无机结合料稳定类混合料

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1、第六章无机结合料稳定类混合料无机结合料稳定类混合料是指在各种粉碎或原来松散的土、或矿质碎（砾）石、或工业矿渣中，掺入一定数量的无机结合料（如石灰、水泥等）及水，或同时掺入土壤固化剂，经拌和得到的混合料。经过拌和、摊铺、压实和养护后，可形成具有一定强度和稳定性的板体结构。可以作为道路路面的基层、底基层或垫层。混合料分类按结合料分石灰稳定类、水泥稳定类、水泥石灰稳定类、石灰工业废渣稳定类以及土壤固化剂类。按土中单颗粒的粒径大小和颗粒组成分稳定细粒土、稳定中粒土、稳定粗粒土。按矿质粒料含量分悬浮式稳定粒料（含碎石或砾石不超

2、过50％）、骨架密实式粒料（含量在80％以上）。第一节稳定类混合料的技术性质一、石灰稳定土的技术性质包括石灰土和石灰稳定集料。石灰土是石灰稳定细粒土得到的混合料石灰稳定集料：石灰砂砾土、石灰碎石土1、石灰稳定土的强度⑴石灰稳定土的强度形成机理石灰稳定土强度的形成与发展是通过机械压实、离子交换反应、氢氧化钙结晶和碳酸化反应，以及火山灰反应等一系列复杂、交织的物理－活性作用过程完成的。离子交换反应是指石灰浆中的游离钙离子和氢氧根离子与细粒土粘土中的钠离子、氢离子发生离子交换，从而减薄粘土颗粒吸附水膜厚度，促使土粒凝集和凝

3、聚，并形成稳定团粒结构，是石灰土获得初期强度的主要原因。火山灰反应粘土颗粒表面少量的活性氧化钙和氧化铝，在石灰等碱性激发下，与氢氧化钙产生火山灰反应，形成胶凝作用，使石灰土的强度和刚度不断增长；石灰硬化及火山灰反应是石灰土后期强度增长的主要原因。综上所述，石灰土的强度形成取决于石灰与细粒土中粘土矿物的相互作用，从而使土的工程性质产生变化。初期表现为土的结团、塑性降低，后期表现为水化物晶体和凝胶结构的形成，从而提高土的强度和稳定性。在石灰稳定集料中，粒状集料与石灰或石灰土构成一种复合材料，强度取决于内摩阻力和嵌锁作用，

4、石灰和细料起填充包裹和粘接作用。⑵石灰稳定土强度的影响因素①石灰的细度在相同剂量下，石灰细度越大，与土粒的作用越充分，反应进行得越快，稳定效果越好。直接使用生石灰粉可利用其在消解时放出的热量，促进石灰与土之间物理化学反应的进行，有利于与土中的粘性矿物发生离子交换及火山灰反应，加速石灰土的硬化。石灰剂量的增加，强度稳定性有所变化。由于石灰起稳定作用，使土的塑性、膨胀性和吸水性降低，因而随着石灰剂量的增加，石灰土的强度和稳定性提高，但超过一定剂量后，强度的增长就不明显了。②土与集料石灰稳定土效果与土中的粘土矿物成分及含量

5、有显著关系。一般来说，粘土矿物化学活性强，比表面积大，当掺入石灰等活性材料后，所形成的离子交换、碳酸化作用、结晶作用和火山灰反应都比较活跃，稳定效果好。所以石灰土的强度随土中粘土矿物含量的增多和塑性指数（15～20）的增大而提高。塑性指数更大的重粘土虽然矿物较多，但由于不易粉碎拌和，稳定效果反而不佳。塑性指数小于12的土则不宜用石灰稳定，最好用水泥稳定。③石灰稳定土的最佳含水率石灰稳定土的压实密度对其强度的形成和抗变形能力影响较大，而石灰稳定土的压实效果与压实时的含水量有关，存在着最佳含水量，在此含水量时进行压实，可

6、以获得较为经济的压实效果，即达到最大密度。最佳含水量取决于压实功的大小、稳定土的类型以及石灰剂量。石灰剂量增加、含水量增加，最大密实度降低。为了保证施工质量，石灰稳定土应在略大于最佳含水量时进行碾压，以弥补碾压过程中水分的散失。含水量过大，影响密度和强度，增大石灰土的干缩性，易导致结构层的干缩裂缝，还会在压实时形成“弹簧”现象。④养护条件与龄期石灰土的强度是在一系列的物理化学反应过程中形成的，需要一定的温度和湿度；温度较高，反应较快，强度较高；适当的湿度为火山灰反应提供结晶水，但湿度过大会影响石灰中氢氧化钙的结晶硬化

7、，从面影响强度的形成。火山灰反应慢，龄期增加，强度增长。2、石灰稳定土的体积收缩特征石灰稳定土的体积收缩特征主要表现为：温度变化而造成的温缩和因含水量变化而造成的干缩，当收缩量达到一定程度时，会在结构中出现收缩裂缝。如果面层较薄，在温度变化和车辆荷载的作用下，基层结构中的裂缝会扩展至面层，形成反射裂缝，导致路面结构的破坏。⑴温度胀缩原因及影响因素分析石灰稳定土的体积收缩是由固体矿物和液相的热胀缩构成的。固体矿物组成包括：原材料矿物（粘土）和新生矿物。原材料矿物温缩系数较低，新生矿物温缩系数较高，所以就石灰稳定土而言，

8、含粒料的石灰稳定集料比石灰土的温缩系数低的多。石灰土龄期越长，收缩率越大。龄期：随龄期的增长，各类新生矿物增多，温度收缩系数增加，初期增长速度快，后期慢。在石灰土中液相的热胀系数比固相部分大4～7倍。毛细管张力作用只有当含水量在一定范围时才存在此现象，当材料过于干燥或饱水时，这种作用消失。因此在干燥和饱水状态下，稳定土的温缩系数较小。⑵干燥收缩