6.无机结合料稳定类混合料

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1、6.无机结合料稳定类混合料定义：在各种粉碎或原来松散的土、或矿质碎（砾）石、或工业废渣中，掺入一定数量的无机结合料（如石灰、水泥）及水，经拌和得到的混合料，经压实及养生后，具有一定的强度和稳定性，在广义上统称为无机结合料稳定类混合料，或无机结合料稳定土。★路面基层材料的类型粒料类：级配型集料、填隙碎石结合料稳定类：有机结合料——沥青无机结合料——水泥、石灰、工业废渣★无机结合料石灰稳定类水泥稳定类水泥石灰稳定类石灰工业废渣稳定类面层基层★混合料矿质碎（砾）石、或工业废渣等细粒土、中粒土、粗粒土★结合料稳定类技术特性优点：整体性强、承载能力大、较为经济强度和刚度介于

2、刚性混凝土和柔性粒料材料之间材料品种水泥混凝土粒料半刚性材料模量～4×104～102～103缺点：耐久性差、平整度低、易产生干缩裂缝、起尘等主要内容无机结合料稳定类混合料的技术特性——强度形成机理及其影响因素、收缩特性等无机结合料稳定类混合料的组成设计（实验法—击实试验、计算法—填充理论）6.1石灰稳定土石灰土：用石灰稳定细粒土得到的混合料石灰稳定集料：用石灰稳定中粒土和粗粒土得到的混合料石灰砂砾土—天然砂砾土、级配砂砾（无土）石灰碎石土—天然碎石土、级配碎石（包括未筛分碎石）结构类型骨架密实式：粒料≈80%悬浮式：粒料≤50%6.1.1石灰6.1.1.1石灰

3、的生产、消化与硬化1.石灰的煅烧：CaCO3→CO2↑＋CaO（生石灰）①欠火石灰②过火石灰→陈伏2.石灰的消化：CaO＋H2O→Ca(OH)2（消石灰粉）①水化反应进行速度快②消化时体积急剧膨胀：过火石灰→陈伏3.石灰的磨细——生石灰粉①提高“过火石灰”的利用率②克服“过火石灰”对体积不安定的危害4.石灰的硬化：Ca(OH)2→结晶硬化碳酸化硬化：CO2＋Ca(OH)2→CaCO3石灰不宜在长期潮湿的环境中或有水环境中使用6.1.1.2石灰的品质要求1）石灰的化学品质⑴f-CaO＋f-MgO含量——判定石灰质量⑵CO2含量2）石灰的技术要求⑴未消化残渣含量⑵细

4、度——活性⑶游离水含量3)石灰的技术标准（教材P191）⑴建材行业标准（JC）：优等品，一等品和合格品⑵道路行业标准（JTJ034－93）：3个等级6.无机结合料稳定类混合料定义：在各种粉碎或原来松散的土、或矿质碎（砾）石、或工业废渣中，掺入一定数量的无机结合料（如石灰、水泥）及水，经拌和得到的混合料，经压实及养生后，具有一定的强度和稳定性，在广义上统称为无机结合料稳定类混合料，或无机结合料稳定土。无机结合料稳定混合料半刚性基层材料石灰水泥工业废渣砂砾土碎石土矿渣集料细粒土中粒土粗粒土6.1石灰稳定土石灰土：用石灰稳定细粒土得到的混合料石灰稳定集料：用石灰稳定中粒

5、土和粗粒土得到的混合料石灰砂砾土—天然砂砾土、级配砂砾（无土）石灰碎石土—天然碎石土、级配碎石（包括未筛分碎石）结构类型骨架密实式：粒料≈80%悬浮式：粒料≤50%石灰稳定土石灰土石灰集料悬浮式密实式6.1.2石灰稳定土的技术性质6.1.2.1石灰稳定土的强度1)强度形成机理——石灰与细粒土离子交换反应石灰自身硬化火山灰反应机械压实离子交换反应——石灰中Ca++、OH－～土中Na+、K+交换——减薄吸附水膜、土粒聚凝、易于压实1)强度形成机理——石灰与细粒土石灰硬化——胶结作用CaCO3→CO2↑＋CaO（生石灰）CaO＋H2O→Ca(OH)2（消石灰）Ca(

6、OH)2→结晶硬化碳酸化硬化：CO2＋Ca(OH)2→CaCO31)强度形成机理——石灰与细粒土火山灰反应复习反应条件：碱活性激发剂——Ca(OH)2——石灰活性物质——Al2O3、SiO2——粘土——Al2O3＋H2O＋Ca(OH)2→水化铝酸钙——SiO2＋H2O＋Ca(OH)2→水化硅酸钙1)强度形成机理——石灰与细粒土1）反应条件⑴具有活性物质：活性SiO2和活性Al2O3⑵具有活性激发剂：激发活性材料潜在活性的物质Ca(OH)2溶液（碱性激发剂）CaSO4·2H2O溶液（硫酸盐激发剂）2）反应机理SiO2＋Ca(OH)2＋H2O→CaOSiO2·mH2O

7、不定型水化硅酸钙（凝胶）Al2O3＋Ca(OH)2＋H2O→CaOAl2O3·nH2O不定型水化铝酸钙（凝胶）Al2O3＋CaSO4·2H2O→水化硫铝酸钙（钙矾石）火山灰反应（又称二次反应）机械压实—颗粒靠拢、形成紧密稳定结构总结：初期：离子交换压实作用中、后期：氢氧化钙的结晶和碳酸化反应火山灰反应1)强度形成机理2)石灰稳定土强度的影响因素石灰的质量与剂量、土质、养生条件与龄期⑴石灰——质量（活性：f-CaO含量、细度）剂量⑵土——粘土矿物成分（Al2O3、SiO2）比表面积—塑性指数IP⑶集料图6-1⑷含水量——石灰消解、火山灰反应最佳含水量：压实图6-2⑸

8、养生条件—