无机结合料稳定类材料课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2017/3/2,#,1,1.,概,述,2.,水泥,稳定类混合料,(,水稳混合料,),2,3.,石灰,稳定类混合料,(,石灰土混合料,),3,4.,石灰,粉煤灰稳定类混合料,(,二灰混合料,),64,无机结合料稳定类材料,11.概 述2.水泥稳定类混合料(水稳混合料)23.,1,2,1,概,述,1,）土木工程：,道路材料,道路工程,公路工程,土木工程,民用工程,（,Civil Engineering,）,土木工程,军事工程,（,Military Engineering,）,土木工程含：,公路、铁路、房建、港航、水利,土木工程四大范畴：,材料、结构、工艺、维修,。,1.,材料的学科属性,21 概 述1）土木工程：1.材料的学科属性,2,3,3,1,概,述,2,）土工材料,(Geomaterials),：,用于土木工程的主体材料，如土、石、砖、碎砾石、水稳混合料、二灰混合料、,BM,、,CC,等非金属材料。,其物理结构有三大类：,颗粒性材料,水硬性胶结材料,均质性材料,显然，,无机结合料混合料,土工材料,物理结构,?,1.,材料的学科属性,331 概 述2）土工材料(Geomaterials)：1,3,4,1,概,述,3,）基本力学性质：,颗粒性,与,粘弹性,。,路面材料大多具有这样的,二重性,。,1.,材料的学科属性,41 概 述3）基本力学性质：颗粒性 与 粘弹性。1.材,4,5,1,）材料通识：如何认识、介绍、考察一个材料,产源,制作工艺,产品特征,使用性能,。,2,）基本定义：在土或碎,(,砾,),石中加入无机结合料，,以改善其路用性能。,注：无机结合料水泥、石灰、粉煤灰,。,有机结合料？,3,）主要种类：目前的使用率依次为,水稳混合料、,二灰混合料、石灰土混合料,。,1,概,述,2.,关于无机结合料混合料,51）材料通识：如何认识、介绍、考察一个材料1 概 述,5,6,4,）通常用途：主要用于路面的,(,底,),基层。,5,）基本特性：半刚性明显、板体性好、耐磨性差、,颗粒性、粘弹性,1,概,述,2.,关于无机结合料混合料,64）通常用途：主要用于路面的(底)基层。1 概 述2.,6,7,6,）材料要求：,石灰的,CaO+MgO,含量，,水泥的类别和标号，,粉煤灰的,SiO,2,+Al,2,O,3,+Fe,2,O,3,70%,和烧失量,20%.,7,）基本试验：,击实试验,、,无侧限抗压试验,。,要点：试件制作、养生、加载速度、设备标定。,8,）应用问题：剂量，养生，工艺，裂缝,etc.,1,概,述,2.,关于无机结合料混合料,76）材料要求：1 概 述2.关于无机结合料混合料,7,2,水泥稳定类,混合料,(,水稳混合料,),8,天然湖沥青,岩沥青,组成：,由不同性质和标号的,水泥,与,集料,(,或细粒土,),，,按比例配合而成。,种类：,水泥土、水稳砂砾、,水稳碎石,水泥稳定的材料范围很广,。,说明：,水泥有硅酸盐、铝酸盐、矿渣、火山灰质等类别，一般用普通硅酸盐,32.5,级；,主要用于路面,(,底,),基层；,工程上，以水稳碎,(,砾,),石为主。,1.,材料组成,2 水泥稳定类混合料(水稳混合料)8天然湖沥青岩沥青组成：,8,9,天然湖沥青,岩沥青,2,水泥稳定类,混合料,(,水稳混合料,),2.,力学特性,1,）强度构成特性：,c-,值,。,2,）强度形成过程：是,c-,值,此消彼长,的过程,水化硬凝反应,，,离子交换作用，,碳酸化作用,。,3,）影响因素：原材料（水泥、集料）的品质、剂量、水、,温度、压实、龄期,etc.,4,）应力应变特性：,半刚性特性（,E,）；,颗粒性特性（,K,，,3,）,水硬性胶结特性（龄期、水）；,粘弹性特性（,t,，,T,）,9天然湖沥青岩沥青2 水泥稳定类混合料(水稳混合料)2.,9,10,2,水泥稳定类,混合料,(,水稳混合料,),2.,力学特性,相对半刚性特性,压实度与强度和模量,102 水泥稳定类混合料(水稳混合料)2.力学特性相对,11,2,水泥稳定类,混合料,(,水稳混合料,),2.,力学特性,抗压强度与土质、龄期、养生温度,干缩系数与水泥剂量,112 水泥稳定类混合料(水稳混合料)2.力学特性抗压强,12,2,水泥稳定类,混合料,(,水稳混合料,),3.,路用性能,为半刚性材料；,具有良好的整体性（板体性）；,足够的力学强度（压、弯拉）及刚度；,良好的水稳性和耐冻性；,耐磨性一般较差（不作面层）；,易缩裂（作基层时的致命弱点，水稳碎石较好）；,水泥用量,，混合料强度显著,，裂缝,（数量、宽度）,；,不存在最佳水泥剂量，但有经济用量；,存在最佳含水量。,122 水泥稳定类混合料(水稳混合料)3.路用性能为半刚,13,2,水泥稳定类,混合料,(,水稳混合料,),4.,组成设计,内容：通过试验选择合适的水泥、集料（或土）、级配、,合适水泥剂量、最佳混合料含水量。,试验：,重型击实试验；,无侧限抗压试验,(,如,1515cm,，,7d,，,50mm/min),。,步骤,：,(1),拟定配合比,(,至少,3,个水泥用量,),，制备水稳,混合料；,(2),击实试验确定（,dmax,、,opt,）；,(3),确定无侧限抗压强度（工地预定压实度）；,(4),根据试验结果，选择合适的配合比。,132 水泥稳定类混合料(水稳混合料)4.组成设计内容：,14,2,水泥稳定类,混合料,(,水稳混合料,),举例：,公路沥青路面设计规范,(JTG D50-2006),的规定,.,水泥稳定类材料用集料的技术要求,水泥剂量推荐值：,(a=,水泥质量集料质量）,公路路面基层施工技术规范,推荐范围,3,16%,；,工程多用水稳碎石，,3.8,4.2%(,基层,),、,3.6,4.0%(,底基层,),；,土越细、塑限越大，剂量越大。,道路等级,高速公路、一级公路,二级及其以下公路,结构层位,基,层,底基层,基,层,底基层,最大粒径,(mm),31.5,37.5,37.5,53,压碎值,(%),30,30,35,40,142 水泥稳定类混合料(水稳混合料)举例：公路沥青路面,15,2,水泥稳定类,混合料,(,水稳混合料,),举例：,公路沥青路面设计规范,(JTG D50-2006),的规定,.,水泥稳定类材料的压实度,(%),及,7d,无侧限抗压强度,(MPa),层,位,稳,定,类,型,特重交通,重、中交通,轻交通,压实度,抗压强度,压实度,抗压强度,压实度,抗压强度,基,层,集,料,98,3.5,4.5,98,3,4,97,2.5,3.5,细粒土,96,底基层,集,料,97,2.5,97,2.0,96,1.5,细粒土,96,96,95,152 水泥稳定类混合料(水稳混合料)举例：公路沥青路面,16,3,石灰稳定类,混合料,(,石灰土混合料,),1.,材料组成,组成,：,由不同性质和等级的,石灰,与,集料,(,或细粒土,),，,按比例配合而成。,种类：,石灰土,、石灰砂砾土、石灰碎石土,说明：,1),石灰性质,(,按,MgO,含量,),有钙质石灰、镁质,石灰，等级优等品、一等品、合格品；,2),一般用于,低等级公路,的路面,(,底,),基层；,3),工程上以石灰土为主，但目前使用极少,。,163 石灰稳定类混合料(石灰土混合料)1.材料组成组成,16,17,3,石灰稳定类,混合料,(,石灰土混合料,),1,）强度构成特性：,c-,值,。,2,）强度形成过程：是,c-,值,此消彼长,的过程,离子交换作用，碳酸化作用，结晶作用，火山灰作用,。,3,）影响因素：石灰的品质与剂量、土与集料的种类、,养生条件和龄期、压实程度,etc.,4,）应力应变特性：,半刚性特性（,E,）；,颗粒性特性（,K,，,3,）,水硬性胶结特性（龄期、水）；,粘弹性特性（,t,，,T,）,2.,力学特性,173 石灰稳定类混合料(石灰土混合料)1）强度构成特性：,17,18,3,石灰稳定类,混合料,(,石灰土混合料,),2.,力学特性,抗压强度与土质、石灰剂量,干缩系数与砂砾含量,183 石灰稳定类混合料(石灰土混合料)2.力学特性抗压,18,19,3,石灰稳定类,混合料,(,石灰土混合料,),3.,路用性能,基本性能,半刚性、整体性,(,板体性,),、力学强度、开裂等,类似于水稳混合料,；不存在最佳石灰剂量，但有经济用量；存在最佳含水量。,但存在这样一些致命弱点：,耐磨性很差,(,不利开放施工车辆，更不可作面层,),；,极易开裂，在面层产生较强的反射裂缝；,遇水表面软化，抗水冲刷能力差。,193 石灰稳定类混合料(石灰土混合料)3.路用性能基本,19,20,3,石灰稳定类,混合料,(,石灰土混合料,),4.,组成设计,内容：通过试验选择合适的石灰、集料,(,或土,),、级配、,合适石灰剂量、最佳混合料含水量。,试验：,重型击实试验，,无侧限抗压试验,(,如,1010cm,，,7d,，,50mm/min),。,步骤,：,(1),拟定配合比,(,至少,3,个石灰用量,),，制备石灰土,混合料；,(2),击实试验确定,(,dmax,、,opt,),；,(3),确定无侧限抗压强度,(,工地预定压实度,),；,(4),根据试验结果，选择合适的配合比。,203 石灰稳定类混合料(石灰土混合料)4.组成设计内容,20,21,3,石灰稳定类,混合料,(,石灰土混合料,),举例：,公路沥青路面设计规范,(JTG D50-2006),的规定,.,石灰稳定类材料用集料的技术要求,石灰剂量推荐值：,（,a=,石灰质量干土质量）,公路路面基层施工技术规范,:,砂砾土和碎石土,3,7,，粘性土,5,16%,；,土越细、塑限越大，剂量越大。,道路等级,高速公路、一级公路,二级及其以下公路,结构层位,基,层,底基层,基,层,底基层,最大粒径,(mm),/,37.5,37.5,53,压碎值,(%),/,35,30/35,40,213 石灰稳定类混合料(石灰土混合料)举例：公路沥青路,21,22,举例：,公路沥青路面设计规范,(JTG D50-2006),的规定,.,石灰稳定类材料的压实度,(%),及,7d,无侧限抗压强度,(MPa),层,位,稳,定,类,型,重、中交通,轻交通,压实度,抗压强度,压实度,抗压强度,基,层,集,料,/,97,0.5,细粒土,95,(,注,),0.8,底基层,集,料,97,0.8,96,0.7,细粒土,95,95,注：,三、四级公路，压实机具有困难时，可降低,1,。,3,石灰稳定类,混合料,(,石灰土混合料,),22举例：公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006,23,4,石灰粉煤灰稳定类,混合料,(,二灰混合料,),1.,材料组成,组成,：,石灰,粉煤灰,集料,(,或细粒土,),按比例混合,二灰混合料。,种类：,二灰土、,二灰砂砾,、,二灰碎石,粉煤灰：,成份：,SiO,2,+Al,2,O,3,+Fe,2,O,3,（成份,70%,，,烧失量,20%,）,；,来源：火力发电厂、其它矿渣；,供应：曾经变废为宝，目前经济市场。,234 石灰粉煤灰稳定类混合料(二灰混合料)1.材料组成,24,4,石灰粉煤灰稳定类,混合料,(,二灰混合料,),1,）强度构成特性：,c-,值,。,2,）强度形成过程：是,c-,值,此消彼长,的,长时间,过程,初期,类似于,石灰土混合料，后期,类似于,水稳混合料,。,3,）影响因素：石灰和粉煤灰的活性成份与剂量、土与集料,的种类、养生温度和龄期、压实程度,etc.,4,）应力应变特性：,半刚性特性（,E,）；,颗粒性特性（,K,，,3,）,水硬性胶结特性（龄期、水）；,粘弹性特性（,t,，,T,）,2.,力学特性,244 石灰粉煤灰稳定类混合料(二灰混合料)1）强度构