無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面課件

1、第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面第一節(jié) 概述在各種粉碎或原狀松散的土、碎（礫）石、工業(yè)廢渣中，摻入適當(dāng)數(shù)量的無(wú)機(jī)結(jié)合料（如水泥、石灰或工業(yè)廢渣等）和水，經(jīng)拌和得到的混合料在壓實(shí)與養(yǎng)生后，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求的材料稱為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料。無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面具有穩(wěn)定性好、抗凍性能強(qiáng)、結(jié)構(gòu)本身自成板體等特點(diǎn)。無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的剛度介于柔性路面材料和剛性路面材料之間，常稱為半剛性材料。高速公路和一級(jí)公路多采用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面第二節(jié) 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的物理力學(xué)特性包括應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、疲勞特性、收縮特性。1、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的應(yīng)力應(yīng)變特性其強(qiáng)度和剛度都隨著齡期而增長(zhǎng)

2、。呈現(xiàn)非線性性狀?；貜椖Ａ吭谳^大范圍內(nèi)波動(dòng)。應(yīng)力應(yīng)變特性與原材料的性質(zhì)、結(jié)合料的性質(zhì)和劑量及密實(shí)度、含水率、齡期、溫度等有關(guān)。2、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的疲勞特性在小于材料極限強(qiáng)度的應(yīng)力反復(fù)作用下所產(chǎn)生的累積破壞。疲勞性能是指某種材料對(duì)不同水平應(yīng)力的反復(fù)作用的反應(yīng)，它以構(gòu)成破壞所需荷載作用次數(shù)來(lái)表示。半剛性材料的回彈應(yīng)變隨荷載作用次數(shù)增加而增大，試件臨近破壞時(shí)，回彈應(yīng)變會(huì)有一個(gè)迅速增大的短暫過(guò)程。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面3、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的干縮特性由于水分的揮發(fā)會(huì)引起無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料的體積收縮，描述材料干縮特性的指標(biāo)主要有干縮應(yīng)變、干縮系數(shù)、干縮量、失水量、失水率和平均干縮系數(shù)。影響半

3、剛性材料干縮特性的因素有：結(jié)合料的類型和劑量、被穩(wěn)定土的類別、粒料的含量、細(xì)土含量、塑性指數(shù)、粘粒含量和礦物成分、制作含水量和齡期等。減輕穩(wěn)定土層干縮性的措施包括：1、控制細(xì)料含量和塑性指數(shù)；2、結(jié)合料劑量盡量小一些；3、摻加粉煤灰；4、摻入一定量的粒料；第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面4、半剛性材料的溫度收縮特性影響半剛性材料溫度收縮性質(zhì)的主要因素是：含水量、集料或土的含量、土的礦物成分、環(huán)境溫度、齡期等。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面第三節(jié) 石灰穩(wěn)定類基層（底基層）在粉碎的土和原狀松散的土中摻入適量消解后的石灰和水,按照一定技術(shù)要求,經(jīng)拌和后,在最佳含水量時(shí)攤鋪、壓實(shí)及養(yǎng)生，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要

4、求的路面基層稱為石灰穩(wěn)定類基層。1、石灰穩(wěn)定土強(qiáng)度形成原理初期，主要表現(xiàn)在土的結(jié)團(tuán)、塑性降低、最佳含水量的增大和最大密實(shí)度的減小等；后期，變化主要表現(xiàn)在結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成，從而提高其板體性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。石灰加入土中，主要發(fā)生了四個(gè)作用：離子交換作用、結(jié)晶作用、火山灰作用、碳酸化作用。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面2、影響強(qiáng)度的因素(1)土質(zhì)粘性土較好，其穩(wěn)定的效果顯著，強(qiáng)度也高；采用高液限粘土?xí)r施工不易粉碎；粉性土的石灰土早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度高；采用低液限土質(zhì)時(shí)易拌和，難以碾壓成型；（2）灰質(zhì)石灰應(yīng)為消石灰或生石灰粉，對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，宜采用磨細(xì)生石灰粉；（3）石灰劑量石灰劑量低時(shí)，石灰主

5、要起穩(wěn)定作用，強(qiáng)度高；隨著劑量增加，強(qiáng)度和穩(wěn)定性提高，但超過(guò)一定范圍，強(qiáng)度反而降低，存在最佳石灰劑量；（4）含水量不同土質(zhì)的石灰土有不同最佳含水量；（5）拌和及壓實(shí)盡可能采用粉碎與拌和效率高的第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面機(jī)械，提高粉碎程度與拌和的均勻性；壓實(shí)度增大，抗壓強(qiáng)度增大；（6）養(yǎng)生條件與齡期石灰穩(wěn)定土層施工期的最低溫度應(yīng)在5度以上，并在第一次重冰凍到來(lái)之前1個(gè)月到1個(gè)半月完成，并且經(jīng)歷半個(gè)月以上溫暖和熱的氣候養(yǎng)生條件；石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨著齡期而緩慢增長(zhǎng)。3、石灰土基層的應(yīng)用適用于各級(jí)公路路面的底基層和二級(jí)以下公路的基層，不得用作二級(jí)和二級(jí)以上公路高級(jí)路面的基層。在冰凍地區(qū)的潮濕路段以及

6、其他地區(qū)的過(guò)分潮濕路段不宜采用石灰土做基層和底基層。4、石灰穩(wěn)定土基層縮裂防治第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面防治措施主要有：A、控制壓實(shí)含水量；B、嚴(yán)格控制壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；C、把握施工季節(jié)；D、重視初期養(yǎng)護(hù)，保證石灰土表面處于潮濕狀況，禁止干曬；E、石灰穩(wěn)定土施工結(jié)束后要及早鋪筑面層，使石灰土基層含水量不發(fā)生大變化；F、在石灰穩(wěn)定土中摻和集料，使混合料滿足最佳組成要求；G、設(shè)置聯(lián)結(jié)層設(shè)置瀝青碎石或?yàn)r青貫入式聯(lián)結(jié)層；或鋪筑碎石隔離過(guò)渡層。5、石灰土混合料設(shè)計(jì)石灰穩(wěn)定土的組成：土、石灰、水?；旌狭辖M成設(shè)計(jì)的內(nèi)容：選取合適的土，確定最佳的石灰劑量和混合料的最佳含水量。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面（1）石灰土

7、的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)見P292表12-4（2）混合料的設(shè)計(jì)步驟：A、制備同一種土樣、不同石灰劑量的石灰土混合料；B、確定混合料的最佳含水量和最大干密度；C、按最佳含水量與工地預(yù)期達(dá)到的壓實(shí)密度制備試件，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)；D、試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6天，浸水1天，進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，根據(jù)表12-4的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，選定合適的石灰劑量。6、石灰土（底）基層的施工（1）路拌法施工工序準(zhǔn)備下承層，施工放樣，攤鋪，拌和與灑水，整型和碾壓，養(yǎng)生。（1）路拌法施工工序準(zhǔn)備下承層，施工放樣，攤鋪，拌和與灑水，整型和碾壓，養(yǎng)生。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面（2）廠拌法施工應(yīng)掌握以下要求：A、土塊要粉碎，最大尺寸不超過(guò)15毫米

8、；B、配料要準(zhǔn)確；C、含水量要略大于最佳含水量，使混合料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)攤鋪后碾壓時(shí)的含水量能接近最佳值；D、拌和要均勻。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面第四節(jié) 水泥穩(wěn)定類基層1.概述在粉碎的土或原狀松散的土中,摻入適量的水泥和水,按照技術(shù)要求,經(jīng)拌和攤鋪,在最佳含水量下壓實(shí)及養(yǎng)生成型,其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求，以此修建的路面基層稱為水泥穩(wěn)定類基層。水泥穩(wěn)定類基層具有良好的整體性、足夠的力學(xué)性能、水穩(wěn)定性和抗凍性。初期強(qiáng)度較高，隨著齡期的增長(zhǎng)而增大?？捎糜诼访娼Y(jié)構(gòu)的基層和底基層，禁止作為高速公路或一級(jí)公路路面的基層，只能做底基層。2 強(qiáng)度形成原理水泥在土中改變了土的塑性，增加了土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。水泥水化作用

9、、離子交換作用、化學(xué)激發(fā)作用、碳酸化第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面3 影響強(qiáng)度的因素（1）土質(zhì)用水泥穩(wěn)定級(jí)配良好的碎礫石和砂礫效果最好，其次是砂性土，再次之是粉性土和粘性土；（2）水泥品種及劑量通常硅酸鹽水泥的穩(wěn)定效果較好，鋁酸鹽水泥穩(wěn)定效果較差；水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨著水泥劑量的增加而增長(zhǎng)，不存在最佳劑量；（3）施工及養(yǎng)生首先要保證最佳含水量，其次混合料必須拌和均勻并充分壓實(shí)，從加水拌和到完成壓實(shí)的延遲時(shí)間要盡可能地短。濕法養(yǎng)生，養(yǎng)生溫度越高強(qiáng)度增長(zhǎng)越快。4 材料要求及混合料組成設(shè)計(jì)第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面(1)材料要求A、土：凡能被粉碎的土都可用水泥穩(wěn)定。宜做水泥穩(wěn)定類基層的材料有：石渣、石

10、屑、砂礫、碎石土、礫石土等。B、水泥：普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可以用于穩(wěn)定土，但應(yīng)選終凝時(shí)間較長(zhǎng)的水泥。早強(qiáng)、快硬及受潮變質(zhì)的水泥不應(yīng)使用。C、水：飲用水均可以應(yīng)用。（2）混合料組成設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定土混合料組成設(shè)計(jì)與石灰穩(wěn)定土基本相同。A、強(qiáng)度和壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)見表P299，12-6B、設(shè)計(jì)步驟：第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面a、制備同一種土樣、不同水泥劑量的混合料；b、確定最佳含水率和最大干壓實(shí)密度；c、按最佳含水率和計(jì)算得到干壓實(shí)密度制試件。5、水泥穩(wěn)定粒料施工步驟：（1）底基層準(zhǔn)備；（2）一般規(guī)定：水泥穩(wěn)定碎石層施工期的最低氣溫在5度以上，并在第一次冰凍到來(lái)之前半個(gè)月到一

11、個(gè)月完成；水泥穩(wěn)定碎石混合料從拌和到碾壓之間的延續(xù)時(shí)間宜控制在34小時(shí)；合理確定每一作業(yè)段長(zhǎng)度。（3）拌和方法和攤鋪；（4）整型；（5）碾壓；(6)接縫處理；（7）養(yǎng)生及交通管制；（8）養(yǎng)生期滿驗(yàn)收合格后立即澆透層油。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面水泥穩(wěn)定土基層和底基層不適宜用人工拌和法施工。一般要求水泥穩(wěn)定土要在氣溫較高季節(jié)組織施工?；旌狭厦恳蛔鳂I(yè)段的合理長(zhǎng)度，要考慮以下因素：水泥的終凝時(shí)間、延遲時(shí)間對(duì)混合料密實(shí)度和抗壓強(qiáng)度的影響、施工機(jī)械和運(yùn)輸車輛的效率和數(shù)量、操作的熟練程度、盡量減少接縫、施工季節(jié)和氣候條件。一般情況下，每一作業(yè)段長(zhǎng)200米為宜。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面第五節(jié) 工業(yè)廢渣

12、穩(wěn)定基層1、概述一定數(shù)量的石灰和粉煤灰，或石灰和煤渣與其他集料相配合，加入適量的水，經(jīng)拌和、壓實(shí)及養(yǎng)生后得到的路面結(jié)構(gòu)層，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求時(shí)，稱為石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層。常用的工業(yè)廢渣包括：粉煤灰、煤渣、高爐礦渣、鋼渣等。石灰工業(yè)廢渣基層具有水硬性、緩凝性、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、板體性好，強(qiáng)度隨著齡期不斷增加，抗水、抗凍、抗裂且收縮性小等特點(diǎn)，適用于各級(jí)公路的基層和底基層；二灰土（石灰粉煤灰）不能作高級(jí)瀝青路面的基層第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面，只能作底基層。2、材料要求（1）石灰石灰質(zhì)量應(yīng)符合三級(jí)以上的技術(shù)指標(biāo)，盡量縮短石灰的存放時(shí)間。（2）廢渣主要以粉煤灰和煤渣為主。粉煤灰中氧化硅、氧化鋁、氧化鐵的總含量大于70%，燒失量不超過(guò)20%，比表面積宜大于2500cm2/g，干濕粉煤灰都可使用。（3）粒料應(yīng)少含或不含有塑性的土，對(duì)粒徑的大小有要求。第十二章 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面3、混合料組成設(shè)計(jì)與石灰穩(wěn)定土相仿，根據(jù)表12-9強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)試驗(yàn)選取最適宜于穩(wěn)定的土，確定石灰與粉煤灰或石灰與煤渣的比例，確定石灰粉煤灰或石灰煤渣與土的比例，確定混合料的最佳含水量。4、石灰煤渣類基層用石灰和煤渣（即二渣）按一定配合比，加水拌和、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生而成型的基層。摻入