無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料

1、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料 定義：定義： 在各種粉碎或原來松散的土、或礦質(zhì)碎（礫）石、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（如石灰、或工業(yè)廢渣中，摻入一定數(shù)量的無機(jī)結(jié)合料（如石灰、水泥）及水，經(jīng)拌和得到的混合料，經(jīng)壓實(shí)及養(yǎng)生后，水泥）及水，經(jīng)拌和得到的混合料，經(jīng)壓實(shí)及養(yǎng)生后，具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在廣義上統(tǒng)稱為無機(jī)結(jié)合具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在廣義上統(tǒng)稱為無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料，或無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。料穩(wěn)定類混合料，或無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料 路面基層材料的類型路面基層材料的類型粒料類：級配型集料、填隙碎石粒料類：級配型集料、填隙碎石結(jié)

2、合料穩(wěn)定類：有機(jī)結(jié)合料結(jié)合料穩(wěn)定類：有機(jī)結(jié)合料瀝青瀝青 無機(jī)結(jié)合料無機(jī)結(jié)合料水泥、石灰、工業(yè)廢渣水泥、石灰、工業(yè)廢渣 無機(jī)結(jié)合料無機(jī)結(jié)合料石灰穩(wěn)定類石灰穩(wěn)定類水泥穩(wěn)定類水泥穩(wěn)定類水泥石灰穩(wěn)定類水泥石灰穩(wěn)定類石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類面層面層基層基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料 混合料混合料礦質(zhì)碎（礫）石、或工業(yè)廢渣等礦質(zhì)碎（礫）石、或工業(yè)廢渣等細(xì)粒土、中粒土、粗粒土細(xì)粒土、中粒土、粗粒土 結(jié)合料穩(wěn)定類技術(shù)特性結(jié)合料穩(wěn)定類技術(shù)特性 優(yōu)點(diǎn)：整體性強(qiáng)、承載能力大、較為經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(diǎn)：整體性強(qiáng)、承載能力大、較為經(jīng)濟(jì) 強(qiáng)度和剛度介于剛性混凝土和柔性粒料材料之間強(qiáng)度和剛度介于剛性混凝土和柔性粒料材料之間材料

3、品種材料品種水泥混凝土水泥混凝土粒料粒料半剛性材料半剛性材料模量模量4104102103 缺點(diǎn)：耐久性差、平整度低、易產(chǎn)生干縮裂縫、起塵等缺點(diǎn)：耐久性差、平整度低、易產(chǎn)生干縮裂縫、起塵等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料主要內(nèi)容主要內(nèi)容v無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料的技術(shù)特性無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料的技術(shù)特性強(qiáng)度強(qiáng)度形成機(jī)理及其影響因素、收縮特性等形成機(jī)理及其影響因素、收縮特性等v無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料的組成設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)法無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料的組成設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)法 擊實(shí)試驗(yàn)、計(jì)算法擊實(shí)試驗(yàn)、計(jì)算法填充理論）填充理論）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.1 石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土 石灰土：用石灰穩(wěn)定細(xì)粒土得到的混合料石灰土：用石灰

4、穩(wěn)定細(xì)粒土得到的混合料石灰穩(wěn)定集料：用石灰穩(wěn)定中粒土和粗粒土得到的混合料石灰穩(wěn)定集料：用石灰穩(wěn)定中粒土和粗粒土得到的混合料石灰砂礫土石灰砂礫土天然砂礫土、級配砂礫（無土）天然砂礫土、級配砂礫（無土）石灰碎石土石灰碎石土天然碎石土、級配碎石（包括未篩分碎石）天然碎石土、級配碎石（包括未篩分碎石）結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 骨架密實(shí)式：粒料骨架密實(shí)式：粒料80% 懸浮式：粒料懸浮式：粒料50%無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.1.1 石灰石灰 6.1.1.1石灰的生產(chǎn)、消化與硬化石灰的生產(chǎn)、消化與硬化1. 石灰的煅燒：石灰的煅燒：CaCO3CO2CaO（生石灰）（生石灰） 欠火石灰欠火石灰 過火石灰過火石灰陳伏陳伏

5、2. 石灰的消化：石灰的消化：CaOH2OCa(OH)2（ 消石灰粉）消石灰粉） 水化反應(yīng)進(jìn)行速度快水化反應(yīng)進(jìn)行速度快 消化時體積急劇膨脹：過火石灰消化時體積急劇膨脹：過火石灰陳伏陳伏3. 石灰的磨細(xì)石灰的磨細(xì)生石灰粉生石灰粉 提高提高“過火石灰過火石灰”的利用率的利用率 克服克服“過火石灰過火石灰”對體積不安定的危害對體積不安定的危害4. 石灰的硬化：石灰的硬化：Ca(OH)2 結(jié)晶硬化結(jié)晶硬化 碳酸化硬化：碳酸化硬化：CO2Ca(OH)2 CaCO3 石灰不宜在長期潮濕的環(huán)境中或有水環(huán)境中使用石灰不宜在長期潮濕的環(huán)境中或有水環(huán)境中使用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.1.1.2 石灰的品質(zhì)要求石灰

6、的品質(zhì)要求 1）石灰的化學(xué)品質(zhì)）石灰的化學(xué)品質(zhì) f-CaO f-MgO含量含量判定石灰質(zhì)量判定石灰質(zhì)量 CO2含量含量2）石灰的技術(shù)要求）石灰的技術(shù)要求 未消化殘?jiān)课聪瘹堅(jiān)?細(xì)度細(xì)度活性活性 游離水含量游離水含量3) 石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（教材石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（教材P191） 建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JC）：優(yōu)等品，一等品和合格品）：優(yōu)等品，一等品和合格品 道路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（道路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ03493）：）：3個等級個等級無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料 定義：定義： 在各種粉碎或原來松散的土、或礦質(zhì)碎（礫）石、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

7、石灰、或工業(yè)廢渣中，摻入一定數(shù)量的無機(jī)結(jié)合料（如石灰、水泥）及水，經(jīng)拌和得到的混合料，經(jīng)壓實(shí)及養(yǎng)生后，水泥）及水，經(jīng)拌和得到的混合料，經(jīng)壓實(shí)及養(yǎng)生后，具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在廣義上統(tǒng)稱為無機(jī)結(jié)合具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在廣義上統(tǒng)稱為無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料，或無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。料穩(wěn)定類混合料，或無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定混合料無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定混合料半剛性基層材料半剛性基層材料石灰石灰水泥水泥工業(yè)廢渣工業(yè)廢渣砂礫土砂礫土碎石土碎石土礦渣集料礦渣集料細(xì)粒土細(xì)粒土中粒土中粒土粗粒土粗粒土無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.1 石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土 石灰土：用石灰穩(wěn)定細(xì)粒土得到的混合料

8、石灰土：用石灰穩(wěn)定細(xì)粒土得到的混合料石灰穩(wěn)定集料：用石灰穩(wěn)定中粒土和粗粒土得到的混合料石灰穩(wěn)定集料：用石灰穩(wěn)定中粒土和粗粒土得到的混合料石灰砂礫土石灰砂礫土天然砂礫土、級配砂礫（無土）天然砂礫土、級配砂礫（無土）石灰碎石土石灰碎石土天然碎石土、級配碎石（包括未篩分碎石）天然碎石土、級配碎石（包括未篩分碎石）結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 骨架密實(shí)式：粒料骨架密實(shí)式：粒料80% 懸浮式：粒料懸浮式：粒料50%無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料石灰穩(wěn)定土石灰穩(wěn)定土石灰土石灰土石灰集料石灰集料懸浮式懸浮式密實(shí)式密實(shí)式無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.1.2 石灰穩(wěn)定土的技術(shù)性質(zhì)石灰穩(wěn)定土的技術(shù)性質(zhì) 6.1.2.1 石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度石

9、灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度1) 強(qiáng)度形成機(jī)理強(qiáng)度形成機(jī)理石灰與細(xì)粒土石灰與細(xì)粒土q離子交換反應(yīng)離子交換反應(yīng)q石灰自身硬化石灰自身硬化q火山灰反應(yīng)火山灰反應(yīng)q機(jī)械壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料q 離子交換反應(yīng)離子交換反應(yīng)石灰中石灰中Ca+ +、OH土中土中Na+、K+交換交換減薄吸附水膜、土粒聚凝、易于壓實(shí)減薄吸附水膜、土粒聚凝、易于壓實(shí)1) 強(qiáng)度形成機(jī)理強(qiáng)度形成機(jī)理石灰與細(xì)粒土石灰與細(xì)粒土無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料q 石灰硬化石灰硬化膠結(jié)作用膠結(jié)作用CaCO3 CO2CaO（生石灰）（生石灰） CaOH2O Ca(OH)2（消石灰）（消石灰）Ca(OH)2 結(jié)晶硬化結(jié)晶硬化 碳酸化硬化：碳酸化硬化：CO2

10、Ca(OH)2 CaCO31) 強(qiáng)度形成機(jī)理強(qiáng)度形成機(jī)理石灰與細(xì)粒土石灰與細(xì)粒土無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料q 火山灰反應(yīng)火山灰反應(yīng)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)反應(yīng)條件：堿活性激發(fā)劑反應(yīng)條件：堿活性激發(fā)劑Ca(OH)2 石灰石灰 活性物質(zhì)活性物質(zhì)Al2O3 、SiO2粘土粘土Al2O3H2O Ca(OH)2 水化鋁酸鈣水化鋁酸鈣SiO2H2O Ca(OH)2 水化硅酸鈣水化硅酸鈣1) 強(qiáng)度形成機(jī)理強(qiáng)度形成機(jī)理石灰與細(xì)粒土石灰與細(xì)粒土無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料 1）反應(yīng)條件）反應(yīng)條件 具有活性物質(zhì)：活性具有活性物質(zhì)：活性SiO2和活性和活性Al2O3 具有活性激發(fā)劑：激發(fā)活性材料潛在活性的物質(zhì)具有活性激發(fā)劑：激發(fā)活性材料潛在

11、活性的物質(zhì) Ca(OH)2溶液（堿性激發(fā)劑）溶液（堿性激發(fā)劑） CaSO42H2O溶液（硫酸鹽激發(fā)劑）溶液（硫酸鹽激發(fā)劑） 2）反應(yīng)機(jī)理）反應(yīng)機(jī)理 SiO2 Ca(OH)2H2O CaO SiO2mH2O 不定型水化硅酸鈣（凝膠）不定型水化硅酸鈣（凝膠） Al2O3 Ca(OH)2H2O CaO Al2O3nH2O 不定型水化鋁酸鈣（凝膠）不定型水化鋁酸鈣（凝膠） Al2O3 CaSO42H2O 水化硫鋁酸鈣（鈣礬石水化硫鋁酸鈣（鈣礬石） 火山灰反應(yīng)（又稱二次反應(yīng)）火山灰反應(yīng)（又稱二次反應(yīng)）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料q 機(jī)械壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)顆?？繑n、形成緊密穩(wěn)定結(jié)構(gòu)顆?？繑n、形成緊密穩(wěn)定結(jié)構(gòu)總結(jié)：總結(jié)

12、：初期：離子交換初期：離子交換 壓實(shí)作用壓實(shí)作用中、后期：氫氧化鈣的結(jié)晶和碳酸化反應(yīng)中、后期：氫氧化鈣的結(jié)晶和碳酸化反應(yīng) 火山灰反應(yīng)火山灰反應(yīng)1) 強(qiáng)度形成機(jī)理強(qiáng)度形成機(jī)理無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料2) 石灰穩(wěn)定土強(qiáng)度的影響因素石灰穩(wěn)定土強(qiáng)度的影響因素石灰的質(zhì)量與劑量、土質(zhì)、養(yǎng)生條件與齡期石灰的質(zhì)量與劑量、土質(zhì)、養(yǎng)生條件與齡期 石灰石灰質(zhì)量（質(zhì)量（活性：活性：f-CaO含量、細(xì)度含量、細(xì)度） 劑量劑量 土土粘土礦物成分（粘土礦物成分（Al2O3、SiO2） 比表面積比表面積塑性指數(shù)塑性指數(shù)IP 集料集料 圖6-1 含水量含水量石灰消解、火山灰反應(yīng)石灰消解、火山灰反應(yīng) 最佳含水量：壓實(shí)最佳含水量：壓

13、實(shí)圖圖6-2 養(yǎng)生條件養(yǎng)生條件溫度、濕度溫度、濕度 齡期齡期時間時間無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料圖圖6-1 礦質(zhì)混合料類型與強(qiáng)度的關(guān)系礦質(zhì)混合料類型與強(qiáng)度的關(guān)系單純用石灰穩(wěn)定無粘性或無塑性指數(shù)的集料，效果遠(yuǎn)不如用石灰單純用石灰穩(wěn)定無粘性或無塑性指數(shù)的集料，效果遠(yuǎn)不如用石灰土穩(wěn)定的效果：土穩(wěn)定的效果：石灰穩(wěn)定粉質(zhì)粘土的強(qiáng)度石灰穩(wěn)定砂質(zhì)粘土石灰穩(wěn)定粉質(zhì)粘土的強(qiáng)度石灰穩(wěn)定砂質(zhì)粘土石灰穩(wěn)定砂質(zhì)粘土石灰穩(wěn)定均質(zhì)砂石灰穩(wěn)定砂質(zhì)粘土石灰穩(wěn)定均質(zhì)砂 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料在適宜的含水量下壓實(shí)，可以取得最佳的壓實(shí)效果在適宜的含水量下壓實(shí)，可以取得最佳的壓實(shí)效果最大干密度最大干密度最佳含水量最佳含水量: : 壓實(shí)功壓實(shí)

14、功最佳含水量最佳含水量最大密實(shí)度最大密實(shí)度 細(xì)料含量細(xì)料含量最佳含水量最佳含水量最大密實(shí)度最大密實(shí)度 石灰劑量石灰劑量最佳含水量最佳含水量最大密實(shí)度最大密實(shí)度 含水量與干密度的關(guān)系含水量與干密度的關(guān)系無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料3) 強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo) 抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度無側(cè)限抗壓強(qiáng)度無側(cè)限抗壓強(qiáng)度配合比設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量控制配合比設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量控制 劈裂抗拉強(qiáng)度劈裂抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)計(jì)算與驗(yàn)算結(jié)構(gòu)計(jì)算與驗(yàn)算 抗折強(qiáng)度抗折強(qiáng)度無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.1.2.2 收縮特征及其影響因素收縮特征及其影響因素1）溫縮：因溫度變化而造成的收縮）溫縮：因溫度變化而造成的收縮 新生凝膠礦物新生凝膠礦物熱脹冷縮程度大熱脹冷縮程

15、度大2）干縮：因含水量變化而造成的收縮）干縮：因含水量變化而造成的收縮 新生凝膠礦物新生凝膠礦物產(chǎn)生干縮的主要因素產(chǎn)生干縮的主要因素 圖6-3 收縮程度：石灰土懸浮式粒料密實(shí)式粒料收縮程度：石灰土懸浮式粒料密實(shí)式粒料 改善措施：選擇材料、控制含水量、施工壓實(shí)、養(yǎng)生條件改善措施：選擇材料、控制含水量、施工壓實(shí)、養(yǎng)生條件無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.1.2.3 耐久性耐久性 收縮裂縫收縮裂縫 圖6-4 水穩(wěn)定性：軟化、沖刷水穩(wěn)定性：軟化、沖刷 圖6-5 抗凍性抗凍性 石灰土和懸浮式石灰粒料禁止用作高等級路面的基層石灰土和懸浮式石灰粒料禁止用作高等級路面的基層 只宜作為高等級路面的底基層，或一般交通量道

16、路的基層只宜作為高等級路面的底基層，或一般交通量道路的基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料砂礫體積率與干縮系數(shù)的關(guān)系砂礫體積率與干縮系數(shù)的關(guān)系石灰穩(wěn)定砂礫干縮系數(shù)石灰土石灰穩(wěn)定砂礫干縮系數(shù)石灰土隨著粒料含量，干縮系數(shù)隨著粒料含量，干縮系數(shù) 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料瀝青路表翻漿瀝青路表翻漿無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.1.3 石灰穩(wěn)定類混合料組成材料的質(zhì)量要求石灰穩(wěn)定類混合料組成材料的質(zhì)量要求 石灰：石灰：3級以上消石灰級以上消石灰 生石灰生石灰 (磨細(xì)生石灰磨細(xì)生石灰高速公路和一級公路高速公路和一級公路)土：塑性指數(shù)范圍宜為土：塑性指數(shù)范圍宜為1520 硫酸鹽含量不得超過硫酸鹽含量不得超

17、過0.8 有機(jī)質(zhì)含量不得超過有機(jī)質(zhì)含量不得超過30集料：集料：級配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、砂礫土、煤矸石、粒狀礦渣級配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、砂礫土、煤矸石、粒狀礦渣 為無塑性指數(shù)的粒料或不含粘土的集料時：為無塑性指數(shù)的粒料或不含粘土的集料時：+15左右粘性土左右粘性土 級配良好（當(dāng)級配不好時，宜外加某種集料改善其級配）級配良好（當(dāng)級配不好時，宜外加某種集料改善其級配） 最大粒徑最大粒徑 壓碎值壓碎值水水無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.1.4 石灰穩(wěn)定類混合料的組成設(shè)計(jì)石灰穩(wěn)定類混合料的組成設(shè)計(jì) 6.1.4.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 確定混合料中組成材料比例確定混合料中組成材料比例 石灰

18、土：石灰劑量石灰土：石灰劑量=石灰質(zhì)量石灰質(zhì)量/干土質(zhì)量干土質(zhì)量 石灰集料：石灰：土：碎石（或砂礫）石灰集料：石灰：土：碎石（或砂礫） 確定混合料的最大干密度確定混合料的最大干密度max和最佳含水量和最佳含水量06.1.4.2 石灰土配合比設(shè)計(jì)方法（實(shí)驗(yàn)法）石灰土配合比設(shè)計(jì)方法（實(shí)驗(yàn)法）1）確定石灰土中的石灰劑量）確定石灰土中的石灰劑量2) 石灰穩(wěn)定集料的配合比設(shè)計(jì)石灰穩(wěn)定集料的配合比設(shè)計(jì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料步驟步驟1：確定石灰土的最佳含水量和最大干密度：確定石灰土的最佳含水量和最大干密度 石灰劑量范圍的確定石灰劑量范圍的確定 石灰土的擊實(shí)試驗(yàn)石灰土的擊實(shí)試驗(yàn)1.41.51.61.71.81

19、416182022含水量（）干密度無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料注：括號中數(shù)據(jù)為內(nèi)插值注：括號中數(shù)據(jù)為內(nèi)插值試件計(jì)算干密度試件計(jì)算干密度max壓實(shí)度壓實(shí)度（現(xiàn)場干密度（現(xiàn)場干密度/最大干密度）最大干密度）石灰劑量石灰劑量 ()最佳含水量最佳含水量 0 () 最大干密度最大干密度 max ( g/cm3)計(jì)算干密度計(jì)算干密度 i ( g/cm3)抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 R(MPa )518.71.711.640.24（7）（19.4）（1.68 ）1.610.76920.11.651.581.24（11）（20.9）（ 1.62 ）1.561.701321.81.581.522.12擊實(shí)試驗(yàn)及強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果擊實(shí)

20、試驗(yàn)及強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料步驟步驟2：強(qiáng)度檢驗(yàn)：強(qiáng)度檢驗(yàn) 試件計(jì)算干密度試件計(jì)算干密度max壓實(shí)度壓實(shí)度 （現(xiàn)場干密度（現(xiàn)場干密度/最大干密度）最大干密度） 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)：試件成型抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)：試件成型試件養(yǎng)生試件養(yǎng)生抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度表表 計(jì)算強(qiáng)度特征參數(shù)計(jì)算強(qiáng)度特征參數(shù) 強(qiáng)度平均值：強(qiáng)度平均值： 強(qiáng)度變異系數(shù)：強(qiáng)度變異系數(shù)：步驟步驟3：確定石灰劑量：確定石灰劑量 計(jì)算石灰土的配制強(qiáng)度：計(jì)算石灰土的配制強(qiáng)度： 繪制強(qiáng)度與石灰劑量關(guān)系試驗(yàn)繪制強(qiáng)度與石灰劑量關(guān)系試驗(yàn)曲線曲線nRRiRCv)1 (avdc,ZCRR配無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料石灰劑量與試件石灰劑量與試件7d抗壓強(qiáng)度的關(guān)系曲

21、線抗壓強(qiáng)度的關(guān)系曲線 配RRC無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料2) 石灰穩(wěn)定集料的配合比設(shè)計(jì)石灰穩(wěn)定集料的配合比設(shè)計(jì)石灰土：碎石（或礫石）石灰土：碎石（或礫石）1：4按照石灰土強(qiáng)度確定石灰劑量按照石灰土強(qiáng)度確定石灰劑量強(qiáng)度測試、記錄強(qiáng)度測試、記錄無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.2 石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土（石灰粉煤灰穩(wěn)定土）（石灰粉煤灰穩(wěn)定土） q常用工業(yè)廢渣品種常用工業(yè)廢渣品種粉煤灰、煤渣、高爐礦渣、鋼渣粉煤灰、煤渣、高爐礦渣、鋼渣以及其它冶金礦渣、煤矸石等以及其它冶金礦渣、煤矸石等q礦物組成特點(diǎn)礦物組成特點(diǎn)活性活性Al2O3、SiO2或或CaO，具有水硬性，具有水硬性q石灰粉煤灰穩(wěn)定土石灰粉煤

22、灰穩(wěn)定土 二灰二灰石灰粉煤灰石灰粉煤灰 二灰土二灰土石灰粉煤灰穩(wěn)定細(xì)粒土石灰粉煤灰穩(wěn)定細(xì)粒土 二灰集料二灰集料(或粒料或粒料)石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫、碎石、礦渣、石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫、碎石、礦渣、煤矸石等煤矸石等q結(jié)構(gòu)類型：懸浮式結(jié)構(gòu)類型：懸浮式粒料粒料50% 密實(shí)式密實(shí)式粒料粒料80%無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.2.1 石灰粉煤灰穩(wěn)定土的技術(shù)性質(zhì)石灰粉煤灰穩(wěn)定土的技術(shù)性質(zhì) 6.2.1.1 強(qiáng)度特征強(qiáng)度特征 強(qiáng)度形成機(jī)理強(qiáng)度形成機(jī)理石灰自硬、粉煤灰材料的火山灰反應(yīng)石灰自硬、粉煤灰材料的火山灰反應(yīng)石灰粉煤灰的填充作用石灰粉煤灰的填充作用集料的骨架作用集料的骨架作用機(jī)械壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料

23、強(qiáng)度特點(diǎn)強(qiáng)度特點(diǎn)較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性早期強(qiáng)度較低，有著較高的后期強(qiáng)度早期強(qiáng)度較低，有著較高的后期強(qiáng)度 強(qiáng)度的主要影響因素強(qiáng)度的主要影響因素粒料比例粒料比例粉煤灰摻量越高早期強(qiáng)度越低，但不影響后期強(qiáng)度粉煤灰摻量越高早期強(qiáng)度越低，但不影響后期強(qiáng)度養(yǎng)生溫度養(yǎng)生溫度無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.2.1.2 收縮特征收縮特征 粒料含量粒料含量 懸浮式二灰粒料密實(shí)式二灰粒料懸浮式二灰粒料密實(shí)式二灰粒料 密實(shí)式二灰粒料平均干縮系數(shù)為密實(shí)式二灰粒料平均干縮系數(shù)為5510-6，溫縮系數(shù)為，溫縮系數(shù)為4.210 -6 懸浮式二灰粒料平均干縮系數(shù)為懸浮式二灰粒料平均干縮系數(shù)為10910 -6 ，溫縮系數(shù)

24、為，溫縮系數(shù)為6.710 -6 結(jié)合料劑量結(jié)合料劑量 粉煤灰用量：石灰劑量一定，粉煤灰用量粉煤灰用量：石灰劑量一定，粉煤灰用量干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)干縮系數(shù)和溫縮系數(shù) 石灰劑量：粉煤灰用量一定，石灰劑量石灰劑量：粉煤灰用量一定，石灰劑量干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)干縮系數(shù)和溫縮系數(shù) 排序排序 石灰土石灰砂礫石灰粉煤灰二灰穩(wěn)定砂礫石灰土石灰砂礫石灰粉煤灰二灰穩(wěn)定砂礫無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.2.1.3 耐久性耐久性 穩(wěn)定性、穩(wěn)定性、抗凍性有較石灰穩(wěn)定類有顯著的改善抗凍性有較石灰穩(wěn)定類有顯著的改善 溫度收縮系數(shù)比石灰穩(wěn)定類有所減小溫度收縮系數(shù)比石灰穩(wěn)定類有所減小 二灰土收縮性雖小于石灰土和水泥土，但仍具有相二灰

25、土收縮性雖小于石灰土和水泥土，但仍具有相當(dāng)?shù)母煽s變形，不允許應(yīng)用于高等級道路的上基層當(dāng)?shù)母煽s變形，不允許應(yīng)用于高等級道路的上基層 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.2.2 石灰粉煤灰穩(wěn)定土組成材料的質(zhì)量要求石灰粉煤灰穩(wěn)定土組成材料的質(zhì)量要求 石灰和粉煤灰石灰和粉煤灰: 石灰質(zhì)量：石灰質(zhì)量：3級或級或3級以上消石灰或生石灰級以上消石灰或生石灰 粉煤灰：粉煤灰：SiO2Al2O3Fe2O370% 燒失量燒失量20% 比面積比面積2500 cm2/g 濕粉煤灰的含水量濕粉煤灰的含水量35%土土: 塑性指數(shù)塑性指數(shù)1220的粘性土（亞粘土）的粘性土（亞粘土） 土中土塊的最大尺寸土中土塊的最大尺寸15 mm，有

26、機(jī)質(zhì)含量，有機(jī)質(zhì)含量10集料集料: 最大粒徑和壓碎值最大粒徑和壓碎值 級配級配無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.2.3 石灰粉煤灰穩(wěn)定土的配合比設(shè)計(jì)石灰粉煤灰穩(wěn)定土的配合比設(shè)計(jì) 目的：確定石灰劑量目的：確定石灰劑量 確定石灰與粉煤灰的比例確定石灰與粉煤灰的比例 確定結(jié)合料與集料的比例確定結(jié)合料與集料的比例 實(shí)驗(yàn)法存在問題：工作量大實(shí)驗(yàn)法存在問題：工作量大劑量劑量352152個試件個試件 試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確：最大干密度偏小試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確：最大干密度偏小98%96%石灰劑量石灰劑量強(qiáng)強(qiáng)度度無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.3 水泥穩(wěn)定土水泥穩(wěn)定土 分類分類水泥土水泥土水泥穩(wěn)定砂性土、粉性土和粘性土水泥穩(wěn)定砂性土、粉性

27、土和粘性土水泥砂水泥砂水泥穩(wěn)定砂水泥穩(wěn)定砂水泥穩(wěn)定碎石、水泥穩(wěn)定砂礫水泥穩(wěn)定碎石、水泥穩(wěn)定砂礫水泥穩(wěn)定級水泥穩(wěn)定級配碎石、未篩分碎石、砂礫等配碎石、未篩分碎石、砂礫等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.3.2 水泥穩(wěn)定類土的組成材料及其技術(shù)要求水泥穩(wěn)定類土的組成材料及其技術(shù)要求 6.3.2.1 水泥水泥普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)終凝時間較長終凝時間較長6.3.2.2 土與集料土與集料適宜材料：級配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、砂礫土、適宜材料：級配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、砂礫土、煤矸煤矸 石和各種粒狀礦渣石和各種

28、粒狀礦渣不宜材料：塑性指數(shù)較大的細(xì)粒土不宜材料：塑性指數(shù)較大的細(xì)粒土 有機(jī)質(zhì)含量超過有機(jī)質(zhì)含量超過2或硫酸鹽含量超過或硫酸鹽含量超過0.25的土的土集料的顆粒組成：級配集料的顆粒組成：級配集料最大粒徑和壓碎值要求：與二灰穩(wěn)定土相同集料最大粒徑和壓碎值要求：與二灰穩(wěn)定土相同 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料2.3 常用硅酸鹽水泥常用硅酸鹽水泥 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥 火山灰硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料生生 料料 熟熟 料料 水泥石水泥石主要化學(xué)主要化學(xué)成分成分主要礦物主要礦物成分成分主要水化產(chǎn)物

29、（比例）主要水化產(chǎn)物（比例）CaOSiO2Al2O3Fe2O3C3S C2SC3AC4AF CaSO42H2O 水化硅酸鈣（水化硅酸鈣（ 70）Ca(OH)2 （ 20)三硫型水化鋁酸鈣（鈣礬石三硫型水化鋁酸鈣（鈣礬石7%)硫型水化鋁酸鈣硫型水化鋁酸鈣三硫型水化鐵鋁酸鈣三硫型水化鐵鋁酸鈣單硫型水化鐵鋁酸鈣單硫型水化鐵鋁酸鈣無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料水泥強(qiáng)度等級和標(biāo)號水泥強(qiáng)度等級和標(biāo)號意義：強(qiáng)度是水泥的重要技術(shù)性質(zhì)之一意義：強(qiáng)度是水泥的重要技術(shù)性質(zhì)之一 也是劃分水泥強(qiáng)度等級的主要依據(jù)也是劃分水泥強(qiáng)度等級的主要依據(jù) 強(qiáng)度等級強(qiáng)度等級 強(qiáng)度試驗(yàn)條件：水泥強(qiáng)度試驗(yàn)條件：水泥:標(biāo)準(zhǔn)砂標(biāo)準(zhǔn)砂1:3、水灰比、水

30、灰比0.5，試件，試件4416，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、測定，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、測定3d與與28d抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度 型號：早強(qiáng)型型號：早強(qiáng)型R和普通型（根據(jù)和普通型（根據(jù)3d強(qiáng)度）強(qiáng)度） 強(qiáng)度等級：強(qiáng)度等級： 表表1硅酸鹽水泥各齡期強(qiáng)度值硅酸鹽水泥各齡期強(qiáng)度值 影響強(qiáng)度等級因素：影響強(qiáng)度等級因素：熟料礦物熟料礦物 C3S、C2S，強(qiáng)度，強(qiáng)度 細(xì)度細(xì)度大，水化反應(yīng)快并充分，強(qiáng)度高大，水化反應(yīng)快并充分，強(qiáng)度高無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料2.3.3 道路硅酸鹽水泥道路硅酸鹽水泥1）作用和使用要求）作用和使用要求 用途：供道路面層和機(jī)場道面結(jié)構(gòu)專用用途：供道路面層和機(jī)場道面結(jié)構(gòu)專用 主要技術(shù)要求：抗折強(qiáng)度高主

31、要技術(shù)要求：抗折強(qiáng)度高 干縮性小干縮性小 耐磨性好耐磨性好無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料2.3.3 道路硅酸鹽水泥道路硅酸鹽水泥2）礦物組成對技術(shù)性能的影響）礦物組成對技術(shù)性能的影響 抗折強(qiáng)度高：抗折強(qiáng)度高：C3S、C4AF、C3A、f- CaO。 干縮性小（抗?jié)B、抗凍）：干縮性?。?jié)B、抗凍）：C3A，C4AF 耐磨性好：耐磨性好： C4AF，C3S，C3A，強(qiáng)度高，強(qiáng)度高無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料2.3.3 道路硅酸鹽水泥道路硅酸鹽水泥3）化學(xué)品質(zhì)要求（高鐵低鋁）化學(xué)品質(zhì)要求（高鐵低鋁） C3S：5160%，以提高早期強(qiáng)度，盡早放開交通；，以提高早期強(qiáng)度，盡早放開交通； C2S：不宜過多，其早期強(qiáng)度過

32、低：不宜過多，其早期強(qiáng)度過低 C3A5%，考慮到其水化生成物耐腐蝕性較差，考慮到其水化生成物耐腐蝕性較差 C4AF16%，提高水泥的抗折強(qiáng)度，提高水泥的抗折強(qiáng)度 控制堿含量控制堿含量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.3 水泥穩(wěn)定土水泥穩(wěn)定土 水泥穩(wěn)定土的特點(diǎn)水泥穩(wěn)定土的特點(diǎn)具有較其它穩(wěn)定土高的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性具有較其它穩(wěn)定土高的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性與水泥混凝土的比較與水泥混凝土的比較材料組成：水泥用量較低、允許混合料中含土材料組成：水泥用量較低、允許混合料中含土施工方法：機(jī)械攤鋪、碾壓施工方法：機(jī)械攤鋪、碾壓技術(shù)特性技術(shù)特性 ：強(qiáng)度小、耐久性差、抗裂性低：強(qiáng)度小、耐久性差、抗裂性低無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合

33、料6.3.1 水泥穩(wěn)定類土的技術(shù)性質(zhì)水泥穩(wěn)定類土的技術(shù)性質(zhì) 6.3.1.1 強(qiáng)度的形成與影響因素強(qiáng)度的形成與影響因素 強(qiáng)度形成強(qiáng)度形成水泥硬化水泥硬化火山灰反應(yīng)火山灰反應(yīng)離子交換離子交換 會影響水泥的水化，使強(qiáng)度增長速度緩慢會影響水泥的水化，使強(qiáng)度增長速度緩慢 機(jī)械壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料6.3.1 水泥穩(wěn)定類土的技術(shù)性質(zhì)水泥穩(wěn)定類土的技術(shù)性質(zhì) 強(qiáng)度的主要影響因素強(qiáng)度的主要影響因素 組成材料組成材料水泥劑量：相同材料時水泥劑量：相同材料時水泥劑量水泥劑量強(qiáng)度強(qiáng)度土質(zhì)土質(zhì)圖6-8集料級配集料級配 改善級配可以明顯增加水泥穩(wěn)定集料的強(qiáng)度改善級配可以明顯增加水泥穩(wěn)定集料的強(qiáng)度 養(yǎng)生溫度養(yǎng)生溫度圖6-8 延遲時間：從加水拌和開始到碾壓終了的時間延遲時間：從加水拌和開始到碾壓終了的時間 圖圖6-9延遲時間與水泥砂礫強(qiáng)度和干密度延遲時間與水泥砂礫強(qiáng)度和干密度無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料圖圖6-8 土質(zhì)、養(yǎng)生溫度與強(qiáng)度的關(guān)系土質(zhì)、養(yǎng)生溫度與強(qiáng)度的關(guān)系相同養(yǎng)生溫度：相同養(yǎng)生溫度：Ip強(qiáng)度強(qiáng)度相同齡期時：相同齡期時： 養(yǎng)生溫度養(yǎng)生溫度強(qiáng)度強(qiáng)度 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料延遲時間與水泥砂礫強(qiáng)度和干密度延遲時間與水泥砂礫強(qiáng)度和干密度 延遲時間越長，穩(wěn)定土強(qiáng)延遲時間越長，穩(wěn)定土強(qiáng)度和密度的損失越大。度和密