)量的比值。w用等量的機械功去壓實無機結(jié)合穩(wěn)定材料，可以得到最大密度時的含水率值稱為最佳含水率。%10021mmK材料中所含水分的質(zhì)材料中所含水分的質(zhì)量量材料中干土的質(zhì)量材料中干土的質(zhì)量w3、擊實試驗、擊實試驗w擊實試驗?zāi)M現(xiàn)場施工條件，利用實驗室標(biāo)準化擊實儀具，擊實試驗?zāi)M現(xiàn)場施工條件，利用實驗室標(biāo)準化擊實儀具，通過試驗得出材料的密度和相應(yīng)的含水率的關(guān)系。通過試驗得出材料的密度和相應(yīng)的含水率的關(guān)系。（三）變形性能w

5、1、縮裂特性w（1）干縮w水分逐漸消耗以及蒸發(fā)，體積發(fā)生收縮，收縮變形受到約束時，逐漸產(chǎn)生裂縫，稱為干縮裂縫。水分蒸發(fā)w最佳含水率狀態(tài)下各種無機結(jié)合料穩(wěn)定土的干縮系數(shù)按由大到小排序為石灰土、石灰砂礫、二灰土、二灰砂礫、水泥砂礫。w穩(wěn)定土干縮裂縫的產(chǎn)生與結(jié)合料的種類和結(jié)合料的種類和用量、含細粒土的多少及養(yǎng)護條件有關(guān)用量、含細粒土的多少及養(yǎng)護條件有關(guān)。石灰穩(wěn)定土比水泥穩(wěn)定土容易產(chǎn)生干縮裂縫。對于含細粒土較多的無機結(jié)合料穩(wěn)定土，常以干縮為主。w（2）溫縮w無機結(jié)合料穩(wěn)定土具有熱脹冷縮的性質(zhì)。隨著氣溫的降低，穩(wěn)定土?xí)a(chǎn)生冷卻收縮變形，收縮變形受到約束時，逐漸形成裂縫，稱為溫縮裂縫。氣溫降低氣溫降低裂裂

6、縫縫w最佳含水率狀態(tài)下各種無機結(jié)合料穩(wěn)定土的溫縮系數(shù)按由大到小排序為石灰土、石灰砂礫、二灰土、水泥砂礫、二灰砂礫。其溫縮裂縫的產(chǎn)生與結(jié)合料的種類與用量、土的粗細程度與成分以及養(yǎng)護條件有關(guān)。石灰穩(wěn)定土比水泥穩(wěn)定土的溫縮大，細粒土比粗粒土的溫縮大。摻大一定數(shù)量的粉煤灰可以降低溫縮系數(shù)。w2、裂縫防治措施w（1）降低土的塑性指數(shù)，控制細粒土的數(shù)降低土的塑性指數(shù)，控制細粒土的數(shù)量量。w（2）控制含水率及壓實度控制含水率及壓實度 w（3）摻加粗粒料摻加粗粒料w（4）選擇適宜的結(jié)合料選擇適宜的結(jié)合料w（四）疲勞特性w疲勞壽命疲勞壽命w試驗表明，石灰粉煤灰穩(wěn)定材料的抗疲勞石灰粉煤灰穩(wěn)定材料的抗疲勞性能優(yōu)于水泥砂礫性能優(yōu)于水泥砂礫。由于在一定的應(yīng)力條件下，疲勞壽命決定于材料的強度疲勞壽命決定于材料的強度。w（五）水穩(wěn)定性和抗凍穩(wěn)定性w影響水穩(wěn)定性和抗凍穩(wěn)定性的主要因素如下。w（1）土類w細土含量多、塑性指數(shù)大的土，差細土含量多、塑性指數(shù)大的土，差。w（2）穩(wěn)定劑種類和劑量w粉煤灰和水泥的水穩(wěn)定性最好粉煤灰和