路面基層施工-認(rèn)知路面基層材料

9.1認(rèn)知路面基層材料—《道路施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)》一、基層材料分類基層（底基層）類型材料類型穩(wěn)定瀝青類(柔性基層)瀝青碎石、瀝青穩(wěn)定碎石、排水式瀝青碎石水泥混凝土類(剛性基層)碾壓混凝土、貧混凝土等無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(半剛性基層)水泥穩(wěn)定類水泥碎石、水泥砂礫、水泥土等石灰工業(yè)廢渣類石灰粉煤灰（二灰）、二灰碎石、二灰砂礫、二灰土石灰穩(wěn)定類石灰碎石土、石灰礫石土、石灰土、石灰土碎石等粒料類(柔性基層)嵌鎖型泥結(jié)碎石、泥灰結(jié)碎石、填隙碎石等級(jí)配型級(jí)配碎石、級(jí)配礫石、級(jí)配砂礫等二、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層1.定義：在各種粉碎或原狀松散的土、碎（礫）石、工業(yè)廢渣中，摻入適當(dāng)數(shù)量的無(wú)機(jī)結(jié)合料(如水泥、石灰或工業(yè)廢渣等)和水，經(jīng)拌和、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生形成基層，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求的材料。2.特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：整體性好、承載力高，剛度大，水穩(wěn)性好，穩(wěn)定性好，抗凍性能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)本身自成板體。缺點(diǎn)：易產(chǎn)生干縮裂縫，耐磨性差，養(yǎng)生期長(zhǎng)。（一）水泥穩(wěn)定類基層

1.概念：在粉碎的土或原狀松散的土(包括各種粗、中、細(xì)粒土)中，摻入適量的水泥和水，經(jīng)拌和、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生成型，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求，以此修建的路面基層稱為水泥穩(wěn)定類基層。

2.分類：水泥穩(wěn)定細(xì)粒土：水泥土、水泥砂或水泥石屑等。水泥穩(wěn)定中粒土和粗粒土：水泥碎石、水泥砂礫等。

3.適用范圍：各級(jí)公路的基層和底基層。但水泥穩(wěn)定細(xì)粒土（砂性土、粉性土或粘性土）不得用做二級(jí)和二級(jí)以上公路高級(jí)路面的基層。水泥穩(wěn)定粗粒土（碎、礫石）用于高等級(jí)公路基層，尤適于寒冷潮濕非粘性土。4.水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度形成原理水泥的水化作用→離子交換作用→化學(xué)激發(fā)作用→碳酸化作用→Ca2+→Na+、H+、K+

硅酸三鈣：2C3S+6H20→C3S2H3+3CH硅酸二鈣：2C2S+4H20→C3S2H3+CH鋁酸三鈣：C3A+6H2O→C3AH6

鐵鋁酸四鈣：C4AF+7H20→C4AFH7

4CaO·5SiO2·5H2O、4CaO·Al2O3·19H2O、3CaO·Al2O3·16H2O、CaO·A12O3·10H2O5.影響水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的因素（1）土質(zhì)

碎(礫)石和砂礫＞砂性土＞粉性土和粘性土。

（2）水泥品種及劑量硅酸鹽類水泥較好，鋁酸鹽水泥較差，應(yīng)選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)（宜在6h以上）的水泥。水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨水泥劑量的增加而增長(zhǎng)，但過(guò)多的水泥用量，不經(jīng)濟(jì)，易開(kāi)裂，水泥劑量為4%～8%較為合理。不應(yīng)使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。宜采用標(biāo)號(hào)32.5或42.5的水泥。（3）含水量（4）施工及養(yǎng)生達(dá)到最佳密實(shí)度的含水量，滿足完全水化和水解作用的需要。混合料須拌和均勻并充分壓實(shí)。水泥土從開(kāi)始加水拌和到完成壓實(shí)的延遲時(shí)間要盡可能的短，一般要在6h以內(nèi)。濕法養(yǎng)生；養(yǎng)生溫度愈高，強(qiáng)度增長(zhǎng)得愈快。（二）石灰穩(wěn)定類基層1.概念：在粉碎的土和原狀松散的土(包括各種粗、中、細(xì)粒土)中摻入適量消解后的石灰和水，經(jīng)拌和、攤鋪、壓實(shí)及養(yǎng)生，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求的路面基層稱為石灰穩(wěn)定類基層。2.分類：石灰穩(wěn)定細(xì)粒土：石灰土。石灰穩(wěn)定中料土和粗粒土：石灰砂礫土、石灰碎石土。

3.適用范圍：用于二級(jí)或二級(jí)以下公路基層和各級(jí)公路的底基層，以及二級(jí)和二級(jí)以下公路的基層，但石灰穩(wěn)定細(xì)粒土（砂性土、粉性土或粘性土）不得用做二級(jí)公路的基層和二級(jí)以下公路高級(jí)路面的基層。在冰凍地區(qū)的潮濕路段落及其他地區(qū)的過(guò)分潮濕路段，不宜采用石灰土做基層。4.石灰穩(wěn)定土強(qiáng)度形成原理離子交換作用→結(jié)晶作用→火山灰作用→碳酸化作用→Ca2+→Na+、H+、K+

5.影響石灰土強(qiáng)度的因素（1）土質(zhì)

塑性指數(shù)為15～20的粘性土較好;粒料和砂性土不宜;有機(jī)質(zhì)含量大不宜。

（2）灰質(zhì)

消石灰粉或生石灰粉，Ⅲ級(jí)以上的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，妥善保管。

（3）石灰劑量

存在最佳石灰劑量，對(duì)于粘性土及粉性土為8%～14%；對(duì)砂性土則為9%～16%。

（4）含水量

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定最佳含水量。影響石灰土強(qiáng)度的因素（5）拌和及壓實(shí)土的粉碎程度和拌和的均勻性；壓實(shí)度（每增加2%，抗壓強(qiáng)度平均增加14.1%）。

（6）養(yǎng)生條件與齡期溫度高可使反應(yīng)過(guò)程加快，一定的濕度為結(jié)晶和火山灰反應(yīng)提供了必要的水。強(qiáng)度隨齡期而緩慢增長(zhǎng)，（28d－30%強(qiáng)度），強(qiáng)度增長(zhǎng)期可達(dá)8～10年以上。4.石灰穩(wěn)定土基層縮裂防治1)控制壓實(shí)含水量2)嚴(yán)格控制壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)3)溫縮的最不利季節(jié)4)重視初期養(yǎng)護(hù)5)及早鋪筑面層6)摻加集料(砂礫、碎石等)7)為了防止基層裂縫的反射：①設(shè)置瀝青碎石或?yàn)r青貫入式聯(lián)結(jié)層；②鋪筑級(jí)配碎石過(guò)渡層；③土工織物夾層；④應(yīng)力吸收層（SAMI）；⑤鋸縫。（三）石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類基層1.概念：一定數(shù)量的石灰和粉煤灰，或石灰和煤渣與其他集料（土）相配合，加入適量的水(通常為最佳含水量)，經(jīng)拌和、壓實(shí)及養(yǎng)生后得到的路面結(jié)構(gòu)層，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求時(shí)，稱為石灰工業(yè)廢渣基層。2.分類：二灰土、二灰砂;二灰級(jí)配碎石、二灰級(jí)配礫石石灰煤渣土、石灰煤渣集料3.適用范圍：適用于各級(jí)公路的基層和底基層。但二灰、二灰土和二灰砂不應(yīng)用做二級(jí)和二級(jí)以上公路高級(jí)路面的基層。4.材料要求（1）石灰符合Ⅲ級(jí)以上的技術(shù)指標(biāo)，盡量縮短存放時(shí)間。有效鈣含量在20%以上的等外石灰、貝殼石灰、珊瑚石灰、電石渣等，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)，當(dāng)混合料的強(qiáng)度符合要求時(shí)，方可應(yīng)用。（2）廢渣粉煤灰中SiO2、Al203和Fe2O3的總含量應(yīng)大于70%，燒失量不超過(guò)20%，比表面積宜大于2500cm2/g。煤渣的主要成分是SiO2、Al203

，松干密度，最大粒徑不應(yīng)大于30mm，顆粒組成宜有一定級(jí)配，且不含有害物質(zhì)。（3）粒料粒料應(yīng)少含或不含有塑性的土，集料壓碎值，最大粒徑，級(jí)配。

采用石灰粉煤灰混合料做基層時(shí)，石灰與粉煤灰的比例常用為1﹕2～1﹕4，穩(wěn)定細(xì)粒土?xí)r，石灰粉煤灰與細(xì)粒土的比例為30﹕70～90︰10，與集料的比應(yīng)是20﹕80～15﹕85。

三、粒料類基層1.定義：用粗、細(xì)碎石或礫石、粘土（或不含粘土）按照級(jí)配原則或嵌擠原則鋪筑而成的基層，屬柔性基層。2.分類：級(jí)配型的粒料基層包括級(jí)配碎石、級(jí)配礫石、級(jí)配碎礫石等。嵌鎖型的粒料類基層包括填隙碎石、泥結(jié)碎石、泥灰結(jié)碎石等。

1）級(jí)配型基層是采用顆粒大小不同的礦料按一定比例拌和，并摻入一定數(shù)量的結(jié)合料，拌和制成混合料，經(jīng)過(guò)攤鋪、碾壓而形成的路面基層。級(jí)配型基層具有較大的密實(shí)度，其強(qiáng)度來(lái)源于內(nèi)摩阻力和粘聚力。2）嵌鎖型基層是采用分層鋪撒礦料，并經(jīng)嚴(yán)格碾壓而成的基層。嵌鎖型基層的強(qiáng)度主要依靠礦料之間相互嵌擠鎖結(jié)而產(chǎn)生較大的內(nèi)摩阻力。起決定作用的則是顆粒之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。3）粒料類基層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要靠集料顆粒間的嵌鎖和摩擦阻力作用形成，即聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。3.強(qiáng)度形成原理4.粒料類基層類型1)級(jí)配碎石基層級(jí)配碎石基層是指用粗、細(xì)碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，當(dāng)其顆粒組成符合密實(shí)級(jí)配要求，經(jīng)拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生后，其抗壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性和密實(shí)度符合規(guī)定要求時(shí)的路面基層。2)級(jí)配礫石基層級(jí)配礫石基層是指用粗細(xì)礫石集料和砂各占一定比例的混合料，當(dāng)其顆粒組成符合密實(shí)級(jí)配要求，經(jīng)拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生后，其抗壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性和密實(shí)度符合規(guī)定要求時(shí)的路面基層。在天然砂礫中摻加部分未篩分碎石組成的混合料稱為級(jí)配碎礫石，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性介于級(jí)配碎石與級(jí)配礫石之間。3)泥結(jié)碎石（