无机结合料稳定材料及路面课件.ppt

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1、复习1、排水的目的2、路基排水设施3、路面排水设施第十二章无机结合料稳定路面主要内容第一节概述第二节无机结合料稳定材料的特性第三节石灰稳定类基层/底基层第四节水泥稳定类基层/底基层第五节工业废渣稳定类基层/底基层（自学）第六节水泥稳定类基层工程应用实例（自学）重点无机结合料稳定材料定义：在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的水泥、或石灰、或工业废渣等无机结合料及水，拌和得到混合料经压实和养生后，其抗压强度符合规定要求的材料。由于无机结合料稳定材料的刚度处于柔性材料(如沥青混合料)和刚性材料(如水泥混凝土)之间，所以也称为半刚性

2、材料，由其铺筑的结构层称为半刚性层。无机结合料稳定材料的特点：板体性好，具有一定的抗拉强度；稳定性好，抗冻性强；强度和刚度随着龄期而增长；经济性好；干缩温缩大，耐磨性差，抗疲劳性也稍差。1、无机结合料稳定材料及其特点第一节概述水稳碎石的摊铺与碾压二灰稳定碎石的摊铺、碾压与养护1）原材料①土（广义）：细粒土、粗粒土、巨粒土②无机结合料：水泥、石灰、工业废渣等2）无机结合料稳定材料种类：细粒土：二灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土粗粒土：二灰碎石土、二灰稳定碎石（二灰碎石）、水泥碎石土、水泥稳定碎石、二灰砂、水泥砂无土：二

3、灰、二渣、水泥矿渣等2、无机结合料稳定材料的种类1）强度和模量随龄期增长而变化，不同种类材料的强度变化规律也不同；2）有较好的板体性，具有一定的抗拉性能；3）用抗压强度与抗压回弹模量、劈裂强度与劈裂回弹模量、抗弯拉强度与抗弯拉弹性模量、干缩与温缩等来衡量材料的性能；4）应力—应变特性与原材料和结合料的性质与用量、混合料的含水量及密实度以及龄期、温度等有关。第二节无机结合料稳定材料的物理力学特性1、无机结合料稳定材料的应力—应变特性无机结合料稳定材料的强度与时间和温度有关。所以要按不同龄期（7d、28d、90d、180天等）和

4、不同的温度(淮河以北地区20℃、淮河以南地区25℃)来测定试件的强度，抗压和劈裂测定用圆柱体试件。弯拉强度试验示意图设计龄期：不同无机结合料稳定材料的强度和模量随龄期增长的速度不同，在路面结构设计时的参数设计龄期，对于水泥稳定类材料的劈裂及模量的龄期为90天，对于石灰或者二灰稳定类的龄期为180天，水泥粉煤灰稳定类为120天，材料组成设计7天的抗压强度。设计指标：由于半刚性基层材料的抗拉强度远小于其抗压强度，因此抗拉强度（劈裂强度）是路面结构设计的主要指标，抗压强度是材料组成设计的主要指标。无机结合料稳定材料的设计龄期所谓疲

5、劳是指在荷载反复作用下，材料的极限强度会随着作用次数的增加而降低的现象；一般有劈裂疲劳和小梁疲劳试验。无机结合料的疲劳寿命一般取决于重复应力与重复荷载作用前的一次性极限应力的比值，试验证明，用双对数方程或单对数方程表示较合理，为：或双对数单对数2、无机结合料稳定材料的疲劳特性无机结合料稳定材料拌和压实后，由于水分挥发及其内部的水化作用引起干燥收缩。湿度在材料使用过程中总有变化，但一般更多考虑的是材料在成型之初的湿度降低影响。3、无机结合料稳定材料的干缩特性1）收缩机理(原因)毛细管作用吸附作用分子间力作用矿物晶体或凝

6、胶体层间水作用碳化收缩作用2）衡量方法一般衡量材料的体积变化相对较难，因此，实际中往往采取一维单向变化测定来反映材料的收缩性能，通过收缩应变及收缩系数来表征材料的收缩性能大小。3）干缩影响因素：无机结合料稳定材料的干缩特性(最大干缩应变和平均干缩系数)的大小与结合料的类型、剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、小于0.6mm细颗粒含量、试件含水量和龄期等有关。4）几种材料的干缩比较对稳定粒料类，三类半刚性材料的干缩特性的大小次序为：石灰稳定类>水泥稳定类>石灰粉煤灰稳定类对于稳定细粒土，三类半刚性材料的收缩性的大小排列为：石灰

7、土>水泥土和水泥石灰土>石灰粉煤灰土5）干缩的发生与预防①选择稳定剂种类与用量；②控制材料成型时的含水量及成型时机；③保湿养生。4、半刚性材料的温度收缩1）收缩原理：由固相、液相和气相组成。半刚性材料的外观胀缩性是三相的不同温度收缩性的综合效应表现。一般气相大部分与大气贯通，在综合效应中影响较小，可以忽略，原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小，粉粒以下的颗粒温度收缩较大。2）无机结合料稳定材料的温缩影响因素无机结合料稳定材料温度收缩的大小与结合料类型和剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、龄期等有关3）不同材料的温缩比较石灰土

8、砂砾（16.7×10-6）>悬浮二灰粒料（15.3×10-6）>密实式二灰粒料（11.4×10-6）和水泥砂砾（5～7％水泥剂量为10～15×10-6）4）温缩的发生时节及控制时节：冬季低温控制：选择材料种类与配比经过一定龄期的养生，半刚性材料的变形以温度收缩为主。半刚性基层修建初期，半刚