路面施工材料之石灰、水泥和穩(wěn)定土

第二章石石灰、水泥和和穩(wěn)定土內(nèi)蒙古交通職職業(yè)技術(shù)學(xué)院院本節(jié)教學(xué)目標(biāo)標(biāo)知識教學(xué)點(diǎn)掌握石灰的主主要技術(shù)性質(zhì)質(zhì)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)能力訓(xùn)練點(diǎn)掌握石灰的應(yīng)應(yīng)用膠凝材料的定定義經(jīng)過一系列的的物理和化學(xué)學(xué)變化，能夠夠產(chǎn)生凝結(jié)硬硬化，將塊狀狀或粉狀材料料膠結(jié)起來，，形成為一個個整體的材料料。膠凝材料的分分類如瀝青、聚合合物等膠凝材料無機(jī)膠凝材料料有機(jī)膠凝材料料氣硬性膠凝材材料水硬性膠凝材材料如：石灰、石石膏、水玻璃璃等通稱為“水泥”第一節(jié)石石灰灰道橋工程系杜海瑛一、石灰的生生產(chǎn)原材料生產(chǎn)石灰的原原材料包括天天然石灰石和和化工副產(chǎn)品品。主要成分分為CaCO3。生產(chǎn)工藝———煅燒石灰生產(chǎn)過程程，是石灰石石煅燒過程。。根據(jù)煅燒程程度可分為欠欠火石灰、正正火石灰、過過火石灰。CaCO3==CaO+CO2MgCO3==MgO+CO2900℃700℃生石灰二、石灰的熟熟化硬化過程程、石灰的品品種石灰的硬化Ca（OH））2從飽和溶液中中析出，晶體體互相交叉連連生，從而提提高強(qiáng)度。Ca（OH））2空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)應(yīng)，形成CaCO3使石灰的強(qiáng)度度逐漸提高。。石灰的品種按石灰中的氧氧化鎂含量的的高低分按成品的加工工方法分塊狀生石灰、、磨細(xì)生石灰灰粉、消石灰灰粉、石灰膏膏、石灰乳等等。生石灰鈣質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰MgO≤5%MgO＞5%三、石灰的技技術(shù)性質(zhì)和技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石灰的質(zhì)量等等級建筑生石灰、、建筑生石灰灰粉、建筑消消石灰粉按有有效CaO＋＋MgO的含含量，可分為為優(yōu)等品、一一等品和合格格品三個等級級。具體指標(biāo)標(biāo)見教材。石灰的特性1.可塑性好好；2.生石灰吸吸濕性強(qiáng)，保保水性好；3.凝結(jié)硬化化慢、強(qiáng)度低低；4.硬化后體體積收縮大，，易開裂；5.耐水性差差。四、石灰的應(yīng)應(yīng)用配制石灰砂漿漿和石灰乳；；配制三合土和和灰土；制作碳化石灰灰板；生產(chǎn)硅酸鹽制制品；生產(chǎn)無熟料水水泥。四、石灰的儲儲存生石灰儲存時時間不宜過長長，一般不超超過一個月。。作到“隨到到隨化”。不得與易燃、、易爆等危險險液體物品混混合存放和混混合運(yùn)輸。熟石灰在使用用前必須陳伏伏15d以上上，以防止過過火石灰對建建筑物產(chǎn)生的的危害。道橋工程系第二節(jié)水水泥泥本節(jié)教學(xué)目標(biāo)標(biāo)知識教學(xué)點(diǎn)水泥的特點(diǎn)、、適用范圍及及分類硅酸鹽水泥的的主要技術(shù)性性質(zhì)能力訓(xùn)練點(diǎn)掌握水泥主要要技術(shù)性質(zhì)的的檢測方法（試驗）水泥的特點(diǎn)和和適用范圍水泥的特點(diǎn)水泥是一種粉粉末狀材料，，加水后拌合合均勻形成的的漿體，不僅僅能夠在干燥燥環(huán)境中凝結(jié)結(jié)硬化，而且且能更好地在在水中硬化，，保持或發(fā)展展其強(qiáng)度，形形成具有堆聚聚結(jié)構(gòu)的人造造石材。水泥適用范圍圍不僅適合用于于干燥環(huán)境中中的工程部位位，而且也適適合用于潮濕濕環(huán)境及水中中的工程部位位。水泥的分類按性能和用途途分粉煤灰硅酸鹽鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸酸鹽水泥水泥通用水泥專用水泥特性水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥石灰石硅酸鹽水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等如白色硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥等水泥的分類按主要水硬性性物質(zhì)分水泥種類主要水硬性物質(zhì)主要品種硅酸鹽水泥硅酸鈣絕大多數(shù)通用水泥、專用水泥和特性水泥鋁酸鹽水泥鋁酸鈣高鋁水泥、自應(yīng)力鋁酸鹽水泥、快硬高強(qiáng)鋁酸鹽水泥等。硫鋁酸鹽水泥無水硫鋁酸鈣硅酸二鈣有自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥等鐵鋁酸鹽水泥鐵相、無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣有自應(yīng)力鐵鋁酸鹽水泥、膨脹鐵鋁酸鹽水泥、快硬鐵鋁酸鹽水泥等氟鋁酸鹽水泥氟鋁酸鈣、硅酸二鈣氟鋁酸鹽水泥等以火山灰或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥活性二氧化硅活性氧化鋁石灰火山灰水泥、石膏礦渣水泥、低熱鋼渣礦渣水泥等硅酸鹽水泥15一、硅酸鹽水水泥的原材料料和生產(chǎn)工藝藝硅酸鹽水泥的的原材料生產(chǎn)硅酸鹽水水泥熟料的原原材料石灰質(zhì)原料天然石灰石。。也可采用與與天然石灰石石化學(xué)成分相相似的材料如如白堊、石灰灰石石等。粘土質(zhì)原料主要為粘土，，其主要化學(xué)學(xué)成分為SiO2，其次為Al2O3和少量Fe2O3。鐵礦粉采用赤鐵礦，，化學(xué)成分為為Fe2O3。石膏主要為天然石石膏礦、無水水硫酸鈣等。。混合材料包包括活性混混合材料（粒?；郀t礦渣渣、粉煤灰、、火山灰質(zhì)混混合材料等））和非活性混混合材料（石石灰石粉、磨磨細(xì)石英砂等等）。硅酸鹽水泥的的生產(chǎn)工藝——“兩磨一燒”工藝生產(chǎn)水泥的方方法主要有干干法立窯生產(chǎn)產(chǎn)和濕法回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)兩種種；硅酸鹽水泥分分為：Ⅰ型硅硅酸鹽水泥（（不摻混合材材料）和Ⅱ型型硅酸鹽水泥泥（摻不超過過5%混合材材料）。一、硅酸鹽水水泥的原材料料和生產(chǎn)工藝藝石灰石粘土鐵礦粉生料石膏硅酸鹽水泥混合材料熟料按比例混合磨細(xì)1350℃～～1450℃℃煅燒磨細(xì)二、熟料的礦礦物組成及其其特性熟料的礦物組組成水泥熟料礦物物硅酸二鈣鐵鋁酸四鈣游離氧化鈣和和氧化鎂鋁酸三鈣硅酸三鈣堿類及雜質(zhì)2CaO?SiO2，C2S4CaO?Al2O3?Fe2O3，C4AFf－CaO和f－MgO3CaO?Al2O3，C3A3CaO?SiO2，C3S化學(xué)式及簡寫寫二、熟料的礦物組組成及其特性性水泥熟料礦物物的主要特性性熟料礦物磨細(xì)細(xì)加水，均能能單獨(dú)與水發(fā)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)應(yīng)，其特點(diǎn)見見上表。礦物名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣含量范圍（質(zhì)量％）37～6715～307～1510～18水化反應(yīng)速度快慢最快快強(qiáng)度高早期低，后期高低低（含量多時對抗折強(qiáng)度有利）水化熱較高低最高中三、硅酸鹽水水泥的凝結(jié)和和硬化凝結(jié)硬化的概概念凝結(jié)：水泥加加水拌合而成成的漿體，經(jīng)經(jīng)過一系列物物理化學(xué)變化化，漿體逐漸漸變稠失去可可塑性而成為為水泥石的過過程；硬化：水泥石石強(qiáng)度逐漸發(fā)發(fā)展的過程稱稱為硬化。水泥的凝結(jié)過過程和硬化過過程是連續(xù)進(jìn)進(jìn)行的。凝結(jié)結(jié)過程較短暫暫，一般幾個個小時即可完完成；硬化過過程是一個長長期的過程，，在一定溫度度和濕度下可可持續(xù)幾十年年三、硅酸鹽水水泥的凝結(jié)和和硬化熟料礦物的水水化反應(yīng)硅酸三鈣2（3CaO·SiO2）＋6H2O==3CaO·2SiO2·3H2O＋3Ca（（OH）2硅酸二鈣2（2CaO·SiO2）＋4H2O==3CaO·2SiO2·3H2O＋Ca（OH）2鋁酸三鈣3CaO·Al2O3＋H2O==3CaO·Al2O3·6H2O3CaO·Al2O3·6H2O＋3（CaSO4·2H2O）＋19H2O==3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3＋7H2O==3CaO·Al2O3·6H2O＋CaO··Fe2O3·H2O三、硅酸鹽水水泥的凝結(jié)和和硬化熟料礦物的水水化反應(yīng)過程程水化初期熟料礦物與水水反應(yīng)的速度度較快，使水水化產(chǎn)物不斷斷地從液相中中析出并聚集集在水泥顆粒粒表面，形成成以水化硅酸酸鈣凝膠為主主體的凝膠薄薄膜，大約在在1h左右即即在凝膠薄膜膜外側(cè)及液相相中形成粗短短的針狀鈣礬礬石晶體。水化中期以水化硅酸鈣鈣（C－S－－H）和氫氧氧化鈣的快速速形成為特征征。水化后期由于新生成的的水化產(chǎn)物的的壓力，水泥泥顆粒薄膜的的凝膠薄膜破破裂，使水進(jìn)進(jìn)入未水化水水泥顆粒的表表面，水化反反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行行。水化產(chǎn)物物之間互相交交叉連生，不不斷密實(shí)，固固體之間的空空隙不斷減小小，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)不斷加強(qiáng)，，結(jié)構(gòu)逐漸緊緊密。三、硅酸鹽水水泥的凝結(jié)和和硬化A——凝膠體體（C－S－H凝膠，水化化硅酸鈣凝膠膠）；B——晶體（氫氧化鈣、、水化鋁酸鈣鈣、水化硫鋁鋁酸鈣）；C——孔隙（毛細(xì)孔、凝凝膠孔、氣孔孔等）；D——未水化的水泥泥顆粒水泥石的結(jié)構(gòu)構(gòu)1、水泥石主主要由凝膠體體、晶體、孔孔隙、水、空氣氣和未水化的的水泥顆粒等組成，存在在固相、液相相和氣相。2、硬化后的的水泥石是一一種多相多孔孔體系。3、水泥石的的結(jié)構(gòu)（水化化產(chǎn)物的種類類及相對含量、、孔的結(jié)構(gòu)））對其性能影響最大。技術(shù)性質(zhì)硅酸鹽水泥教學(xué)過程設(shè)計計本節(jié)重點(diǎn)生產(chǎn)原料水化產(chǎn)物生產(chǎn)工藝熟料組成凝結(jié)硬化檢查提問講解新課強(qiáng)化訓(xùn)練241、下列那項項不是生產(chǎn)硅硅酸鹽水泥的的原料（B）A、石灰質(zhì)原原料（CaO）B、鐵鋁酸四四鈣(C4AF)C、粘土質(zhì)質(zhì)原料（SiO2、Al2O3、Fe2O3）。D、鐵礦粉（（Fe2O3）E、石石膏（CaSOS4）2、硅酸鹽水泥的的生產(chǎn)工藝可以概括為（（））3、由硅酸鹽鹽水泥熟料，，6%~15%石灰石或或?；郀t礦礦渣、適量石石膏磨細(xì)制成成的水硬性膠膠凝材料，稱稱為（B））A、硅酸鹽水水泥B、普普通硅酸鹽水水泥C、礦渣硅酸酸鹽水泥D、石灰灰石硅酸鹽水水泥溫故而知知新4、在生產(chǎn)水水泥時必須摻摻入適量石膏膏是為了（B））A、提高水泥泥產(chǎn)量B、延延緩水泥凝結(jié)結(jié)時間C、防止水泥泥石產(chǎn)生腐蝕蝕D、提高強(qiáng)度度5、硅酸鹽水水泥熟料的四四個主要礦物物組成中（C）水化反反應(yīng)速度最快快，（B））的早期強(qiáng)強(qiáng)度高，（A）后期強(qiáng)度度高。（D））對水泥抗折折強(qiáng)度起重要要作用。A、C2SB、C3SC、C3AD、C4AF6、水泥熟料料水化產(chǎn)物主主要有那些？？注意Ca(OH)27、簡述凝結(jié)硬化化的概念的概概念。8、簡述水泥泥石的組成成成分和基本結(jié)結(jié)構(gòu)？溫故而知知新四、硅酸鹽水水泥的主要技技術(shù)性質(zhì)新課教學(xué)目標(biāo)標(biāo)1.掌握硅酸酸鹽水泥的主主要技術(shù)性質(zhì)質(zhì)2.掌握硅酸酸鹽水泥主要要技術(shù)性質(zhì)的的檢測方法（（試驗）硅酸鹽水泥的的主要技術(shù)性性質(zhì)1.細(xì)度細(xì)度是指水泥泥顆粒的粗細(xì)細(xì)程度。水泥顆粒的粗粗細(xì)，直接影影響其水化反反應(yīng)速度、活活性和強(qiáng)度。。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)規(guī)定，水泥的的細(xì)度用篩析析法和比表面面積法來測定定。硅酸鹽水水泥的細(xì)度為為其比表面積積大于300m2/kg。見水泥細(xì)度試試驗（負(fù)壓篩析儀儀）水泥細(xì)度檢測測一、實(shí)驗?zāi)康牡模簷z驗普通通水泥的細(xì)度度是否達(dá)到國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定定的要求二、主要儀器器：負(fù)壓篩析析儀三、試驗步驟驟：稱試樣25g篩篩分（負(fù)壓壓４０００ＭＭＰａ～６００００ＭＰａａ篩2分鐘））稱篩余量（RS）計計算篩余百分分?jǐn)?shù)四、試驗結(jié)果果判定：篩余百分?jǐn)?shù)<10%,細(xì)細(xì)度合格比表面積法測測流速硅酸鹽水泥的的細(xì)度用比表表面積表示，，按照GB175-1999的規(guī)規(guī)定，硅酸鹽鹽水泥的比表表面積>300m2/kg比表表面積可采用用比表面積儀儀測定（圖3.2.4））水泥細(xì)度表示示方法-比表表面積法.swf用比表面積測測定儀測試顆顆粒粒徑分布布情況。測測量一定量空空氣通過水泥泥石時，流速速變化。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水水量標(biāo)準(zhǔn)稠度用水水量測試方法法標(biāo)準(zhǔn)稠度用水水量測試方法法有不變(固固定)水量法法和調(diào)整水量量法2種。不變(固定)水量法固定水量法采采用以下方法法配制：標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)稠度凈漿，，稱取500g水泥，加加入500××P%ml水水采用標(biāo)準(zhǔn)稠稠度測定儀測測量P%。。3.2.3標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)稠度用用水量的測定定.swf硅酸鹽水泥的的主要技術(shù)性性質(zhì)

標(biāo)準(zhǔn)稠度測定定儀

硅酸鹽水泥的的主要技術(shù)性性質(zhì)2.凝結(jié)時間間凝結(jié)時間分分為初凝時時間和終凝時時間。初凝時時間是從加水水至水泥漿開開始失去塑性性的時間；終終凝時間是從從加水至水泥泥漿完全失去去塑性的時間間。水泥初凝時間間不宜過早，，終凝時間不不宜過遲。國家標(biāo)準(zhǔn)GB175－1999規(guī)定定：硅酸鹽水水泥初凝不得得早于45min，終凝凝不得遲于6.5h。凝結(jié)時間測定定儀水泥凝結(jié)時間間的測定演示示凝結(jié)時間的測測定.wmvFLASH演演示水泥凝結(jié)時間間的測定.swf硅酸鹽水泥的的主要技術(shù)性性質(zhì)3.體積安定定性體積安定性是是指水泥漿體體硬化后體積積變化的穩(wěn)定定性。水泥在在硬化過程中中體積變化不不穩(wěn)定，即為為體積安定性性不良。水泥安定性不不良的原因：：熟料中含有過過量的游離氧氧化鈣（f－CaO），，或含有過量量的游離氧化化鎂（f－MgO）；；生產(chǎn)水泥時摻摻入的石膏過過量。國家標(biāo)準(zhǔn)GB175－1999規(guī)定定，硅酸鹽水水泥的安定性性用沸煮法檢檢驗必須合格格。體積安定性不不良的水泥嚴(yán)嚴(yán)禁用于工程程中。圖1體積安安定性不良圖圖2煮沸沸法測定儀圖3雷氏夾法法體積安定性性測定儀體積安定性測測試演示安定性測試.wmv硅酸鹽水泥的的主要技術(shù)性性質(zhì)4.強(qiáng)度及強(qiáng)強(qiáng)度等級（1）膠砂強(qiáng)強(qiáng)度水泥膠膠砂強(qiáng)強(qiáng)度試試驗.wmv國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《《規(guī)定定，水水泥和和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)砂按按1：：3.0質(zhì)質(zhì)量比比混合合，加加入規(guī)規(guī)定量量的水水（水水灰比比為0.50）），經(jīng)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試驗驗方法法攪拌拌成型型。制制成40mm××40mm×160mm的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)試試件，，在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)條條件（（1d溫度度為20±±1℃℃，相相對濕濕度90％％以上上的空空氣中中帶模模養(yǎng)護(hù)護(hù)；1d以以后拆拆模，，放入入20±1℃的的水中中養(yǎng)護(hù)護(hù)）下下養(yǎng)護(hù)護(hù)。根根據(jù)水水泥品品種不不同，，分別別測定定3d、28d的抗抗折強(qiáng)強(qiáng)度和和抗壓壓強(qiáng)度度，即即為水水泥的的膠砂砂強(qiáng)度度。C:S:W=1:3:0.5的比比例混混合，，制成成標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)尺寸寸的試試件（（40×40××160）），在在標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)條件件下養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，，測試試抗壓壓強(qiáng)度度和抗抗折強(qiáng)強(qiáng)度。。強(qiáng)度測測定所所需儀儀器設(shè)設(shè)備強(qiáng)度等等級硅酸鹽鹽水泥泥的主主要技技術(shù)性性質(zhì)（2））強(qiáng)度度等級級根據(jù)水水泥的的膠砂砂強(qiáng)度度劃分分的級級別稱稱為強(qiáng)強(qiáng)度等等級。。硅酸酸鹽水水泥的的強(qiáng)度度等級級劃分分為42.5，，42.5R，，52.5，52.5R，62.5，，62.5R共共六個個等級級。表的規(guī)規(guī)定定。強(qiáng)度等級抗壓強(qiáng)度，MPa抗折強(qiáng)度，MPa3d28d3d28d42.542.5R52.552.5R62.562.5R17.022.023.027.028.032.042.542.552.552.562.562.53.54.04.05.05.05.56.56.57.07.08.08.0注：R型為為早強(qiáng)強(qiáng)型，，主要要是3d強(qiáng)強(qiáng)度較較高。。硅酸鹽鹽水泥泥的主主要技技術(shù)性性質(zhì)6.水水化熱熱水泥的的水化化熱是是指在在水化化過程程中的的放熱熱量，，單位位為kJ/kg。水化熱熱的高高低與與熟料料礦物物的相相對含含量有有關(guān)。。鋁酸酸三鈣鈣、硅硅酸三三鈣的的水化化熱高高，而而鐵鋁鋁酸四四鈣、、硅酸酸二鈣鈣的水水化熱熱較低低。因因此要要降低低水化化熱，，可適適當(dāng)減減少鋁鋁酸三三鈣和和硅酸酸三鈣鈣的含含量。。水化熱熱主要要對大大體積積混凝凝土工工程有有影響響。對對于大大體積積混凝凝土工工程，，應(yīng)選選擇水水化熱熱較低低的水水泥，，或者者采取取特殊殊措施施降低低水化化熱的的危害害。1、水水泥中中的石石膏摻摻量過過多時時，會會導(dǎo)致致（C））。。A、緩緩凝B、快快凝C、體體積安安定性性不良良D、、水泥泥石收收縮2、國國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定：：普通通硅酸酸鹽水水泥初初凝（（C））45min，，終凝凝（D））6.5hA、等等于B、、小于于C、、不得得小于于D、大大于等等于3、引引起水水泥安安定性性不良良的原原因有有（B））、（（C）和和（D））。A、石石膏摻摻量不不足B、、石膏膏摻量量過多多C、游游離氧氧化鈣鈣含量量超標(biāo)標(biāo)D、游游離氧氧化鎂鎂含量量超標(biāo)標(biāo)強(qiáng)化訓(xùn)訓(xùn)練4、普普通硅硅酸鹽鹽水泥泥和硅硅酸鹽鹽水泥泥的細(xì)細(xì)度指指標(biāo)是是（B）A、、80μm方孔孔篩篩篩余量量B、、比表表面積積C、0.2mm方孔孔篩篩篩余量量D、、破碎碎指標(biāo)標(biāo)5、水水泥的的體積積安定定性用用（A））檢測測必須須合格格。A沸沸煮煮法B坍坍落落度法法C維維勃勃稠度度法D篩篩分分析法法6、根根據(jù)水水泥品品種不不同，，分別別測定定（C）），，即為為水泥泥的膠膠砂強(qiáng)強(qiáng)度。。A、3d、、7d、28d抗壓壓強(qiáng)度度B、7d、、28d抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)C、3d、28d抗折折強(qiáng)度度和抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度D、、28d抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度一、名名詞解解釋：：1、水水泥標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)稠稠度2、初初凝時時間3、終終凝時時間4、體體積安安定性性二、簡簡答題題：1、如如何測測定水水泥的的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)稠度度用水水量？？如何何測定定初凝凝時間間、終終凝時時間？？用到到那些些儀器器設(shè)備備？2、水水泥那那些技技術(shù)性性質(zhì)不不合格格為廢廢品，，水泥泥那些些技術(shù)術(shù)性質(zhì)質(zhì)不合合格為為不合合格品品？課后作作業(yè)課后思思考及及作業(yè)業(yè)題3、影影響水水泥體體積安安定性性的主主要因因素有有那些些？如如何檢檢驗體體積安安定性性？4、簡簡述硅硅酸鹽鹽水泥泥的技技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。。四、硅硅酸鹽鹽水泥泥的主主要技技術(shù)性性質(zhì)1.密密度、、堆積積密度度和各各成分分含量量技術(shù)性質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)密度，kg/m33100～3200堆積密度，kg/m31300～1600不溶物Ⅰ型：不溶物不得超過0.75％；Ⅱ型：不溶物不得超過1.50％燒失量Ⅰ型：燒失量不得大于3.0％；Ⅱ型：燒失量不得大于3.5％氧化鎂水泥中氧化鎂含量不宜超過5.0％。如果水泥經(jīng)壓蒸法檢驗安定性合格，則水泥中氧化鎂含量可放寬至6.0％三氧化硫3.5％堿含量水泥中堿含量按Na2O＋0.658K2O計算值來表示。若使用活性集料，用戶要求提供低堿水泥時，水泥中堿含量不得大于0.60％或由供需雙方商定注：表表中百百分?jǐn)?shù)數(shù)均為為質(zhì)量量百分分?jǐn)?shù)。。五、水水泥石石的腐腐蝕及及防止止水泥石石腐蝕蝕的方方式（1））軟水水侵蝕蝕（溶溶出性性侵蝕蝕）（2））酸的的腐蝕蝕（溶溶解性性化學(xué)學(xué)腐蝕蝕）一般酸酸的腐腐蝕碳酸水水的腐腐蝕（3））硫酸酸鹽腐腐蝕（（膨脹脹性化化學(xué)腐腐蝕））（4））強(qiáng)堿堿腐蝕蝕防止水水泥石石腐蝕蝕的措措施（1））根據(jù)據(jù)工程程的環(huán)環(huán)境特特點(diǎn)，，合理理選擇擇水泥泥品種種。（2））提高高混凝凝土的的密實(shí)實(shí)度。。（3））在水水泥石石結(jié)構(gòu)構(gòu)的表表面設(shè)設(shè)置保保護(hù)層層。六、硅硅酸鹽鹽水泥泥的特特性及及應(yīng)用用凝結(jié)硬硬化快快，早早期及及后期期強(qiáng)度度均高高，適適用于于有早早強(qiáng)要要求的的工程程。抗凍性性好，，適合合水工工混凝凝土和和抗凍凍性要要求高高的工工程。。耐腐蝕蝕性差差，因因水化化后氫氫氧化化鈣和和水化化鋁酸酸鈣的的含量量較多多。水化熱熱高，，不宜宜用于于大體體積混混凝土土工程程。但但有利利于低低溫季季節(jié)蓄蓄熱法法施工工?？固蓟院煤?。因因水化化后氫氫氧化化鈣含含量較較多，，故水水泥石石的堿堿度不不易降降低，，對鋼鋼筋的的保護(hù)護(hù)作用用強(qiáng)。。適用用于空空氣中中二氧氧化碳碳濃度度高的的環(huán)境境。耐熱性性差。。因水水化后后氫氧氧化鈣鈣含量量高。。不適適用于于承受受高溫溫作用用的混混凝土土工程程。耐磨性性好，，適用用于高高速公公路、、道路路和地地面工工程。。摻混合合材料料的硅硅酸鹽鹽水泥泥混合材材料及及其分分類混合材材料為為了改改善水水泥性性能、、提高高水泥泥的產(chǎn)產(chǎn)量，，在生生產(chǎn)時時摻入入的天天然或或人工工礦物物質(zhì)材材料。。活性混混合材材料具有潛潛在水水硬性性或火火山灰灰特性性，或或者兼兼具有有潛在在水硬硬性和和火山山灰特特性的的混合合材料料。?；吒郀t礦礦渣；；粉煤灰灰；火山灰灰質(zhì)混混合材材料非活性性混合合材料料不具有有潛在在水硬硬性或或質(zhì)量量活性性指標(biāo)標(biāo)不能能達(dá)到到規(guī)定定要求求的混混合材材料。。如磨磨細(xì)石石灰石石粉、、磨細(xì)細(xì)石英英砂等等。一、普普通硅硅酸鹽鹽水泥泥（代代號P·O）定義硅酸鹽鹽水泥泥熟料料＋6％～～1５５％的的混合合材料料＋適適量石石膏技術(shù)性性質(zhì)要要求（（與硅硅酸鹽鹽水泥泥相比比）相同點(diǎn)點(diǎn)MgO含量量、SO3含量、、初凝凝時間間、安安定性性的技技術(shù)要要求相相同。。不同點(diǎn)點(diǎn)細(xì)度：：80μm方孔孔篩篩篩余量量不超超過10.0%；終凝時時間：：不遲遲于10h；燒失量量：不不得大大于5.0%；；一、普普通硅硅酸鹽鹽水泥泥強(qiáng)度等等級：：普通通硅酸酸鹽水水泥分分為32.5、、32.5R、、42.5、42.5R、52.5、、52.5R六六個強(qiáng)強(qiáng)度等等級。。各齡齡期的的強(qiáng)度度不低低于下下表的的規(guī)定定。強(qiáng)度等級抗壓強(qiáng)度，MPa抗折強(qiáng)度，MPa3d28d3d28d32.532.5R42.542.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.0一、普普通硅硅酸鹽鹽水泥泥主要特特性（1））早期期強(qiáng)度度略低低，后后期強(qiáng)強(qiáng)度高高。（2））水化化熱略略低。。（3））抗?jié)B滲性好好，抗抗凍性性好，，抗碳碳化能能力強(qiáng)強(qiáng)。（4））抗侵侵蝕、、抗腐腐蝕能能力稍稍好。。（5））耐磨磨性較較好；；耐熱熱性能能較好好。應(yīng)用普通硅硅酸鹽鹽水泥泥的應(yīng)應(yīng)用范范圍和和硅酸酸鹽水水泥相相同。。二、礦礦渣水水泥、、粉煤煤灰水水泥、、火山山灰水水泥定義技術(shù)性性質(zhì)要要求（（與普普通水水泥相相比））相同點(diǎn)點(diǎn)MgO含量量、細(xì)細(xì)度、、凝結(jié)結(jié)時間間、安安定性性的技技術(shù)要要求相相同。。不同點(diǎn)點(diǎn)熟料＋適量石石膏＋20%～70%粒化化高爐爐礦渣渣20%～40%粉煤煤灰20%～40%火山山灰質(zhì)質(zhì)混合合材料料礦渣水水泥（P··S））粉煤灰灰水泥泥（P·F）火山灰灰水泥泥（P·P）磨細(xì)磨細(xì)磨細(xì)二、礦渣渣水泥、、粉煤灰灰水泥、、火山灰灰水泥三氧化硫硫含量：：礦渣水水泥不超超過4.0％；；火山灰灰質(zhì)水泥泥、粉煤煤灰水泥泥不得超超過3.5％。。強(qiáng)度等級級：強(qiáng)度度等級劃劃分為32.5，32.5R，42.5，，42.5R，，52.5，52.5R共六六個等級級。各齡齡期的強(qiáng)強(qiáng)度要求求見下表表。密度：水水泥的密密度為2800～3000kg/m3。強(qiáng)度等級抗壓強(qiáng)度，MPa）抗折強(qiáng)度，MPa3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0二、礦渣渣水泥、、粉煤灰灰水泥、、火山灰灰水泥主要特性性（與硅硅酸鹽水水泥、普普通水泥泥相比））三種水泥泥的共同同特性凝結(jié)硬化化較慢，，早強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)度較低低，后期期強(qiáng)度增增長較快快；水化熱較較低，放放熱速度度慢；抗硫酸鹽鹽腐蝕和和抗水性性較好；；蒸汽養(yǎng)護(hù)護(hù)適應(yīng)性性好；抗凍性、、耐磨性性及抗碳碳化性能能較差。。三種水泥泥各自特特性礦渣水泥泥的抗?jié)B滲性較差差，但耐耐熱性好好，可用用于溫度度不高于于200℃的混混凝土工工程中。?；鹕交宜嗟目箍?jié)B性好好，但干干縮較大大，不適適用于長長期處于于干燥環(huán)環(huán)境中的的混凝土土工程。。粉煤灰水水泥干縮縮小，抗抗裂性好好。三、復(fù)合合硅酸鹽鹽水泥和和石灰石石硅酸鹽鹽水泥復(fù)合硅酸酸鹽水泥泥（P··C）與硅酸鹽鹽水泥相相比，由由于摻入入了兩種種或兩種種以上的的混合材材料，復(fù)復(fù)合水泥泥的水化化熱較低低；早期期強(qiáng)度較較高，其其強(qiáng)度要要求與普普通水泥泥的強(qiáng)度度要求相相同。石灰石硅硅酸鹽水水泥（P·L））凡由硅酸酸鹽水泥泥熟料和和石灰石石、適量量石膏磨磨細(xì)制成成的水硬硬性膠凝凝材料稱稱為石灰灰石硅酸酸鹽水泥泥。石灰石硅硅酸鹽水水泥的技技術(shù)要求求應(yīng)符合合相應(yīng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)規(guī)定。四、通用用水泥的的驗收和和保管(一)、、通用水水泥的驗驗收包裝標(biāo)志志和數(shù)量量的驗收收包裝標(biāo)志志的驗收收包包裝有有袋裝和和散裝兩兩種袋裝水泥泥在包裝裝袋上應(yīng)應(yīng)清楚地地標(biāo)明產(chǎn)產(chǎn)品名稱稱、代號號、凈含含量、強(qiáng)強(qiáng)度等級級、生產(chǎn)產(chǎn)許可證證編號、、生產(chǎn)者者名稱和和地址、、出廠編編號、執(zhí)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)號、包包裝年月月日等主主要包裝裝標(biāo)志。。摻火山灰灰質(zhì)混合合材料的的普通硅硅酸鹽水水泥，必必須在包包裝上標(biāo)標(biāo)上“摻摻火山灰灰”字樣樣。包裝袋兩兩側(cè)應(yīng)印印有水泥泥名稱和和強(qiáng)度等等級。印刷字體體顏色：：硅酸鹽水水泥和普普通硅酸酸鹽水泥泥——紅紅色；礦渣硅酸酸鹽水泥泥——綠綠色；火山灰質(zhì)質(zhì)硅酸鹽鹽水泥和和粉煤灰灰硅酸鹽鹽水泥———黑色色。散裝水泥泥供應(yīng)時時須提交交與袋裝裝水泥標(biāo)標(biāo)志內(nèi)容容相同的的卡片。。(一)、、通用水水泥的驗驗收數(shù)量的驗驗收袋裝水泥泥每袋凈凈含量為為50kg，且且不得少少于標(biāo)志志質(zhì)量的的98％％；隨機(jī)抽取取20袋袋總質(zhì)量量不得少少于1000kg。質(zhì)量的驗驗收檢查出廠廠合格證證和試驗驗報告；；復(fù)驗；；仲裁檢驗驗。(一)、、通用水水泥的驗驗收廢品及不不合格品品的規(guī)定定廢品凡氧化鎂鎂、三氧氧化硫、、初凝時時間、安安定性中中的任一一項不符符合相應(yīng)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定的通通用水泥泥，均為為廢品。。不合格品品對于通用用水泥，，凡有下下列情況況之一者者，均為為不合格格品。硅酸鹽水水泥，普普通水泥泥：凡不不溶物、、燒失量量、細(xì)度度、終凝凝時間中中任一項項不符合合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定者；；礦渣水水泥、火火山灰水水泥、粉粉煤灰水水泥、復(fù)復(fù)合水泥泥：凡細(xì)細(xì)度、終終凝時間間中任一一項不符符合標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)定者者。摻混合材材料硅酸酸鹽水泥泥混合材材料摻量量超過最最大限值值或強(qiáng)度度低于商商品強(qiáng)度度等級規(guī)規(guī)定的指指標(biāo)者。。水泥出廠廠的主要要包裝標(biāo)標(biāo)志中水水泥品種種、強(qiáng)度度等級、、工廠名名稱和出出廠編號號不全者者。(二)、、通用水水泥的保保管不同品種種和不同同強(qiáng)度等等級的水水泥要分分別存放放，不得得混雜。。防水防潮潮，做到到“上蓋蓋下墊””。堆垛不宜宜過高，，一般不不超過10袋，，場地狹狹窄時最最多不超超過15袋。儲存期不不能過長長，通用用水泥不不超過三三個月。。水泥儲儲存期超超過三個個月，水水泥會受受潮結(jié)塊塊，強(qiáng)度度大幅度度降低，，會影響響水泥的的使用。。高鋁水泥泥一、鋁酸酸鹽水泥泥定義以石灰?guī)r巖和礬土土為主要要原料，，配制成成適當(dāng)成成分的生生料，燒燒至全部部或部分分熔融所所得以鋁鋁酸鈣為為主要礦礦物的熟熟料，經(jīng)經(jīng)磨細(xì)而而成的水水硬性膠膠凝材料料，代號號CA。。主要礦物物成分鋁酸一鈣鈣（CaO·Al2O3簡寫CA）凝凝結(jié)正常常，硬化化迅速，，為鋁酸酸鹽水泥泥強(qiáng)度的的主要來來源。二鋁酸一一鈣（CaO··2Al2O3簡寫CA2），其特特點(diǎn)是凝凝結(jié)硬化化慢，早早期強(qiáng)度度較低，，后期強(qiáng)強(qiáng)度高。。此外還有有少量水水化極快快、凝結(jié)結(jié)迅速而而強(qiáng)度不不高的七七鋁酸十十二鈣（（Ｃ12Ａ7）以及膠膠凝性極極差的鋁鋁方柱石石（C2AS）、、六鋁酸酸一鈣（（CA6）等礦物物。一、鋁酸酸鹽水泥泥鋁酸鹽水水泥的水水化與硬硬化當(dāng)溫度低低于30℃時，，水化生生成水化化鋁酸鈣鈣（CAH10）、水化化鋁酸二二鈣（C2AH8）、氫氧氧化鋁凝凝膠（AH3）。鋁酸酸鹽水泥泥的硬化化過程與與硅酸鹽鹽水泥基基本相似似。CAH10、C2AH8都屬六方方晶系，，其晶體體呈片狀狀或針狀狀，互相相交錯攀攀附，重重疊結(jié)合合，可形形成堅強(qiáng)強(qiáng)的結(jié)晶晶共生體體，使水水泥獲得得很高的的強(qiáng)度。。氫氧化化鋁凝膠膠又填充充于晶體體骨架的的空隙，，所以能能形成比比較致密密的結(jié)構(gòu)構(gòu)。當(dāng)溫度高高于30℃時，，水化生生成立方方晶系的的水化鋁鋁酸三鈣鈣（C3AH6）、氫氧氧化鋁凝凝膠（AH3）。此時時形成的的水泥石石孔隙率率很大，，強(qiáng)度較較低。因因而鋁酸酸鹽水泥泥不宜在在高于30℃的的條件下下養(yǎng)護(hù)。。水化鋁酸酸二鈣氫氫氧氧化鋁凝凝膠一、鋁酸酸鹽水泥泥鋁酸鹽水水泥的技技術(shù)要求求細(xì)度比比表面積積不小于于300m2/kg或或0.045mm篩余余不大于于20%。凝結(jié)時間間按GB201-2000規(guī)定定的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)稠度膠膠砂測得得的凝結(jié)結(jié)時間應(yīng)應(yīng)符合如如下要求求：CA-50、CA-70、CA-80鋁酸鹽鹽水泥的的初凝時時間不早早于30min，終凝凝時間應(yīng)應(yīng)不遲于于6ｈ；；CA-60鋁鋁酸鹽水水泥的初初凝時間間不早于于60min，，終凝時時間應(yīng)不不遲于18ｈ。。強(qiáng)度鋁酸鹽水水泥按照照Al2O3含量分為為四類。。各類型型鋁酸鹽鹽水泥的的不同齡齡期強(qiáng)度度值不得得低于GB201-2000的規(guī)定定。鋁酸鹽水水泥受到到高溫作作用時，，由于產(chǎn)產(chǎn)生了固固相反應(yīng)應(yīng)，燒結(jié)結(jié)結(jié)合代代替了水水化結(jié)合合，因而而具有良良好的耐耐高溫性性能。一、鋁酸酸鹽水泥泥鋁酸鹽水泥泥的特性與與應(yīng)用早期強(qiáng)度很很高，故適適用于工期期緊急的工工程?？?jié)B性、抗抗凍性好。?？沽蛩猁}腐腐蝕性好。。水化放熱極極快且放熱熱量大，不不得應(yīng)用于于大體積混混凝土工程程。耐熱性好。。高溫下產(chǎn)產(chǎn)生燒結(jié)作作用，具有有良好的耐耐高溫性能能，較高的的強(qiáng)度，故故適合耐熱熱工程。長期強(qiáng)度降降低較大，，不適合長長期承載結(jié)結(jié)構(gòu)。其他品種水水泥一、道路硅硅酸鹽水泥泥定義以道路硅酸酸鹽水泥熟熟料，０～～１０％活活性混合材材料和適量量石膏磨細(xì)細(xì)制成的水水硬性膠凝凝材料稱為為道路硅酸酸鹽水泥，，簡稱道路路水泥。技術(shù)要求道路水泥中中鋁酸三鈣鈣含量不大大于5.0％，鐵鋁鋁酸四鈣含含量不小于于16.0％，游離離CaO含含量不大于于1.0％％。特性道路硅酸鹽鹽水泥強(qiáng)度度較高，特特別是抗折折強(qiáng)度高、、耐磨性好好、干縮率率低，抗沖沖擊性、抗抗凍性和抗抗硫酸鹽侵侵蝕能力比比較好。應(yīng)用適用于水泥泥混凝土路路面、機(jī)場場跑道、車車站及公共共廣場等工工程的面層層混凝土中中應(yīng)用。二、中熱硅硅酸鹽水泥泥和低熱礦礦渣硅酸鹽鹽水泥中熱硅酸鹽鹽水泥由適當(dāng)成分分的硅酸鹽鹽水泥熟料料，加入適適量石膏，，磨細(xì)制成成的具有中中等水化熱熱的水硬性性膠凝材料料，稱為中中熱硅酸鹽鹽水泥。低熱礦渣硅硅酸鹽水泥泥由適當(dāng)成分分的硅酸鹽鹽水泥熟料料，加入礦礦渣、適量量石膏，磨磨細(xì)制成的的具有低水水化熱的水水硬性膠凝凝材料，稱稱為低熱礦礦渣硅酸鹽鹽水泥，簡簡稱低熱礦礦渣水泥。。三、白色硅硅酸鹽水泥泥和彩色硅硅酸鹽水泥泥白色硅酸鹽鹽水泥的組組成、性質(zhì)質(zhì)與硅酸鹽鹽水泥基本本相同，所所不同的是是在配料和和生產(chǎn)過程程中嚴(yán)格控控制著色氧氧化物（Fe2O3、MnO、、Cr2O3、TiO2等）的含量量。彩色硅酸鹽鹽水泥簡稱稱彩色水泥泥。它是用用白水泥熟熟料，適量量石膏和耐耐堿礦物顏顏料共同磨磨細(xì)而制成成的。白水泥和彩彩色水泥廣廣泛地應(yīng)用用于建筑裝裝修中。如如制作彩色色水磨石、、飾面磚、、錦磚、玻玻璃馬賽克克以及制作作水刷石、、斬假石、、水泥花磚磚等。本節(jié)小結(jié)（1）水泥泥按性能和和用途分為為通用水泥泥、專用水水泥和特性性水泥三大大類；（2）通用用水泥主要要包括六大大品種；（3）通用用水泥的細(xì)細(xì)度、凝結(jié)結(jié)時間、體體積安定性性和強(qiáng)度，，是評定水水泥質(zhì)量的的技術(shù)指標(biāo)標(biāo)。（4）通用用水泥的定定義、主要要技術(shù)性質(zhì)質(zhì)、特性及及應(yīng)用、驗驗收和保管管等內(nèi)容，，是本章的的重點(diǎn)內(nèi)容容。（5）專用用水泥和特特性水泥，，了解其特特性及應(yīng)用用。第三節(jié)穩(wěn)定土材料內(nèi)蒙古交通通職業(yè)技術(shù)術(shù)學(xué)院本節(jié)教學(xué)目目標(biāo)知識教學(xué)點(diǎn)點(diǎn)穩(wěn)定土的組組成材料的的種類穩(wěn)定土技術(shù)術(shù)性質(zhì)與組組成設(shè)計穩(wěn)定土的強(qiáng)強(qiáng)度試驗方方法能力訓(xùn)練點(diǎn)點(diǎn)穩(wěn)定土的強(qiáng)強(qiáng)度試驗方方法及結(jié)合料劑劑量確定方方法本章內(nèi)容要要點(diǎn)1.定義和及組成材料2.適用范范圍及分類類☆3.相關(guān)知識拓拓展4.結(jié)構(gòu)定位及及功能☆5.力學(xué)性能6.配合比比設(shè)計☆8.施工工工藝及控制制7.綜合性性能☆一.穩(wěn)定土土的定義及及組成材料料定義：在各各種粉碎或或原來松散散的土、或或礦質(zhì)碎（（礫）石、、或工業(yè)廢廢渣中，摻摻入一定數(shù)數(shù)量的無機(jī)機(jī)結(jié)合料（（如石灰、、水泥）及及水，經(jīng)拌拌和得到的的混合料，，經(jīng)壓實(shí)及及養(yǎng)生后，，具有一定定的強(qiáng)度和和穩(wěn)定性，，在廣義上上統(tǒng)稱為無無機(jī)結(jié)合料料穩(wěn)定類混混合料，或或無機(jī)結(jié)合合料穩(wěn)定土土。★無機(jī)結(jié)合料料穩(wěn)定材料料又稱為““半剛性材材料”組成材料（一）穩(wěn)定定土的基本本材料組成穩(wěn)定土土的基本材材料是土，，一般規(guī)定定土的液限限不大于40%，塑塑性指數(shù)不不大于20%，且級級配良好。。（二）穩(wěn)定定土的外摻摻材料1、石灰：：各種化學(xué)學(xué)組成的石石灰均可用用于穩(wěn)定土土，石灰的的最佳劑量量，對粘性性土和粉性性土為干土土重的8%~16%，對砂性性土為干土土重的10%~18%。石灰的穩(wěn)定定效果：可可使土粒膠膠結(jié)成整體體，密實(shí)性性提高，水水穩(wěn)定性提提高，強(qiáng)度度提高。一、穩(wěn)穩(wěn)定土材料料的定義組組成2、水泥：：各種水泥泥均可都可可用于穩(wěn)定定土，通常常情況下硅硅酸鹽水泥泥比鋁酸鹽鹽水泥的穩(wěn)穩(wěn)定效果好好。在保證證質(zhì)量的前前提下，應(yīng)應(yīng)盡可能降降低水泥的的用量。3、粉煤灰灰：粉煤灰灰加入土中中既能起填填充的作用用，又能與與石灰反應(yīng)應(yīng)，生成起起膠結(jié)作用用的產(chǎn)物，，從而達(dá)到到改善穩(wěn)定定土的水穩(wěn)穩(wěn)定性、提提高強(qiáng)度與與密實(shí)度的的目的。4、瀝青：：各種瀝青青，包括：：石油瀝青青、煤瀝青青、乳化瀝瀝青、瀝青青膏漿等均均可用于拌拌合穩(wěn)定土土。一般情情況下多用用液體瀝青青。瀝青加入土土或集料中中，可分兩兩種類型：：結(jié)構(gòu)瀝青：：利于提高高瀝青穩(wěn)定定土的水穩(wěn)穩(wěn)定與強(qiáng)度度。自由瀝青：：在穩(wěn)定土土壓實(shí)時起起潤滑和填填充的作用用。二.穩(wěn)穩(wěn)定土使用用范圍及分分類使用范圍：：適用于路面面的基層及及底基層，，不適用于于路面的面面層。穩(wěn)定土分類類：按所用結(jié)合合料可分為為以下幾種種：1）石灰穩(wěn)穩(wěn)定土；2）水泥穩(wěn)穩(wěn)定土；3）瀝青穩(wěn)穩(wěn)定土；4）石灰穩(wěn)穩(wěn)定工業(yè)廢廢渣；5）綜合穩(wěn)穩(wěn)定土等二.穩(wěn)穩(wěn)定土適用用范圍及分分類☆按結(jié)合料類類型分：水泥穩(wěn)定材材料（水泥穩(wěn)定定碎石等））石灰穩(wěn)定材材料（石灰土等等）石灰工業(yè)廢廢渣穩(wěn)定材材料（石灰粉煤煤灰碎石，，簡稱二灰灰碎石）☆按土的顆粒粒組成分：：穩(wěn)定粗粒土土（二灰穩(wěn)定定碎石等，，常用做基基層）穩(wěn)定中粒土土（水泥穩(wěn)定定砂礫等，，常用做基基層）穩(wěn)定細(xì)粒土土（二灰穩(wěn)定定土等，常常用做底基基層）分類：無機(jī)結(jié)合料料穩(wěn)定混合合料半剛性基層層材料石灰水泥工業(yè)廢渣砂礫土碎石土礦渣集料細(xì)粒土中粒土粗粒土★路面基基層材料的的類型粒料類：級級配型集料料、填隙碎碎石結(jié)合料穩(wěn)定定類：有機(jī)結(jié)合料料——瀝青混混和料無機(jī)結(jié)合料料：石灰穩(wěn)定類類水泥穩(wěn)定類類水泥石灰穩(wěn)穩(wěn)定類石灰工業(yè)廢廢渣穩(wěn)定類類三、相關(guān)知知識拓展三、相關(guān)知知識拓展無機(jī)結(jié)合料料穩(wěn)定材料料在破碎的或或原來松散散的土（包包括各種粗粗、中、細(xì)細(xì)粒土）中中，摻入足足量的水泥、石灰或工業(yè)業(yè)廢渣材料料和水，經(jīng)拌拌和得到的的混合料，，在壓實(shí)和和養(yǎng)生后，，抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要要求的混合合料。半剛性材料料用水泥、石石灰等無機(jī)機(jī)結(jié)合料處處治的土或或碎（礫））石及含有有水硬性結(jié)結(jié)合料的工工業(yè)廢渣鋪鋪筑的基層層，前期具具有柔性路路面的性質(zhì)質(zhì)，后期強(qiáng)強(qiáng)度和剛度度有大幅度度的增長，，但仍遠(yuǎn)小小于水泥混混凝土?！顝?qiáng)度來源☆強(qiáng)度特征三、相關(guān)知知識拓展“半剛性””的由來瀝青混合料料、級配碎碎石無機(jī)結(jié)合料料穩(wěn)定材料料水泥混凝土土<1200MPa柔性1300－－1700半剛性>25000剛性☆由于無機(jī)結(jié)結(jié)合料穩(wěn)定定材料的剛剛度介于柔柔性和剛性性之間，因因此也被稱稱為“半剛性材料料”。四、結(jié)構(gòu)定位及功能☆大多用做瀝瀝青路面或或水泥路面面的基層或或底基層。。面層瀝青混凝土水泥混凝土基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料底基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料土基壓實(shí)土改善土最適合這兩兩個層次的的工作！四、結(jié)構(gòu)定位及功能☆承受車輛輛荷載的作作用，起主主要承重層層的作用；；☆優(yōu)化材料料設(shè)計，盡盡量減小路路面的反射射裂縫；☆優(yōu)化材料料設(shè)計，增增強(qiáng)抵抗水水損害的能能力。面層瀝青混凝土水泥混凝土基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料底基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料土基壓實(shí)土改善土四、結(jié)構(gòu)定位及主要功能能路面裂縫基層開裂☆在荷載和溫溫度的反復(fù)復(fù)作用下，，無機(jī)結(jié)合合料基層上上的裂縫逐逐漸向上反反射，形成成瀝青路面面的裂縫。?！顭o機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料基層為什么會開裂？☆為什么說反射裂縫不可避免？瀝青路面主要要病害之一：：反射裂縫四、結(jié)構(gòu)定位及功能☆在瀝青路面上上產(chǎn)生反射裂裂縫后，水沿沿裂縫面逐漸漸滲入基層頂頂面，在高速速車載的作用用下，高壓水水流不斷沖刷刷無機(jī)結(jié)合料料穩(wěn)定材料基基層上的細(xì)小小顆粒，逐漸漸泵吸到路面面，形成唧泥泥。路面唧泥☆為什么無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料基層瀝青路面上的水損害比較嚴(yán)重？☆采取哪些措施可以盡量避免這種破壞的發(fā)生？瀝青路面主要要病害之二：：水損害五、力學(xué)性能1.強(qiáng)度作用用原理a（水泥穩(wěn)定材料料）（1）水泥水水化作用（2）離子交交換作用（3）化學(xué)激發(fā)作用用（4）碳酸化作用五、力學(xué)性能能1.強(qiáng)度作用用原理a（水泥穩(wěn)定材料料）（1）水泥水水化作用硅酸三鈣3CaO·SiO2（C3S）硅酸二鈣2CaO·SiO2（C2S）鋁酸三鈣3CaO·Al2O3（C3A）鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3（C4AF）☆強(qiáng)度形成的主主要來源。水泥成分五、力學(xué)性能能硅酸鹽水泥主要礦物組成與特性礦物組成硅酸三鈣（C3S）硅酸二鈣（C2S）鋁酸三鈣（C3A）鐵鋁酸四鈣（C4AF）與水反應(yīng)速度中慢快中水化熱中低高中對強(qiáng)度的作用早期良差良良后期良優(yōu)中中耐化學(xué)侵蝕中良差優(yōu)干縮性中小大小大致含量（％）35～6510～400～155～15五、力學(xué)性能能1.強(qiáng)度作用用原理a（水泥穩(wěn)定材料料）☆兩種水泥水化化作用的區(qū)別別（水泥穩(wěn)定定土VS水水泥混凝土土）土具有非常高高的比表面積積和親水性；；水泥穩(wěn)定土中中的水泥含量量較少；土對水泥的水水化產(chǎn)物具有有強(qiáng)烈的吸附附性；在一些土中常常存在酸性介介質(zhì)環(huán)境。pause4五、力學(xué)性能能1.強(qiáng)度作用用原理a（水泥穩(wěn)定材料料）（2）離子交交換作用水泥水化產(chǎn)物物中的Ca(OH)2含量很高，易易形成富含Ca2+的堿性溶液環(huán)環(huán)境；當(dāng)溶液中富含含Ca2+時，因為Ca2+的電價高于K+、Na+等離子，因此此與電位離子子的吸引力較較強(qiáng)，從而取取代了K+、Na+，成為反離子子，同時Ca2+使雙電層電位位的降低速度度加快。Ca2+K+、Na+☆增加強(qiáng)度和穩(wěn)穩(wěn)定度。五、力學(xué)性能能1.強(qiáng)度作用用原理a（水泥穩(wěn)定材料料）（3）化學(xué)激發(fā)作用用Ca2+的化學(xué)激發(fā)作作用當(dāng)粘土顆粒周周圍介質(zhì)的PH值增加到到一定程度時時，粘土礦物物中的部分SiO2和Al2O3的活性將被激激發(fā)出來，與與溶液中的Ca2+進(jìn)行反應(yīng)，生生成新的礦物物，這些礦物物主要是硅酸酸鈣和鋁酸鈣鈣系列，如4CaO?5SiO2?5H2O、4CaO?Al2O3?19H2O、3CaO?Al2O3?16H2O、CaO??Al2O3?10H2O等?！钤黾訌?qiáng)度和水水穩(wěn)定性。五、力學(xué)性能能1.強(qiáng)度作用用原理a（水泥穩(wěn)定材料料）（4）碳酸化作用水泥水化生成成的Ca(OH)2，除了可與粘粘土礦物發(fā)生生化學(xué)反應(yīng)外外，還可以進(jìn)進(jìn)一步與空氣氣中的CO2發(fā)生碳化反應(yīng)應(yīng)并生成碳酸酸鈣晶體?！罘磻?yīng)緩慢，作作用較弱。五、力學(xué)性能能1.強(qiáng)度作用用原理b（石灰穩(wěn)定材料料）生石灰的主要要成分：氧氧化鈣CaO和氧化鎂MgO生石灰的熟化化和硬化：熟熟化：（消消石灰或熟石石灰）CaO＋＋H2O→Ca(OH)2＋65.9kJ/mol硬化：結(jié)結(jié)晶和和碳酸化石灰的技術(shù)指指標(biāo)(JTJ034-2000,表4.2.2)類別與指標(biāo)項目鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰鈣質(zhì)消石灰鎂質(zhì)消石灰IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII有效鈣加氧化鎂（%）858070807565656055605550未消解殘渣（5mm圓孔篩的篩余）（%）

71117101420含水量（%）444444細(xì)度0.71mm方孔篩篩余（%）

0110110.125mm方孔篩累計篩余（%）

13201320鈣鎂石灰的分類界限，MgO含量(%)5544五、力學(xué)性能能1.強(qiáng)度作用用原理b（石灰穩(wěn)定材料料）（1）離子交換作用用（初期強(qiáng)度度）（2）碳酸化反應(yīng)（（后期強(qiáng)度））（3）火山灰反應(yīng)（（中后期強(qiáng)度度）（4）氫氧化鈣的結(jié)結(jié)晶反應(yīng)☆強(qiáng)度主要來源源。五、力學(xué)性能能1.強(qiáng)度作用用原理c（工業(yè)廢渣穩(wěn)定定材料）（1）常用材料：粉煤灰（2）粉煤灰的相關(guān)關(guān)參數(shù)：密度度：1900～2400kg/m3（常見）2500～2800kg/m3（高鈣15％）比表面積：2700～3500cm2/g最佳粒徑：5～30μm[濕排灰、干排排灰]1、土質(zhì)對于石灰穩(wěn)定定土和石灰粉粉煤灰穩(wěn)定土土，用塑性指指數(shù)為10%~20%的的粘性土較適適宜，不適宜宜用塑性指數(shù)數(shù)小于10%的低塑性土土及重粘土。。對于水泥穩(wěn)定定土，可用各各種砂礫、粉粉土和粘土，，但級配良好好的粗、中顆顆粒的土比單單純粘性土較較適宜。2、穩(wěn)定劑品品種及用量當(dāng)采用石灰穩(wěn)穩(wěn)定劑時，必必須測定石灰灰中有效氧化化鈣和氧化鎂鎂的含量，宜宜用技術(shù)等級級為3級以上上的石灰。用水泥穩(wěn)定時時，硅酸鹽水水泥比鋁酸鹽鹽水泥效果好好一些，不宜宜采用快硬或或早強(qiáng)水泥。。水泥穩(wěn)定土的的強(qiáng)度隨水泥泥劑量增加而而增加，石灰灰穩(wěn)定土的強(qiáng)強(qiáng)度則存在一一個最佳石灰灰劑量值，超超過或低于此此值，石灰穩(wěn)穩(wěn)定土的強(qiáng)度度則降低。六、影響穩(wěn)定定土強(qiáng)度的因因素3.含水量存在一個最佳佳含水量。4.密實(shí)度希望密實(shí)度越越大越好。5.施工時間間長短的影響響主要針對水泥泥穩(wěn)定土，要要求其從開始始加水到完全全壓實(shí)的時間間盡可能短，，一般不要超超過6h。6.養(yǎng)生條件件穩(wěn)定土必須在在適當(dāng)?shù)臏囟榷?、濕度下養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，其強(qiáng)度度才會不斷提提高。七、無機(jī)結(jié)合合料力學(xué)性能能特點(diǎn)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)穩(wěn)定材料力學(xué)學(xué)性能特點(diǎn)具有較大的抗抗壓強(qiáng)度和一一定的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度強(qiáng)度隨齡期逐漸增長，但但后期增加幅幅度較小環(huán)境溫度對半剛性材料料強(qiáng)度的形成成和發(fā)展有很很大影響無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)穩(wěn)定材料強(qiáng)度度的時-溫轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換特性無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)穩(wěn)定材料的剛剛度介于剛性性材料和柔性性材料之間pause4小結(jié)1.強(qiáng)度作用原理理水泥穩(wěn)定材料料：水泥水化化作用、離子子交換作用、、化學(xué)激發(fā)作作用和碳酸化化作用石灰穩(wěn)定材料料：離子交換換作用、碳酸酸化反應(yīng)、火火山灰反應(yīng)和和氫氧化鈉的的結(jié)晶反應(yīng)工業(yè)廢渣穩(wěn)定定材料（粉煤煤灰）：與石石灰穩(wěn)定材料料類似，但不不能自行水化化2.溫度和時間對對強(qiáng)度的影響響在環(huán)境溫度達(dá)達(dá)到5℃以上上時，隨著養(yǎng)養(yǎng)護(hù)時間（齡齡期）的增加加，無機(jī)結(jié)合合料穩(wěn)定材料料的強(qiáng)度逐漸漸增長，但后后期增幅較小小。3.力學(xué)性能能的特點(diǎn)溫度和時間對對無機(jī)結(jié)合料料的力學(xué)性能能影響很大；；無機(jī)結(jié)合料料穩(wěn)定材料的的時－溫轉(zhuǎn)換換特性。1、縮裂特性性干縮：隨著無無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)穩(wěn)定土強(qiáng)度的的不斷形成，，水分逐漸消消耗以及蒸發(fā)發(fā)，體積發(fā)生生收縮，收縮縮變形受到約約束時，逐漸漸產(chǎn)生裂縫，，即為干縮裂裂縫。溫縮：無機(jī)結(jié)結(jié)合料穩(wěn)定土土具有熱脹冷冷縮性質(zhì)，隨隨著氣溫的降降低，穩(wěn)定土土?xí)a(chǎn)生冷卻卻收縮變形，，收縮變形受受到約束時，，逐漸形成裂裂縫，即為溫溫縮裂縫。2、裂縫防治治措施（1）、改善善土質(zhì)：穩(wěn)定定土用土越粘粘，則縮裂越越嚴(yán)重。（2）、控制制含水量及壓壓實(shí)度。七、穩(wěn)定土材材料的變形性性能（3）、摻加加粗粒料。（三）穩(wěn)定土土材料的疲勞勞特性石灰粉煤灰穩(wěn)穩(wěn)定材料的抗抗疲勞性能優(yōu)優(yōu)于水泥砂礫礫，但水泥穩(wěn)穩(wěn)定土的強(qiáng)度度因素對提高高疲勞壽命也也有利。（四）穩(wěn)定土土材料水穩(wěn)定定性和冰凍穩(wěn)穩(wěn)定性可用浸水強(qiáng)度度試驗和凍融融循環(huán)試驗來來評價。影響穩(wěn)定土材材料水穩(wěn)定性性和冰凍穩(wěn)定定性的因素有有：土類、穩(wěn)穩(wěn)定劑種類及及劑量、密實(shí)實(shí)度及齡期。。相關(guān)知識拓展展（收縮性能能）1.兩種主要要收縮類型干縮：

干燥燥收縮是無機(jī)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定定材料因內(nèi)部部含水量變化化而引起的體體積收縮現(xiàn)象象。溫縮：

由于于溫度的交替替而引起的無無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)穩(wěn)定材料收縮縮的現(xiàn)象。關(guān)系：

通常常干縮是主要要的收縮類型型，干縮可達(dá)達(dá)到溫縮的4～10倍以以上。材料名稱干縮系數(shù)（×10－6）/%溫縮系數(shù)（×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（懸浮式）二灰粒料（密實(shí)式）水泥粒料680～93019～104386～5452313.5～15.55.3～8420～48484～172304～384104～12210955～6541～8325.6～35.77.3～15.47.9～17.97.74.27.0～1263.5～78.729.5～50.631.2～36.416.7161210～162.收縮的測試（1）干縮的的測試百分表測試應(yīng)變片測試（2）溫縮的的測試應(yīng)變片測試小梁試件支架百分表玻璃板☆在被測試件的的適宜位置粘粘貼應(yīng)變片，，采用專用儀儀器測試應(yīng)變變片電阻的變變化。3.收縮指標(biāo)標(biāo)（1）干縮指指標(biāo)干縮應(yīng)變：失水率：干縮系數(shù)：平均干縮系數(shù)數(shù)：（2）溫縮指指標(biāo)溫縮應(yīng)變：平均溫縮系數(shù)數(shù)：4.干縮特性性4.1干縮特特性表現(xiàn)形式：常常為橫向裂縫縫，間距3～～10m；常用材料的干干縮應(yīng)變：石灰土：（1200～1500）×10-6（失水量2.5%）將將引起基層裂裂縫，導(dǎo)致““反射裂縫的的產(chǎn)生”。水水泥砂礫礫：（13～18）××10-6（50％最大大失水量）密密實(shí)式二灰灰砂礫：（（25～37）×10-6（失水量2.5%）如如果處理得得當(dāng)，將大大大延緩裂縫的的產(chǎn)生。4.干縮特性性4.2干縮特特性影響因素素（1）結(jié)合料料含量☆存在最佳水泥泥用量，一般般為5％左右右；二灰劑量量一般為15～25％。4.干縮特性性4.2干縮特特性影響因素素（2）細(xì)料含含量☆隨著粘粒含量量的增加，干干縮應(yīng)變減少少率減小，即即干縮應(yīng)變不不斷增加。在在實(shí)際應(yīng)用中中應(yīng)盡量減少少粘粒含量。4.干縮特性性4.2干縮特特性影響因素素（3）含水量量☆對二灰砂礫的的干縮來說，，存在最不利利含水量，在在施工控制中中應(yīng)盡量避免免。2~7%4.干縮特性性4.2干縮特特性影響因素素（4）養(yǎng)護(hù)齡齡期齡期平均干縮系數(shù)灰土砂礫二灰砂礫水泥砂礫1264.3099.077124.3249.2534.128110.3041.1329.49095.2635.7027.018090.0132.2034.5☆隨著養(yǎng)護(hù)齡期期的增加，二二灰砂礫的干干縮性逐漸減減小，在施工工中應(yīng)盡量增增加養(yǎng)護(hù)時間間。4.干縮特性性4.3干縮機(jī)機(jī)理干燥收縮是無無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)穩(wěn)定材料因內(nèi)內(nèi)部含水量變變化而引起的的體積收縮現(xiàn)現(xiàn)象。干燥收縮的基基本原理是由由于水分蒸發(fā)發(fā)而發(fā)生的““毛細(xì)管張力作作用”、“吸附水及分子子間力作用”、“礦物晶體或膠膠凝體的層間間水作用”、“碳化脫水作用用”而引起的整整體宏觀體積積的變化。4.干縮特性性4.3干縮機(jī)機(jī)理（1）毛細(xì)管管張力作用當(dāng)水分蒸發(fā)時時，毛細(xì)管水水分下降，彎彎液面的曲率率半徑變小，，致使毛細(xì)管管壓力增大，，從而產(chǎn)生收收縮。（2）吸附水水及分子間力力作用毛細(xì)水蒸發(fā)完完結(jié)后，隨著著相對濕度的的繼續(xù)變小，，無機(jī)結(jié)合料料穩(wěn)定材料中中的吸附水開開始蒸發(fā)，使使顆粒表面水水膜變薄，顆顆粒間距變小小，分子力增增大，導(dǎo)致其其宏觀體積進(jìn)進(jìn)一步收縮。。這一階段的的收縮量比毛毛細(xì)管作用的的量大得多。。4.干縮特性性4.3干縮機(jī)機(jī)理（3）礦物晶晶體或膠凝體體的層間水作作用隨著相對濕度度的繼續(xù)變小小，無機(jī)結(jié)合合料穩(wěn)定材料料中的層間水水開始蒸發(fā)，，使晶格間距距變小，導(dǎo)致致其宏觀體積積進(jìn)一步收縮縮。（4）碳化脫脫水作用碳化脫水作用用是Ca(OH)2和CO2反應(yīng)生成CaCO3中析出水而引引起體積收縮縮。5.溫縮特性性5.1溫縮特特性表現(xiàn)形式：常常為橫向裂縫縫，間距3～～15m；縫縫寬3～30mm（冬季季），小于1mm（夏季季）。常用材料的溫溫縮應(yīng)變：石灰土：（30～80）×10-6如處理不當(dāng)將將引起基層裂裂縫。水水泥砂礫：（（5～10）×10-6密實(shí)式二灰砂砂礫：（6～15）××10-6如果處理得當(dāng)當(dāng)，將大大延延緩裂縫的產(chǎn)產(chǎn)生。pause55.溫縮特性性5.2兩種溫溫縮試驗方法法封閉狀態(tài)下的的溫縮試驗（1）在飽水水狀態(tài)下，溫溫度收縮系數(shù)數(shù)在高溫區(qū)（（T>10℃℃）變化不大大；而在低溫溫區(qū)，在其相相應(yīng)的冰點(diǎn)附附近出現(xiàn)負(fù)收收縮