《道路工程》第四章路面基層與底基層材料第一二節(jié)知識點全套

《道路工程》第四章路面基層與底基層材料第一二節(jié)知識點第一節(jié)路面基層、底基層材料及其技術要求1.1路面基層、底基層材料類型與適用場合1.公路路面基層、底基層按材料力學行為劃分為半剛性類、柔性類和剛性類。2.按材料組成可劃分為有結合料穩(wěn)定類、無黏結粒料類、還應包括再生類材料。3.按結合料類型分為有機結合料（瀝青）穩(wěn)定類和無機結合料穩(wěn)定類。4.我國常用的路面基層形成多為半剛性基層，是指在粉碎或原狀松散的土中摻入適量石灰、水泥等無機結合料，經拌和、攤鋪、壓實、養(yǎng)護成型的具有一定板體性的基層形式。特點是強度高、穩(wěn)定性好、擴散應力的能力強、抗凍性能優(yōu)越、造價低廉等。5.基層、底基層的種類在選用時應依據交通荷載等級、材料供應情況和結構層組合要求來選擇。1.2路面基層、底基層的技術性能1.主要包括力學性能和路用性能。2.力學性能：是指材料在不同環(huán)境下，承受各種外加荷載時所表現出的力學特征。3.半剛性基層的力學性能主要用無側限抗壓強度和劈裂強度（抗彎拉強度）來表征，用7d齡期的無側限抗壓強度來進行配合比的設計與施工質量的控制。4.路面結構設計時蔡允恭90d或180d齡期的抗壓回彈模量與劈裂強度，水泥穩(wěn)定類采用90d齡期、石灰與二灰穩(wěn)定類采用180齡期的試驗結果。5.半剛性基層的力學性能都是在飽水24h后的力學特征，因為也是水穩(wěn)定性能的反映。6.半剛性基層的收縮主要表現為干燥收縮和溫度收縮。7.干燥收縮：是由于半剛性基層中水分不斷減少所引起的材料體積收縮現象。8.溫度收縮：是由于不同礦物顆粒所組成的固相、液相和氣相等溫度變化特別是降溫過程中相互作用，使得材料產生體積收縮造成的。9.半剛性基層的干、溫特性與結合料的類型、劑量、試件的含水率和齡期等因素有關，干縮特性常用最大干縮應變與平均干縮系數表征，溫縮特性多用溫縮系數表征。10.干縮破壞主要發(fā)生在基層成型的初期，尚未被瀝青面層覆蓋的階段。11.溫縮破壞主要是由基層在使用初期晝夜交替產生溫差引起的。12.收縮裂縫的危害主要表現在兩個方面：外界水分通過裂縫滲入會引起面層的沖刷剝落或基層的沖刷唧泥；過小的裂縫間距破壞了路面結構的整體性，改變了受力狀態(tài)。13.沖刷特性：瀝青路面開裂或水泥混凝土路面接縫的填縫料喪失，通過面層進入基層的水若不能及時排出，路表水進入基層頂面，遇水后濕軟，原本非結合料聯(lián)結的顆粒間聯(lián)結力減弱或喪失，在高速、重載車輛的作用下產生很大的動水壓力，將細料沖刷帶到路表，造成唧泥和路面面層脫空。14.抗凍性：半剛性基層有著比較好的抗凍性。針對這一性能，現行規(guī)范以規(guī)定齡期（28d或180d）的材料經過若干個凍融循環(huán)后的飽水無側限抗壓強度之比來表征。在抗凍性試驗過程中，試件的平均質量損失率應不超過5%。15.為減少半剛性基層的凍脹破壞，應盡量在晚春、夏初季節(jié)成型，這樣在冬季來臨前，材料有充分的水化時間，既能產生較多的水化產物，進行填補材料內部孔隙，又能減少基層內部水分，降低發(fā)生凍脹破壞的可行性。1.3路面基層、底基層原材料及其技術要求1.水泥：宜采用強度等級為32.5或42.5的水泥。普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥都可用與穩(wěn)定土。所用水泥初凝時間應大于3h，終凝時間應大于6h且小于10h。2.石灰：高速公路和一級公路用石灰應不低于II級技術要求，二級公路用石灰應不低于III級技術要求，二級以下宜不低于III級技術要求。高速公路和一級公路的基層，宜采用磨細生石灰。3.粉煤灰：當粉煤灰中CaO含量為2%-6%時，稱為硅鋁粉煤灰；CaO含量10%-40%時，稱作高鈣粉煤灰；干排或濕排的硅鋁粉煤灰和高鈣粉煤灰等均可用作基層或底基層的結合料。4.粗集料：用作被穩(wěn)定材料的粗集料宜采用各種硬質巖石或礫石加工成的碎石，也可直接采用天然礫石。5.細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有適當的顆粒級配。6.細集料：高速公路和一級公路，細集料中小于0.075㎜的顆粒含量應不大于15%；二級及二級以下公路，細集料中小于0.075㎜的顆粒含量應不大于20%。7.材料分檔與摻配：用于二級及二級以上公路基層和底基層的級配碎石或礫石，應由不少于4種規(guī)格的材料摻配而成。級配碎石或礫石類材料中宜摻加石屑、粗砂等材料。第二節(jié)路面基層、底基層材料配合比設計1.1無機結合料的劑量與比例1.水泥劑量：水泥穩(wěn)定材料的水泥劑量是指水泥質量占全部被穩(wěn)定材料干燥質量的百分率。2.石灰劑量：石灰穩(wěn)定材料的石灰劑量是指石灰質量占全部被穩(wěn)定材料干燥質量的百分率。3.石灰工業(yè)廢渣混合料：石灰工業(yè)廢渣混合料采用質量配合比計算，以石灰：工業(yè)廢渣：被穩(wěn)定材料的質量比表示。4.水泥粉煤灰穩(wěn)定材料應采用質量配合比計算，以水泥：粉煤灰：被穩(wěn)定材料的質量比表示。水泥粉煤灰穩(wěn)定材料和水泥煤渣穩(wěn)定材料比例參照《公路路面基層施工技術細則》的推薦比例來執(zhí)行。1.2無機結合料穩(wěn)定材料配合比設計與要求1.無機結合料穩(wěn)定材料組成設計包括原材料檢驗、混合料的目標配合比設計、混合料的生產配合比設計和施工參數確定四方面的內容。2.原材料檢驗：包括結合料、被穩(wěn)定材料及其他相關材料的試驗，所有檢測指標均應滿足相關設計或技術文件的要求。3.目標配合比設計（以水泥穩(wěn)定級配碎石或礫石為例）：目標配合比設計是根據強度標準選擇適宜的結合料類型和被穩(wěn)定的材料，確定必需的或最佳的無機結合料組成與劑量，驗證混合料相關的設計及施工技術指標。設計內容包括：選擇級配范圍；確定結合料類型及摻配比例；驗證混合料相關的設計及施工技術指標，共三方面工作內容。4.生產配合比設計應包括下列技術內容：確定料倉供料比例；確定水泥穩(wěn)定材料的容許延遲時間；確定結合料劑量的標定曲線；確定混合料的最佳含水率和最大干密度。5.確定施工參數包括的技術內容：確定施工中結合料的劑量；確定施工合理含水率及最大干密度；驗證混合料強度技術指標。6.強度標準：采用7d齡期無側限抗壓強度作為無機結合料穩(wěn)定材料配合比設計和施工質量控制的主要指標。高速公路和一級公路應驗證所用材料的7d齡期無側限抗壓強度與90d或180d齡期彎拉強度的關系。1.3級配碎石配合比設計與技術要求1.級配碎石配合比設計以合成集料的CBR值作為強度控制指標。2.目標配合比以及波動上下范圍確定并通過性能驗證后，進行施工參數的確定。根據目標配合比確定的各檔材料比例，調試和標定拌和設備，確保生產出的混