無機結合料穩(wěn)定材料

第八章無機結合料穩(wěn)定材料1精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料課題引入：隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，近幾年為解決人們交通不便的問題，國家大力投資建設一大批高等級公路、鐵路。而高等級公路路面基層、底基層目前采用較廣泛的濕無機結合料穩(wěn)定材料，即半剛性基層、底基層材料。如下圖路路面基層、底基層目前采用較廣泛的濕無機結合料穩(wěn)定材料，即半剛性基層、底基層材料。如下圖示。圖9-1無機結合料穩(wěn)定土2精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料本章主要內容一、概述無機結合料穩(wěn)定材料的概念無機結合料穩(wěn)定材料的分類無機結合料穩(wěn)定材料的優(yōu)缺點

二、無機結合料穩(wěn)定材料的組成水泥穩(wěn)定類組成材料要求3精選ppt本章主要內容石灰穩(wěn)定類組成材料的要求三、無機結合料穩(wěn)定材料的技術性質無機結合料穩(wěn)定材料的壓實性無機結合料穩(wěn)定土的強度無機結合料穩(wěn)定土材料的縮裂特性第八章無機結合料穩(wěn)定材料4精選ppt本章主要內容四、無機結合料穩(wěn)定材料的組成設計無機結合料穩(wěn)定材料的組成設計步驟無機結合料穩(wěn)定材料配合比設計例題第八章無機結合料穩(wěn)定材料5精選ppt一、無機結合料穩(wěn)定材料的概念

無機結合料穩(wěn)定材料是指采用一定的技術措施，在粉碎的或原來松散的土中，摻入適量的無機結合料（如水泥、石灰、粉煤灰等）和水，經(jīng)拌合均勻、壓實和養(yǎng)生后得到的一種強度和耐久性符合規(guī)定要求的復合混合料，又稱無機結合料穩(wěn)定土。一般作為高等級公路路面基層、底基層。

第一節(jié)概述第八章無機結合料穩(wěn)定材料6精選ppt工程上用于無機結合料穩(wěn)定的土，通常按照土中單個顆粒（指碎石、礫石和砂顆粒）的粒徑大小和組成，將土分為下列三種：細粒土：顆粒的最大粒徑小于9.5mm，且其中小于2.36mm的顆粒含量不小于90%。中粒土：顆粒的最大粒徑小于26.5mm，且其中小于19mm的顆粒含量不小于90%。粗粒土：顆粒的最大粒徑小于37.5mm，且其中小于31.5mm的顆粒含量不小于90%。第八章無機結合料穩(wěn)定材料7精選ppt二、無機結合料穩(wěn)定材料的分類（一）按無機結合料的種類分1.石灰穩(wěn)定土類：用石灰穩(wěn)定各類土而得到的混合料。2.水泥穩(wěn)定土類：用水泥穩(wěn)定各類土而得到的混合料。3.綜合穩(wěn)定類土：同時用石灰和水泥穩(wěn)定某種土得到的混合料。水泥用量占石灰水泥總用量30%以上的，稱為水泥綜合穩(wěn)定土；反之稱石灰綜合穩(wěn)定土。4.石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土類：用石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣或穩(wěn)定工業(yè)廢渣與某種土的混合物而得到的混合料?？煞譃槭曳勖夯曳€(wěn)定土類和石灰其它廢渣穩(wěn)定土類。第八章無機結合料穩(wěn)定材料8精選ppt（二）按土的粒徑大小和組成分1.無機結合料穩(wěn)定土：用無機結合料穩(wěn)定細粒土而得到的混合料，如石灰土、水泥土、石灰粉煤灰土（簡稱二灰土）等。2.無機結合料穩(wěn)定粒料：用無機結合料穩(wěn)定中粒土或粗粒土而得到的混合料。可分為無機結合料穩(wěn)定砂粒和無機結合料穩(wěn)定碎石。第九章無機結合料穩(wěn)定材料9精選ppt三、無機結合料穩(wěn)定材料的優(yōu)缺點它具有良好的力學性能，其抗壓強度和抗彎強度較高，而且水穩(wěn)性好，具有抗凍性，在外力作用下變形小；便于就地取材，，易于實現(xiàn)機械化施工，養(yǎng)護費用低；利用工礦企業(yè)廢渣符合當前節(jié)能環(huán)保的要求。但最大缺點是干縮或低溫收縮容易產生裂縫，耐磨性較差，一般不宜用于路表面。

第九章無機結合料穩(wěn)定材料10精選ppt第二節(jié)無機結合料穩(wěn)定材料的組成一、水泥穩(wěn)定類組成材料要求（一）水泥

普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰硅酸鹽水泥都可用于穩(wěn)定土，但應選用初凝時間3h以上和終凝時間6h以上的水泥。不得使用快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質的水泥。宜采用強度等級為32.5或42.5的水泥。第八章無機結合料穩(wěn)定材料11精選ppt（二）土1.宜選用均勻系數(shù)大于10，塑性指數(shù)小于12的土。2.土的壓碎值的要求基層：高速公路和一級公路不大于30%二級和二級以下公路不大于35%底基層：高速公路和一級公路不大于30%二級和二級以下公路不大于40%第八章無機結合料穩(wěn)定材料12精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料3.土的級配要求各級公路均可將懸浮密實型水泥穩(wěn)定類材料用于基層，底基層?；鶎硬牧系念w粒最大粒徑不大于31.5mm，底基層顆粒最大粒徑不大37.5mm（三）水凡人或牲畜飲用的水源，均可用于無機結合料穩(wěn)定材料的拌和與養(yǎng)護用水。13精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料二、石灰穩(wěn)定類組成材料的要求（一)石灰各種化學組成的石灰均可用于穩(wěn)定土。但其質量必須符合合格品以上的標準。對于高速公路和一級公路，通常采用磨細生石灰粉。

（二）粉煤灰干粉煤灰和濕粉煤灰都可以使用。濕粉煤灰的含水量不宜超過35%。

2.土的壓碎值的要求（三）煤渣煤渣的最大粒徑不應大于30mm，顆粒組成宜有一定級配，且不宜含雜質。14精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料（四）土1.宜采用塑性指數(shù)為12～20的粘土（亞粘土）；土塊的最大粒徑不應大于15mm；有機質含量超過10%土不宜選用。2.土的壓碎值要求同水泥穩(wěn)定類。3.土的級配要求高速公路、一級和二級公路將骨架密實型石灰粉煤灰穩(wěn)定集料用于上基層或基層時，集料級配宜符合級配范圍的要求?；旌狭现写旨系挠昧繎刂圃?5%以上，2.36mm以下細集料含量宜控制在20%左右。基層材料的顆粒最大粒徑不大于31.5mm，底基層顆粒最大粒徑不大于37.5mm。15精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料第三節(jié)無機結合料穩(wěn)定材料的技術性質一、無機結合料穩(wěn)定材料的壓實性壓實性在我國一般采用重型擊實試驗確定無機結合料穩(wěn)定材料的最佳含水量和最大干密度。同時，為確定制備無機結合料穩(wěn)定材料強度試驗和耐久性試驗的試件應該用的含水量和干密度，以及制備承載比試驗試件的材料含水量。二、無機結合料穩(wěn)定土的強度抗拉強度是路面結構設計的主要指標，抗壓強度是材料組成設計的主要指標。采用無機結合料穩(wěn)定材料無側限抗壓強度指標來表示穩(wěn)定土的強度，不同公路等級、穩(wěn)定劑類型和公路層次的無機結合料穩(wěn)定材料的抗壓強度標準也不一樣.16精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料注意：影響無機結合料穩(wěn)定材料強度的因素：土的類別和性質

：一般不同成因的土都可以用石灰來穩(wěn)定。水泥穩(wěn)定級配良好的碎（礫）石和砂礫效果最好，既可節(jié)約水泥，又可取得滿意的穩(wěn)定效果。含水率

：實際施工中盡可能達到最佳含水率，并注意控制養(yǎng)護水分的蒸發(fā)，以保證穩(wěn)定劑的水化。密實度：一般來講，密實度增加，其強度也會增加，水穩(wěn)性和抗凍性也會提高，縮裂現(xiàn)象亦會減少。因此要通過選材和施工工藝來控制密實度的大小。17精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料穩(wěn)定劑的品種和劑量：石灰的劑量對穩(wěn)定土的強度影響顯著，石灰穩(wěn)定土中石灰存在一個最佳劑量，其最佳劑量隨土質不同而異，同時也與養(yǎng)生齡期有關。生產實踐中，最佳劑量的選用范圍，對于粘性土及粉性土為8%～16%,對于砂性土為10%～18%。當采用水泥做穩(wěn)定劑時，水泥的礦物成分和分散度對其穩(wěn)定效果有明顯影響。水泥劑量控制在5%～10%較為合理。

18精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料施工工藝過程：穩(wěn)定土拌得越均勻，且能在最佳含水率下壓實，其密實度越大，密度和強度就高。水泥穩(wěn)定土從加水拌合到完全壓實的時間要盡可能短，一般不要超過6h。養(yǎng)生條件：強度的發(fā)展都需要一定的溫度和濕度，都要在潮濕的條件下進行養(yǎng)護，強度才會提高。同時也需要一定的溫度，養(yǎng)生溫度越高，強度增長越快。

19精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料三、無機結合料穩(wěn)定土材料的縮裂特性無機結合料穩(wěn)定材料的縮裂現(xiàn)象主要有干縮裂縫和溫縮裂縫兩種。（一）干縮裂縫石灰穩(wěn)定土比水泥穩(wěn)定土容易產生干縮裂縫。故應加強初期養(yǎng)護，保證石灰土表面潮濕，減輕穩(wěn)定土的干縮裂縫（二）溫縮裂縫定義

：無機結合料穩(wěn)定土具有熱脹冷縮的性質。隨著氣溫的降低，穩(wěn)定土會產生冷卻收縮變形，收縮變形受到約束時，逐漸會形成裂縫，稱為溫縮裂縫。

20精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料裂縫防治措施有：1.改善土質土越粘，則縮裂越嚴重，故應采用粘性較小的土，或在粘性土中摻入砂土、粉煤灰等，以降低土的塑性指數(shù)。2.控制壓實含水量及壓實度壓實度小時產生的干縮要比壓實度大時嚴重。穩(wěn)定土因含水量過多產生的干縮裂縫顯著，因此，穩(wěn)定土壓實時含水率比最佳含水率略小為好，并盡可能達到最佳壓實效果。3.摻加粗集料摻入一定數(shù)量的粗粒料，使混合料滿足最佳組成要求，可以提高其強度和穩(wěn)定性，減少縮裂產生，同時可以節(jié)約結合料和改善碾壓時的擁擠現(xiàn)象。4.其它措施加強初期養(yǎng)護，設立隔裂過渡層等。21精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料第四節(jié)無機結合料穩(wěn)定材料的組成設計所謂材料組成設計是指：根據(jù)對某種材料規(guī)定的技術要求，選擇合適的原材料，確定結合料的種類和數(shù)量及混合料的最佳含水率。通過設計，在鋪筑的路面在技術上可靠，經(jīng)濟上合理。注意：無機結合料穩(wěn)定材料的組成設計必須遵循以下原則：具有合適的強度和耐久性；用作高等級道路路面基層時，具有小的收縮變形和強抗沖刷能力；就地取材，便于施工；技術可行，經(jīng)濟合理

22精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料一、無機結合料穩(wěn)定材料的組成設計步驟（一）原材料試驗原材料主要進行下列試驗：顆粒分析；

液限和塑性指數(shù)；

相對密度；

擊實試驗；

壓碎值穩(wěn)定劑性質試驗(包括測定石灰的鈣、鎂含量和水泥的強度等級及終凝時間)注意：有機質含量和硫酸鹽含量（必要時做）23精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料（二）擬定混合料配合比1.選定不同的石灰或水泥劑量，制備同一種土樣的混合料試件若干石灰粉煤灰穩(wěn)定土，采用石灰粉煤灰土做基層或底基層時，石灰與粉煤灰的比例常用1:2～1:4（對于粉土，以1:2為宜）

石灰粉煤灰與細粒土的比例可以是30:70～10:90；采用石灰粉煤灰集料做基層時，石灰與粉煤灰的比例常用1:2～1:4

石灰粉煤灰與集料（中粒土和粗粒土）的比應是20:80～15:85。24精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料2.確定各種混合料的最佳含水率和最大干密度，至少應做三個不同劑量混合料的擊實試驗，即最小劑量、中間劑量和最大劑量，其余兩個混合料的最佳含水率和最大干密度用內插法確定。3.按規(guī)定的壓實度，分別計算不同劑量的試件應有的干密度。4.按最佳含水率和計算得到的干密度制備試件。25精選ppt5.試件在規(guī)定溫度下保溫養(yǎng)生6d，浸水24h后，進行無側限抗壓強度試驗6.計算試驗結果的平均值和偏差系數(shù)。7.選定合適的水泥或石灰劑量。8.考慮到室內試驗和現(xiàn)場條件的差別，工地實際采用的結合料劑量應較室內試驗確定的劑量多0.5%～1.0%。拌合機械的拌合效果好，可只增加0.5%；如拌合機械的拌合效果較差，則需要增加1.0%。9.水泥的最小劑量

第八章無機結合料穩(wěn)定材料26精選ppt二、無機結合料穩(wěn)定材料配合比設計例題【例題】某地區(qū)一級公路路面底基層設計為石灰穩(wěn)定土，試按現(xiàn)行技術規(guī)范所要求的方法進行石灰穩(wěn)定土混合料配合比設計。【設計資料】該路面底基層設計為30cm厚石灰穩(wěn)定土，要求7d無側限抗壓強度為0.8MPa。該路石灰土混合料生產采用集中廠拌法，分兩層鋪筑，壓實度指標按95%控制。第八章無機結合料穩(wěn)定材料27精選ppt【設計步驟】（一）原材料檢驗及選定1.石灰材料：該路段沿線盛產鈣質石灰，經(jīng)試驗檢測該土料的各項技術指標均符合現(xiàn)行有關規(guī)范要求。2.土料：該路土場的土質為低塑限粘土，經(jīng)試驗檢測該土料的各項技術指標均符合現(xiàn)行有關規(guī)范要求。（二）確定石灰劑量的摻配范圍參照當?shù)氐脑囼?，石灰土的石灰劑量?%、10%、12%、14%和16%5種比例配制。第八章無機結合料穩(wěn)定材料28精選ppt第八章無機結合料穩(wěn)定材料（三）確定最佳含水率和最大干密度用重型擊實試驗法確定各種不同石灰劑量的石灰土混合料最佳