4路面工程第2章-石灰穩(wěn)定土

第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層石灰穩(wěn)定土具有較高的抗壓強度和一定的抗拉強度。強度形成得好的石灰穩(wěn)定土是一種整體性材料，具有板體作用。石灰穩(wěn)定土具有較好的水穩(wěn)性和一定的冰凍穩(wěn)定性。多數土都可以用石灰進行穩(wěn)定，石灰特別適合用來穩(wěn)定不適用其他結合料穩(wěn)定的塑性指數高的粘性土。由于石灰穩(wěn)定土是一種緩凝慢硬材料，從加水拌和到完成壓實的延遲時間(甚至達2～3d)對其壓實度和強度沒有明顯影響。因此，石灰穩(wěn)定土便于施工。既可以用就地拌和法施工，又可以用集中拌和法施工，特殊情況下，甚至可用人工拌和。在缺乏優(yōu)質粒料的地區(qū)，采用石灰穩(wěn)定土做路面基層(高速和一級公路除外)和底基層，經常是比較經濟的。主要的優(yōu)點第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層就一般的土而言，石灰穩(wěn)定土的強度有一定的限制，強度的可調節(jié)范圍不大，特別是它的抗拉強度較低。因此，將它用做重交通高等級道路路面的基層就不大適宜。塑性指數小的土，即使用12％以上的石灰劑量進行穩(wěn)定，也達不到較高的強度。在相同條件下，石灰穩(wěn)定土基層的收縮裂縫比較嚴重。石灰土基層的表層較水泥土基層和石灰粉煤灰基層的表層更容易因水浸入而軟化，在路面裂縫處的沖刷唧漿現象也更嚴重。石灰穩(wěn)定土的早期強度低，在溫度較低時，其強度隨齡期增長緩慢。需要在第一次重冰凍到來之前，30～45d就停止施工。因此，石灰穩(wěn)定土的施工期短于水泥穩(wěn)定土的施工期。石灰穩(wěn)定土的水穩(wěn)性和冰凍穩(wěn)定性較其他兩類半剛性材料差。主要的缺點第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層將消石灰加到土中并加水拌和后，土的性質和結構很快開始變化。開始是絮凝，隨后粘土顆粒就形成粗粒狀的較大顆粒。這種變化將依次地改變土的液限、塑限、塑性指數和壓實性能

。一、石灰穩(wěn)定土基層強度形成原理分類用石灰穩(wěn)定細粒土時，簡稱石灰土用石灰穩(wěn)定天然砂礫土或用石灰土穩(wěn)定級配砂礫時，簡稱石灰砂礫土用石灰穩(wěn)定天然碎石或用石灰土穩(wěn)定級配碎石時，簡稱石灰碎石土。第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層

(1)適宜石灰穩(wěn)定的土可以為細粒土、中粒土和粗粒土，以及級配碎石、未篩分碎石土、砂礫土等集料，用于石灰穩(wěn)定時，顆粒的最大粒徑不大于37.5mm。

(2)塑性指數為15～20的粘性土以及含有一定數量粘性土的中粒土和粗粒土，不含粘性土或無塑性指數的級配砂礫、級配碎石和未篩碎石，應摻加15%左右粘性土，土粒的最大尺寸應不大于15mm。(3)碎石或礫石的壓碎值對高速公路和一級公路應不大于35%，對其他公路應不大于40%。

二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計1.穩(wěn)定土材料要求第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計1.穩(wěn)定土材料要求1適宜石灰穩(wěn)定的土可以為細粒土、中粒土和粗粒土，以及級配碎石、未篩分碎石土、砂礫土等集料，用于石灰穩(wěn)定時，顆粒的最大粒徑不大于37.5mm.2塑性指數為15～20的粘性土以及含有一定數量粘性土的中粒土和粗粒土，不含粘性土或無塑性指數的級配砂礫、級配碎石和未篩碎石，應摻加15%左右粘性土，土粒的最大尺寸應不大于15mm。3碎石或礫石的壓碎值對高速公路和一級公路應不大于35%，對其他公路應不大于40%。第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層

2.混合料設計

(1)石灰穩(wěn)定土是由土、石灰和水組成的:石灰劑量=石灰質量/干土質量(2)混合料的設計步驟①制備土樣做基層時：砂礫土和碎石土：5%、6%、7%、8%、9%。塑性指數小于12的粘性土：10%、12%、13%、14%、16%。塑性指數大于12的粘性土：5%、7%、9%、11%、13%。作底基層時：塑性指數小于12的粘性土：8%、10%、11%、12%、14%。塑性指數大于12的粘性土：5%、7%、8%、9%、11%。二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層2.混合料設計

②確定混合料的最佳含水量和最大干密度，做擊實試驗。(3)儀器設備小型擊實儀一套；錘質量2.6kg，錘底直徑70mm，落高300mm，擊實筒直徑50mm，高50mm(2)混合料的設計步驟第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層2.混合料設計

(4)材料準備將土搗碎，通過2mm篩孔，選取1.5～2.0kg的土樣，測其含水量，換算成干質量，按照設計的石灰劑量準確摻入熟石灰，并仔細拌勻。加入稍低于按經驗估計的最佳含水量，再充分拌勻備用。將折合干質量約200g的混合料分3次裝入套筒內，蓋上活塞，插入導桿和夯錘。夯擊次數：

砂性土石灰土為30次；粉性土石灰土為35次；粘性土石灰土為40次；夯實試驗應在堅實的地面（如水泥混凝土或塊石）上進行，松軟地面會影響測定結果。第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層2.混合料設計

(5)試驗過程如此重作數次（一般最好不少于5次），每次增加含水量2～3%直做到水分增加而密度開始降低時為止。

注意每次裝筒的混合料質量要大致相等，過多或過少都會影響試驗結果。第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層2.混合料設計

(5)試驗過程試件干密度按下式計算：式中ρd——試件干密度（g/cm3）；ρ0——試件濕密度（g/cm3）；ω1——試件含水量（%）。第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層2.混合料設計第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層2.混合料設計塑性指數小于12的粘性土：10%、12%、13%、14%、16%為例。我們確定了不同石灰含量的最大干密度之后，結合現場要求的最大干密度及壓實度，定出采用配合比。壓實度基層底基層高速、一級其它高速、一級其它石灰土-959593石灰粒料-979695試件干密度工程要求干密度X壓實度第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層2.混合料設計

(6)混合料的強度試驗試驗數量穩(wěn)定混合料類別下列偏差系數時的試驗數量<10%10%-15%<20%細粒6—中粒69—粗?！?13經過上述過程，定出不同石灰含量的最大干密度和最佳含水量。按最佳含水量與工地預期達到的壓實密度制備試件。試件在規(guī)定溫度下（冰凍地區(qū)20±2℃，非冰凍地區(qū)25±2℃）保濕養(yǎng)生6d，浸水1d，進行無側限抗壓強度實驗。第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計(6)混合料的強度試驗四、儀器設備

1、圓孔篩：孔徑40mm、25mm（或20mm）及5mm的篩各一個。2、試模：細粒土（最大粒徑不超過10mm）：試模的直徑×高=50mm×50mm；中粒土（最大粒徑不超過25mm）：試模的直徑×高=100mm×100mm；粗粒土（最大粒徑不超過40mm）：試模的直徑×高=150mm×150mm；3、脫模器；反力框架：規(guī)格為40kN；液壓千斤頂（200kN～500kN）。4、夯錘和導管：擊錘的底面直徑50mm，總質量4.5kg。擊錘在導管內的總行程為450mm。儀器設備第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計(6)混合料的強度試驗四、儀器設備

1、對于無機結合料穩(wěn)定細粒土，至少應制6個試件；對于無機結合料穩(wěn)定中粒土和粗粒土，至少分別應制9個和13個試件。

2、稱取一定數量的風干土，計算干土質量，其數量隨試件大小而變。對于50mm×50mm的試件，1個試件約要干土180～210g；對于100mm×100mm的試件，1個試件約需干土1700～1900g；對于150mm×150mm的試件，1個試件約需干土5700-6000g。制備試件第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計(6)混合料的強度試驗四、儀器設備

3、將稱好的土放在長方盤內，按最佳含水量加水。將土和水拌和均勻后放在密閉的容器內浸潤備用。將石灰和土一起拌勻后進行浸潤。

浸潤時間：粘性土12～24h，粉性土6～8h，砂性土、砂礫土、紅土砂礫、級配砂礫等可以縮短到4h左右，含土很少的未篩分碎石、砂礫及砂可以縮短到2h。制備試件第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計(6)混合料的強度試驗四、儀器設備

4、將試模的下壓柱放入試模的下部，并外露2cm左右。將稱量的規(guī)定數量m2(g)的穩(wěn)定土混合料分2～3次灌入試模中（用漏斗），每次灌入后用夯棒輕輕均勻插實。如制的是50mm×50mm的小試件，則可以將混合料一次倒入試模中，然后將上壓柱放入試模內，應使其也外露2cm左右。5、將整個試模放到反力框架內的千斤頂上，加壓直到上下壓柱都壓入試模為止，維持壓力1min，解除壓力后，取下試模。稱試件的質量，小試件準確到1g；中試件準確到2g；大試件準確到5g。然后用游標卡尺量試件的高度h，準確到0.1mm。制備試件第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計(6)混合料的強度試驗四、儀器設備

4、試件從試模內脫出并稱量后，應立即放到密封濕氣箱和恒濕室內進行保溫保濕養(yǎng)生。但中試件和大試件應先用塑料薄膜包復，有條件時，可采用蠟封保濕養(yǎng)生。養(yǎng)生時間視需要而定，作為工地控制，通常都只取7d。5、養(yǎng)生期的最后一天，應該將試件浸泡在水中，水的深度應使水面在試件頂上約2.5cm。在浸泡水中之前，應再次稱試件的質量

。在養(yǎng)生期間，試件質量的損失應該符合下列規(guī)定：小試件不超過1g；中試件不超過4g；大試件不超過10g。質量損失超過此規(guī)定的試件，應該作廢。試件養(yǎng)生第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計(6)混合料的強度試驗四、儀器設備

4、試件從試模內脫出并稱量后，應立即放到密封濕氣箱和恒濕室內進行保溫保濕養(yǎng)生。但中試件和大試件應先用塑料薄膜包復，有條件時，可采用蠟封保濕養(yǎng)生。養(yǎng)生時間視需要而定，作為工地控制，通常都只取7d。5、養(yǎng)生期的最后一天，應該將試件浸泡在水中，水的深度應使水面在試件頂上約2.5cm。在浸泡水中之前，應再次稱試件的質量

。在養(yǎng)生期間，試件質量的損失應該符合下列規(guī)定：小試件不超過1g；中試件不超過4g；大試件不超過10g。質量損失超過此規(guī)定的試件，應該作廢。試件養(yǎng)生第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計(6)混合料的強度試驗四、儀器設備

1、將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用軟的舊布吸去試件表面的可見自由水，并稱試件的質量。

2、用游標卡尺量試件的高度h1，準確到0.1mm。

3、將試件放到路面材料強度試驗儀的升降臺上進行抗壓試驗。試驗過程中，應使試件的形變等速增加，并保持速率約為1mm/min。記錄試件破壞時的最大壓力P（N）。

4、從試件內部取有代表性的樣品（經過打破），測定其含水量w

。試件試驗第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計(6)混合料的強度試驗四、儀器設備

試件的無側限抗壓強度R

用下列相應的公式計算：對于小試件：R=0.00051P(MPa)對于中試件：R=0.000127P(MPa)對于大試件：R=0.000057P(MPa)式中：P——試件破壞時的最大壓力（N）；試件試驗第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土混合料設計(6)混合料的強度試驗四、儀器設備

試件平均強度：R=（R1+R2+R3+......+Rn）

偏差系數：

Cv=σ/R

其中：R—混合料所側強度平均值，MPa；

Ri-各側定強度值，MPa；

n—

實驗樣本數；

Cv—偏差系數；

σ—實驗結果標準差。數據處理第二節(jié)石灰穩(wěn)定土基層二、石