無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土材料課件.ppt

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1、第六章無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料是指在各種粉碎或原來松散的土、或礦質(zhì)碎（礫）石、或工業(yè)廢渣中，摻入一定數(shù)量的無機(jī)結(jié)合料（如水泥、石灰等）及水、或摻入土壤固化劑，經(jīng)拌和得到的混合料。性能特點(diǎn)：整體性強(qiáng)、承載能力大、強(qiáng)度介于剛性水泥混凝土和柔性粒料之間，且強(qiáng)度和剛度隨時(shí)間增長，但耐久性較差、平整度低、容易產(chǎn)生干縮裂縫、起塵等。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料又稱為半剛性材料。由其制成的基層又稱之為半剛性基層。第一節(jié)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料分類和強(qiáng)度特征一、分類1.按土或集料粒徑分類------按單顆粒的粒徑大小和顆粒組成1）細(xì)粒土：是指混合料中顆粒的最大粒徑小于10mm，

2、且其中小于2mm的顆粒含量不少于90%；2）中粒土：是指混合料中顆粒的最大粒徑小于30mm，且其中小于20mm的顆粒含量不少于85%；3）粗粒土：是指混合料中顆粒的最大粒徑小于50mm，且其中小于40mm的顆粒含量不少于85%；1）懸浮式穩(wěn)定粒料：砂礫或碎石含量不超過50%；2）骨架密實(shí)式粒料：砂礫或碎石含量在80%以上。2.按礦料級配組成特征分類3.按結(jié)合料品種分類1）水泥穩(wěn)定類；包括水泥土、水泥砂、水泥碎石等。2）石灰穩(wěn)定類；包括石灰土、石灰穩(wěn)定集料等。3）水泥石灰穩(wěn)定類，又叫綜合穩(wěn)定類；4）工業(yè)廢渣穩(wěn)定類（主要是石灰粉煤灰）；使用較為廣泛的工業(yè)廢渣是粉煤灰。石灰粉煤

3、灰常被簡稱為二灰。二灰穩(wěn)定細(xì)粒土，簡稱為二灰土；二灰穩(wěn)定砂礫、碎石等，簡稱為二灰穩(wěn)定集料。5）土壤固化類。二、穩(wěn)定類混合料的技術(shù)性能要求或表述為（強(qiáng)度）、（抗變性能力）和（水穩(wěn)定性）。1.強(qiáng)度特征穩(wěn)定類混合料的強(qiáng)度指標(biāo)有無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、承載比等。目前在工程上，較多采用抗壓強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度來評價(jià)穩(wěn)定類混合料的強(qiáng)度。2.疲勞特性在我國現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50-2006）中，利用材料的容許拉應(yīng)力來評價(jià)穩(wěn)定類混合料的疲勞性能。3.收縮特性當(dāng)無機(jī)結(jié)合料與各種土、水拌和、壓實(shí)后，都會產(chǎn)生一定的收縮。當(dāng)收縮量達(dá)到一定程度時(shí)，會在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)收縮裂縫，裂縫擴(kuò)展至面

4、層，形成反射裂縫。描述材料干縮特性的指標(biāo)主要有干縮量、失水率、干縮應(yīng)變和干縮系數(shù)等。第二節(jié)水泥穩(wěn)定類混合料一、水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度特征1.水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度形成機(jī)理1）水泥水化硬化2）離子交換反應(yīng)3）火山灰反應(yīng)2.組成材料對水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的影響1）水泥劑量：水泥劑量越大，水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度越大，但收縮性也越大，且不經(jīng)濟(jì)。2）土質(zhì)：各種類型土均可用水泥穩(wěn)定，但穩(wěn)定粉土質(zhì)粘土強(qiáng)度最高，穩(wěn)定重粘土強(qiáng)度最低。3）混合料級配組成：實(shí)踐表明：采用骨架密實(shí)型的集料級配可以最大限度提高水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度，降低水泥用量。隨著粗集料顆粒的減少，水泥穩(wěn)定集料的抗壓強(qiáng)度和最大干密度隨之提高。2.組成材料對

5、水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的影響4）最佳含水率：在最佳含水率時(shí)進(jìn)行壓實(shí)，可以獲得較為經(jīng)濟(jì)的壓實(shí)效果，即達(dá)到最大密實(shí)度。3.環(huán)境因素對水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的影響1）養(yǎng)生溫度：在相同齡期時(shí)，溫度越高，強(qiáng)度也越高。2）施工延遲時(shí)間：延遲時(shí)間是指水泥穩(wěn)定土施工過程中，從加水拌和開始到碾壓結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間。一般來講，延遲時(shí)間越長，強(qiáng)度和密度的損失就越大。二、水泥穩(wěn)定土的收縮特性--------與水泥混凝土相同三、水泥穩(wěn)定土的適用性水泥穩(wěn)定土具有較高的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，可適用于各種交通類別道路的基層和底基層。但不適合用做高等級瀝青路面的基層，只能作為底基層；在高速公路和一級公路的水泥混凝土面層下，水

6、泥土也不能做基層。1.溫縮特征：熱脹冷縮一般來講，穩(wěn)定的顆粒尺寸越大，溫縮效應(yīng)越小。2.干縮特征：干縮濕脹水泥穩(wěn)定土的干縮系數(shù)受粒料含量、礦物成分、水泥劑量和含水率等因素的影響。水泥穩(wěn)定土中的黏土成分越高，土的塑性指數(shù)越大，混合料的干縮現(xiàn)象越嚴(yán)重。粒料土的塑性指數(shù)越大，含水率對干縮性的影響也越大。四、水泥穩(wěn)定土的組成設(shè)計(jì)1.組成材料的技術(shù)要求1）水泥：通用水泥均可。但宜選用終凝時(shí)間較長（宜在6h以上）的水泥，可采用強(qiáng)度等級較低的水泥（如32.5級）的水泥?？煊?、早強(qiáng)及受潮變質(zhì)的水泥不應(yīng)使用。2）集料：適宜用水泥穩(wěn)定的材料有級配碎石、未篩分碎石、砂礫、砂礫土、煤矸石和各種礦

7、渣等。主要通過集料最大粒徑和壓碎值評價(jià)。最大粒徑越大，拌和機(jī)、平地機(jī)和攤鋪機(jī)等施工機(jī)械越容易損壞，混合料越容易產(chǎn)生粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，鋪筑層也越難達(dá)到平整度要求。最大粒徑太小，則穩(wěn)定性不足，且增加集料的加工量。3）土：水泥穩(wěn)定混合料中不宜含有塑性指數(shù)較大的細(xì)土。或應(yīng)控制其含量。一般不得使用塑性指數(shù)大于17的土。不得不使用時(shí)，宜采用石灰穩(wěn)定或用水泥和石灰綜合穩(wěn)定。有機(jī)質(zhì)含量超過2%的土，必須先用石灰進(jìn)行處理，悶料一夜后再用水泥穩(wěn)定。硫酸鹽含量超過0.25%的土不應(yīng)用水泥穩(wěn)定。3.水泥穩(wěn)定土的配合比設(shè)計(jì)1）穩(wěn)定類配合比設(shè)計(jì)的目的：根