无机结合料稳定土材料课件.ppt

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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、或工业废渣中，掺入一定数量的无机结合料（如水泥、石灰等）及水、或掺入土壤固化剂，经拌和得到的混合料。性能特点：整体性强、承载能力大、强度介于刚性水泥混凝土和柔性粒料之间，且强度和刚度随时间增长，但耐久性较差、平整度低、容易产生干缩裂缝、起尘等。无机结合料稳定类材料又称为半刚性材料。由其制成的基层又称之为半刚性基层。第一节无机结合料稳定类混合料分类和强度特征一、分类1.按土或集料粒径分类------按单颗粒的粒径大小和颗粒组成1）细粒土：是指混合料中颗粒的最大粒径小于10mm，

2、且其中小于2mm的颗粒含量不少于90%；2）中粒土：是指混合料中颗粒的最大粒径小于30mm，且其中小于20mm的颗粒含量不少于85%；3）粗粒土：是指混合料中颗粒的最大粒径小于50mm，且其中小于40mm的颗粒含量不少于85%；1）悬浮式稳定粒料：砂砾或碎石含量不超过50%；2）骨架密实式粒料：砂砾或碎石含量在80%以上。2.按矿料级配组成特征分类3.按结合料品种分类1）水泥稳定类；包括水泥土、水泥砂、水泥碎石等。2）石灰稳定类；包括石灰土、石灰稳定集料等。3）水泥石灰稳定类，又叫综合稳定类；4）工业废渣稳定类（主要是石灰粉煤灰）；使用较为广泛的工业废渣是粉煤灰。石灰粉煤

3、灰常被简称为二灰。二灰稳定细粒土，简称为二灰土；二灰稳定砂砾、碎石等，简称为二灰稳定集料。5）土壤固化类。二、稳定类混合料的技术性能要求或表述为（强度）、（抗变性能力）和（水稳定性）。1.强度特征稳定类混合料的强度指标有无侧限抗压强度、抗拉强度、承载比等。目前在工程上，较多采用抗压强度和劈裂强度来评价稳定类混合料的强度。2.疲劳特性在我国现行《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）中，利用材料的容许拉应力来评价稳定类混合料的疲劳性能。3.收缩特性当无机结合料与各种土、水拌和、压实后，都会产生一定的收缩。当收缩量达到一定程度时，会在结构中出现收缩裂缝，裂缝扩展至面

4、层，形成反射裂缝。描述材料干缩特性的指标主要有干缩量、失水率、干缩应变和干缩系数等。第二节水泥稳定类混合料一、水泥稳定土的强度特征1.水泥稳定土的强度形成机理1）水泥水化硬化2）离子交换反应3）火山灰反应2.组成材料对水泥稳定土强度的影响1）水泥剂量：水泥剂量越大，水泥稳定土强度越大，但收缩性也越大，且不经济。2）土质：各种类型土均可用水泥稳定，但稳定粉土质粘土强度最高，稳定重粘土强度最低。3）混合料级配组成：实践表明：采用骨架密实型的集料级配可以最大限度提高水泥稳定碎石的强度，降低水泥用量。随着粗集料颗粒的减少，水泥稳定集料的抗压强度和最大干密度随之提高。2.组成材料对

5、水泥稳定土强度的影响4）最佳含水率：在最佳含水率时进行压实，可以获得较为经济的压实效果，即达到最大密实度。3.环境因素对水泥稳定土强度的影响1）养生温度：在相同龄期时，温度越高，强度也越高。2）施工延迟时间：延迟时间是指水泥稳定土施工过程中，从加水拌和开始到碾压结束所经历的时间。一般来讲，延迟时间越长，强度和密度的损失就越大。二、水泥稳定土的收缩特性--------与水泥混凝土相同三、水泥稳定土的适用性水泥稳定土具有较高的强度、刚度和稳定性，可适用于各种交通类别道路的基层和底基层。但不适合用做高等级沥青路面的基层，只能作为底基层；在高速公路和一级公路的水泥混凝土面层下，水

6、泥土也不能做基层。1.温缩特征：热胀冷缩一般来讲，稳定的颗粒尺寸越大，温缩效应越小。2.干缩特征：干缩湿胀水泥稳定土的干缩系数受粒料含量、矿物成分、水泥剂量和含水率等因素的影响。水泥稳定土中的黏土成分越高，土的塑性指数越大，混合料的干缩现象越严重。粒料土的塑性指数越大，含水率对干缩性的影响也越大。四、水泥稳定土的组成设计1.组成材料的技术要求1）水泥：通用水泥均可。但宜选用终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥，可采用强度等级较低的水泥（如32.5级）的水泥。快硬、早强及受潮变质的水泥不应使用。2）集料：适宜用水泥稳定的材料有级配碎石、未筛分碎石、砂砾、砂砾土、煤矸石和各种矿

7、渣等。主要通过集料最大粒径和压碎值评价。最大粒径越大，拌和机、平地机和摊铺机等施工机械越容易损坏，混合料越容易产生粗细集料离析现象，铺筑层也越难达到平整度要求。最大粒径太小，则稳定性不足，且增加集料的加工量。3）土：水泥稳定混合料中不宜含有塑性指数较大的细土。或应控制其含量。一般不得使用塑性指数大于17的土。不得不使用时，宜采用石灰稳定或用水泥和石灰综合稳定。有机质含量超过2%的土，必须先用石灰进行处理，闷料一夜后再用水泥稳定。硫酸盐含量超过0.25%的土不应用水泥稳定。3.水泥稳定土的配合比设计1）稳定类配合比设计的目的：根