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主講教師劉貞鵬無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料灰土二灰土水穩(wěn)層主講教師劉貞鵬無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料灰土二灰土水穩(wěn)層
無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料,也是工程建設(shè)中常見(jiàn)的一種材料,所謂的無(wú)機(jī)結(jié)合料其實(shí)就是無(wú)機(jī)膠凝材料,包括水泥、石灰等。無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料主講教師劉貞鵬無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料灰土二灰土水穩(wěn)層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的概念在粉碎的或原狀松散的土(或砂礫)中摻入一定量的水泥、石灰、工業(yè)廢渣等無(wú)機(jī)膠凝材料和適量的水,經(jīng)拌和、壓實(shí)、養(yǎng)生后,得到的具有較高后期強(qiáng)度,整體性和水穩(wěn)定性均較好的混合料。無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的概念無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的概念:由于無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的剛度處于柔性材料(如瀝青混合料)和剛性材料(如水泥混凝土)之間,所以也稱為半剛性材料,由其鋪筑的結(jié)構(gòu)層稱為半剛性層。無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的分類無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的分類無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的分類:根據(jù)穩(wěn)定的集料穩(wěn)定土類穩(wěn)定粒料類根據(jù)無(wú)機(jī)結(jié)合料的種類石灰穩(wěn)定類水泥穩(wěn)定類綜合穩(wěn)定類石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的分類水泥土二灰碎石水泥穩(wěn)定碎石無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的特點(diǎn)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的特點(diǎn)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的特點(diǎn)板體性好,具有一定的抗拉強(qiáng)度;穩(wěn)定性好,抗凍性強(qiáng);強(qiáng)度和剛度隨著齡期而增長(zhǎng);經(jīng)濟(jì)性好;干縮溫縮大,耐磨性差,抗疲勞性也稍差。石灰穩(wěn)定類材料火山灰作用石灰穩(wěn)定類材料強(qiáng)度形成機(jī)理石灰穩(wěn)定類材料離子交換作用碳酸化作用結(jié)晶作用離子交換作用與火山灰作用,是構(gòu)成石灰土早期強(qiáng)度的主要因素;后期強(qiáng)度則更多源于碳酸化作用和結(jié)晶作用。在初期,主要表現(xiàn)為土的結(jié)團(tuán)、塑性降低、最佳含水量增加和最大密實(shí)度減小等;后期主要表現(xiàn)為結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成,從而提高其板體性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。石灰穩(wěn)定類材料各種成因土都可用石灰穩(wěn)定;石灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度影響因素石灰穩(wěn)定類材料土質(zhì):塑性指數(shù)低于10以下的低塑性土(這與水泥穩(wěn)定土剛好相反)不適宜穩(wěn)定;適宜于穩(wěn)定粘性土,尤其是塑性指數(shù)在12~20的粘性土。粘性顆粒的活性強(qiáng)、比表面積及表面能大,摻入石灰穩(wěn)定材料后,形成的四種作用比較活躍,石灰土強(qiáng)度隨土塑性指數(shù)的增加而增大;石灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度影響因素石灰穩(wěn)定類材料原因:重粘土雖然粘土顆粒含量高,但是不易粉碎和拌和,穩(wěn)定效果反而不好。
石灰應(yīng)采用消石灰粉或生石灰粉,對(duì)高速公路或一級(jí)公路宜用磨細(xì)的生石灰粉。石灰質(zhì)量應(yīng)符合III級(jí)以上的技術(shù)指標(biāo),并要盡量縮短石灰的存放時(shí)間。石灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度影響因素石灰穩(wěn)定類材料灰質(zhì):石灰劑量對(duì)石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度影響非常顯著。石灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度影響因素石灰穩(wěn)定類材料石灰劑量:在石灰劑量較低時(shí)(小于3~4%),起穩(wěn)定作用,土的塑性、膨脹、吸水量減小,使土的密實(shí)度、強(qiáng)度、和易性等得到改善;隨著劑量的增加,強(qiáng)度和穩(wěn)定性均提高;但劑量超過(guò)一定范圍后,強(qiáng)度反而降低。石灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度影響因素石灰穩(wěn)定類材料含水量:最佳含水量及略小于最佳含水量時(shí)最易壓實(shí)達(dá)到較高的壓實(shí)度;石灰穩(wěn)定類材料的最佳含水量需要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)進(jìn)行確定;經(jīng)驗(yàn)公式為:石灰土的最佳含水量=素土的最佳含水量+拌和過(guò)程中的蒸發(fā)量(約在1.5%左右)+石灰反應(yīng)所需的水(0.2×石灰劑量)。石灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度影響因素石灰穩(wěn)定類材料密實(shí)度:石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨密實(shí)度的增加而增長(zhǎng);實(shí)踐證明,石灰穩(wěn)定土的密實(shí)度每增減1%,強(qiáng)度約增減4%左右;密實(shí)的石灰穩(wěn)定土,其抗凍性、水穩(wěn)定性好,縮裂現(xiàn)象也少。石灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度影響因素石灰穩(wěn)定類材料齡期:石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng),一般初期強(qiáng)度較低,前期(1~2個(gè)月)的增長(zhǎng)速率較后期快。石灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度影響因素石灰穩(wěn)定類材料養(yǎng)生條件(溫度與濕度):溫度高,物理化學(xué)反應(yīng)快,強(qiáng)度增長(zhǎng)快,反之則慢;負(fù)溫條件下甚至不增長(zhǎng);施工期的最低溫度應(yīng)在5℃以上,并在第一次重冰凍(-3~-5℃)到來(lái)之前1個(gè)月~1個(gè)半月完成;在一定潮濕條件下養(yǎng)生強(qiáng)度的形成比在一般空氣中養(yǎng)生要好。根據(jù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)試驗(yàn)選取合適的土。石灰穩(wěn)定類材料組成及配比設(shè)計(jì)石灰穩(wěn)定類材料制備相同土樣,不同石灰劑量的混合料。確定最佳含水量及最大干壓實(shí)密度。按最佳含水量和工地壓實(shí)密度制備試件。無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度,選定合適的石灰劑量。水泥穩(wěn)定類材料水泥穩(wěn)定類材料水泥穩(wěn)定類材料的特點(diǎn)和種類水泥穩(wěn)定類基層具有良好的整體性、足夠的力學(xué)強(qiáng)度、抗水性和耐凍性。其初期強(qiáng)度較高,且隨齡期增長(zhǎng)而增長(zhǎng),應(yīng)用范圍很廣;水泥穩(wěn)定土包括水泥穩(wěn)定碎石、砂礫、土等多種材料,是水泥穩(wěn)定類基層的總稱;水泥土是水泥穩(wěn)定細(xì)粒土(粘土、粉土、黃土等)的總稱。水泥穩(wěn)定類材料攪拌攤鋪定位碾壓養(yǎng)生水泥穩(wěn)定類材料水泥穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度形成水泥穩(wěn)定過(guò)程中,水泥、土和水之間發(fā)生了多種非常復(fù)雜的作用。水泥顆粒的水化、硬化作用;有機(jī)物的聚合作用;水泥水化產(chǎn)物與粘土礦物之間的化學(xué)作用等?;瘜W(xué)作用粘土顆粒與水泥及水泥水化產(chǎn)物之間的吸附作用;微粒的凝聚作用;水及水化產(chǎn)物的擴(kuò)散、滲透作用;水化產(chǎn)物的溶解、結(jié)晶作用等。物理-化學(xué)作用如土塊的機(jī)械粉碎作用,混合料的拌和、壓實(shí)作用等。物理作用水泥穩(wěn)定類材料影響水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的因素施工工藝及養(yǎng)生土質(zhì)水泥的成分和劑量含水量水泥穩(wěn)定類材料水泥穩(wěn)定類材料的混合料設(shè)計(jì)根據(jù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)試驗(yàn)選取合適的土。制備相同土樣、不同水泥劑量的混合料。確定最佳含水量和最大干壓實(shí)密度。按最佳含水量與最大干壓實(shí)密度制備試件。無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),選定合適的水泥劑量。
工地實(shí)際采取的水泥劑量應(yīng)較實(shí)驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)確定的劑量多0.5%~1.0%。工業(yè)廢渣穩(wěn)定類材料業(yè)廢渣穩(wěn)定類材料工業(yè)廢渣材料工業(yè)廢渣主要是指具有一定水硬性特點(diǎn)的無(wú)機(jī)工業(yè)廢料,如:粉煤灰、煤渣、鋼渣、高爐渣、銅礦渣及各種下腳料。工業(yè)廢渣一般可在有水的條件下與石灰等堿性材料共同作用,產(chǎn)生火山灰反應(yīng),穩(wěn)定各種粒徑不同的土。工程應(yīng)用中一般采用石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣或與工業(yè)廢渣共同穩(wěn)定土,其中最常用的工業(yè)廢渣為粉煤灰,形成石灰粉煤灰穩(wěn)定路面基層,簡(jiǎn)稱為二灰穩(wěn)定類基層。業(yè)廢渣穩(wěn)定類材料工業(yè)廢渣材料的特點(diǎn)與應(yīng)用
石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣基層具有水硬性、緩凝性、高強(qiáng)度、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),能形成板體且強(qiáng)度隨齡期不斷增加,抗水、抗凍、抗裂性能好,且收縮性小,能夠適應(yīng)各種氣候環(huán)境和水文地質(zhì)條件。
石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣常用作高級(jí)或者次高級(jí)路面的基層或底基層。業(yè)廢渣穩(wěn)定類材料二灰穩(wěn)定路面基層石灰粉煤灰(簡(jiǎn)稱二灰)基層是用石灰和粉煤灰按一定配比,加水拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生而形成的基層。在二灰中摻入一定量的土,經(jīng)加水拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生成型的基層,稱二灰穩(wěn)定土基層。其抗壓強(qiáng)度也應(yīng)符合規(guī)定要求。業(yè)廢渣穩(wěn)定類材料二灰穩(wěn)定路面基層二灰穩(wěn)定土的配比:石灰與粉煤灰的比,常用1:2~1:4;石灰粉煤灰與細(xì)粒土的比為30:70~50:50;石灰粉煤灰與粒料的比常采用20:80~15:85。為了防止裂縫,采用石灰與粉煤灰的比為1:3~1:4,集料含量為80~85%左右為最佳,既可抗干縮又可抗溫縮。業(yè)廢渣穩(wěn)定類材料二灰穩(wěn)定土的特點(diǎn)
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