无机结合料材料及路面

会计学1无机结合料材料及路面无机结合料材料及路面第一节第一节 概述概述第二节第二节 无机结合料稳定材料的特性无机结合料稳定材料的特性第三节第三节 石灰稳定类基层石灰稳定类基层/ /底基层底基层第四节第四节 水泥稳定类基层水泥稳定类基层/ /底基层底基层第五节第五节 工业废渣稳定类基层工业废渣稳定类基层/ /底基层底基层主要内容第一节 概述1.1 1.1 无机结合料稳定材料及其特点无机结合料稳定材料及其特点u 定义：定义：在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的水泥、或石灰、或在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的水泥、或石灰、或工业废渣等工业废渣等无机结合料无机结合料和和水水，拌和得到混合料经，拌和得到混合料经压实压实和和养生养生后，其抗后，其抗压强度符合规定要求的材料。压强度符合规定要求的材料。u 由于无机结合料稳定材料的刚度处于柔性材料由于无机结合料稳定材料的刚度处于柔性材料( (如沥青混合料如沥青混合料) )和刚和刚性材料性材料( (如水泥混凝土如水泥混凝土) )之间，所以也称为之间，所以也称为半刚性材料半刚性材料，由其铺筑的结，由其铺筑的结构层称为半刚性层。构层称为半刚性层。u 特点：特点：板体性好，板体性好，强度高、强度高、具有一定的抗拉强度；具有一定的抗拉强度；稳定性好稳定性好，抗冻，抗冻性强；强度和刚度随着龄期而增长；经济性好；性强；强度和刚度随着龄期而增长；经济性好； 干缩、温缩大干缩、温缩大，耐磨性差，抗疲劳性也稍差。，耐磨性差，抗疲劳性也稍差。第一节 概述1.2 1.2 无机结合料稳定材料的种类无机结合料稳定材料的种类 （1 1）原材料的种类）原材料的种类 土（广义）：细粒土、粗粒土、巨粒土土（广义）：细粒土、粗粒土、巨粒土 无机结合料：水泥、石灰、工业废渣等无机结合料：水泥、石灰、工业废渣等 2 2）无机结合料稳定种类：）无机结合料稳定种类： 细粒土：细粒土：二灰土二灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土 粗粒土：二灰碎石土、二灰稳定碎石（二灰碎石）、水泥碎石土、粗粒土：二灰碎石土、二灰稳定碎石（二灰碎石）、水泥碎石土、 水泥稳定碎石水泥稳定碎石、二灰砂、水泥砂、二灰砂、水泥砂 无土：二灰、二渣、水泥矿渣等无土：二灰、二渣、水泥矿渣等 第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.1 2.1 无机结合料稳定材料的应力无机结合料稳定材料的应力应变特性应变特性（1 1）强度和模量随）强度和模量随龄期龄期增长而变化，不同种类材料的强度变化规律也不增长而变化，不同种类材料的强度变化规律也不同；同；（2 2）有较好的）有较好的板体性板体性，具有一定的抗拉性能；，具有一定的抗拉性能；（3 3）用抗压强度与抗压回弹模量、劈裂强度与劈裂回弹模量、抗弯拉强）用抗压强度与抗压回弹模量、劈裂强度与劈裂回弹模量、抗弯拉强度与抗弯拉弹性模量、干缩与温缩等来衡量材料的性能；度与抗弯拉弹性模量、干缩与温缩等来衡量材料的性能；（4 4）应力）应力应变特性与原材料和结合料的性质与用量、混合料的含水量应变特性与原材料和结合料的性质与用量、混合料的含水量及密实度以及龄期、温度等有关。及密实度以及龄期、温度等有关。 （5 5）无机结合料稳定材料的强度与时间和温度有关。所以要按不同龄期（）无机结合料稳定材料的强度与时间和温度有关。所以要按不同龄期（7d7d、28d28d、90d90d、180d180d等）和不同的温度等）和不同的温度( (淮河以北地区淮河以北地区 2020、淮河以南地区、淮河以南地区 25 )25 )来测定试件的强度，抗压和劈裂测定用圆柱体试件。来测定试件的强度，抗压和劈裂测定用圆柱体试件。第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.1 2.1 无机结合料稳定材料的应力无机结合料稳定材料的应力应变特性应变特性无侧限抗压强度试验示意图无侧限抗压强度试验示意图弯拉强度试验示意图弯拉强度试验示意图第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.1 2.1 无机结合料稳定材料的应力无机结合料稳定材料的应力应变特性应变特性 （1 1）设计龄期：不同无机结合料稳定材料的强度和模量随龄期增）设计龄期：不同无机结合料稳定材料的强度和模量随龄期增长的速度不同，因此，在路面结构设计时的参数设计龄期，对于水泥稳长的速度不同，因此，在路面结构设计时的参数设计龄期，对于水泥稳定类材料的劈裂及模量的龄期为定类材料的劈裂及模量的龄期为9090天天，对于石灰或者二灰稳定类的龄期，对于石灰或者二灰稳定类的龄期为为180180天天，水泥粉煤灰稳定类为，水泥粉煤灰稳定类为120120天天，材料组成设计，材料组成设计7 7天天的抗压强度。的抗压强度。 （2 2）设计指标：由于半刚性基层材料的抗拉强度远小于其抗压强）设计指标：由于半刚性基层材料的抗拉强度远小于其抗压强度，因此度，因此抗拉强度抗拉强度（劈裂强度）是（劈裂强度）是路面结构设计路面结构设计的主要指标，抗压强度的主要指标，抗压强度是是材料组成设计材料组成设计的主要指标。的主要指标。第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.2 2.2 无机结合料稳定材料的龄期无机结合料稳定材料的龄期 （1 1）所谓疲劳是指在）所谓疲劳是指在荷载反复作用荷载反复作用下，材料的极限强度会随着下，材料的极限强度会随着作用次数的增加而降低的现象；一般有劈裂疲劳和小梁疲劳试验。作用次数的增加而降低的现象；一般有劈裂疲劳和小梁疲劳试验。 （2 2）我国无机结合料稳定材料的疲劳一般采用）我国无机结合料稳定材料的疲劳一般采用劈裂疲劳劈裂疲劳； （3 3）无机结合料的疲劳寿命一般）无机结合料的疲劳寿命一般取决于取决于重复应力与重复荷载作重复应力与重复荷载作用前的一次性极限应力的比值，试验证明，用双对数方程或单对数方用前的一次性极限应力的比值，试验证明，用双对数方程或单对数方程表示较合理，为：程表示较合理，为： 或或sffbaN/lglgsffbaN/lg第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.3 2.3 无机结合料稳定材料的疲劳特性无机结合料稳定材料的疲劳特性 图中所示为小梁弯拉疲劳试验，半刚性材料可以进行小梁弯拉疲劳图中所示为小梁弯拉疲劳试验，半刚性材料可以进行小梁弯拉疲劳试验，但其试验，但其变异性变异性较大。较大。 UTM试验机试验机室内小梁弯拉疲劳试验设备照片室内小梁弯拉疲劳试验设备照片（三分点加载）（三分点加载）第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.3 2.3 无机结合料稳定材料的疲劳特性无机结合料稳定材料的疲劳特性劈裂试验示意图劈裂试验示意图 同时由于同时由于劈裂试验劈裂试验更更能反映材料在路面结构中能反映材料在路面结构中的受力状态，因此实际常的受力状态，因此实际常采用劈裂疲劳试验。采用劈裂疲劳试验。第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.3 2.3 无机结合料稳定材料的疲劳特性无机结合料稳定材料的疲劳特性 （4 4）通过不同）通过不同应力比应力比（应变水平）疲劳试验可测绘出疲劳曲线；（应变水平）疲劳试验可测绘出疲劳曲线； （5 5）在一定的应力（应变水平）水平条件下，材料的疲劳寿命取决于材）在一定的应力（应变水平）水平条件下，材料的疲劳寿命取决于材料的料的强度和刚度强度和刚度，强度愈大刚度愈小，疲劳寿命就愈长；跟试验温度的变化，强度愈大刚度愈小，疲劳寿命就愈长；跟试验温度的变化关系不大关系不大 。 （6 6） f f/ / s s 50% 水泥稳定类水泥稳定类 石灰粉煤灰稳定类石灰粉煤灰稳定类 对于稳定细粒土，三类半刚性材料的收缩性的大小排列为：对于稳定细粒土，三类半刚性材料的收缩性的大小排列为： 石灰土石灰土 水泥土和水泥石灰土水泥土和水泥石灰土 石灰粉煤灰土石灰粉煤灰土（4 4）干缩的发生与预防）干缩的发生与预防 选择稳定剂种类与用量；选择稳定剂种类与用量； 控制材料成型时的含水量及成型时机；控制材料成型时的含水量及成型时机； 保湿养生。保湿养生。 第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.4 2.4 无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性u 无机结合料稳定材料的温缩无机结合料稳定材料的温缩 （1 1）收缩原理收缩原理：由固相、液相和气相组成。半刚性材料的外观胀：由固相、液相和气相组成。半刚性材料的外观胀缩性是三相的不同温度收缩性的综合效应表现。缩性是三相的不同温度收缩性的综合效应表现。 一般气相大部分与大气贯通，在综合效应中影响较小，可以忽略，一般气相大部分与大气贯通，在综合效应中影响较小，可以忽略，原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小，原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小，粉粒以下的颗粒粉粒以下的颗粒温度收缩温度收缩较大。较大。 （2 2）温缩影响因素：无机结合料稳定材料温度收缩的大小与结合）温缩影响因素：无机结合料稳定材料温度收缩的大小与结合料类型和剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、龄期等有关料类型和剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、龄期等有关 第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.4 2.4 无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性u 无机结合料稳定材料的温缩无机结合料稳定材料的温缩 （3 3）不同材料的温缩比较）不同材料的温缩比较 石灰土砂砾（石灰土砂砾（16.716.71010-6-6）悬浮二灰粒料（悬浮二灰粒料（15.315.31010-6-6）密实式密实式二灰粒料（二灰粒料（11.411.41010-6-6）和水泥砂砾（）和水泥砂砾（5 57 7水泥剂量为水泥剂量为101015151010-6-6） （4 4）温缩的发生时节及控制）温缩的发生时节及控制 时节：冬季低温时节：冬季低温 控制：选择材料种类与配比控制：选择材料种类与配比第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.4 2.4 无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性u 无机结合料稳定材料的温缩无机结合料稳定材料的温缩半刚性基层修建初期，半刚性材料半刚性基层修建初期，半刚性材料同时受到干燥收缩和温度收缩的综同时受到干燥收缩和温度收缩的综合作用。合作用。经过一定龄期的养生，半刚性经过一定龄期的养生，半刚性材料的变形以温度收缩为主。材料的变形以温度收缩为主。 第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.4 2.4 无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性 稳定细粒土的干缩和温缩性均较稳定粗粒土的干缩和温缩性大很多，稳定细粒土的干缩和温缩性均较稳定粗粒土的干缩和温缩性大很多，因此稳定细粒土基层可能会产生相对更加严重的收缩裂缝，并反射到沥青面层因此稳定细粒土基层可能会产生相对更加严重的收缩裂缝，并反射到沥青面层上形成反射裂缝；上形成反射裂缝； 裂缝产生后，雨水的浸入会加剧沥青路面的病害；裂缝产生后，雨水的浸入会加剧沥青路面的病害； 稳定细粒土基层对施工环境和工序的要求更加严格，会导致施工污染稳定细粒土基层对施工环境和工序的要求更加严格，会导致施工污染或者施工质量差等不利情况。或者施工质量差等不利情况。 （1 1）注意无机结合料稳定材料类型选择；）注意无机结合料稳定材料类型选择； 稳定细粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰土稳定细粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰土不宜不宜用作高等级道用作高等级道路沥青路面的基层，原因在于：路沥青路面的基层，原因在于：第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.4 2.4 无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性2.5 2.5 无机结合料稳定材料的施工注意事项无机结合料稳定材料的施工注意事项（2 2）注意施工季节；）注意施工季节；（3 3）注意材料组成设计；）注意材料组成设计；（4 4）注意施工含水量、压实度、强度等控）注意施工含水量、压实度、强度等控制在规定的范围；制在规定的范围；（5 5）注意养生与保湿；）注意养生与保湿；（6 6）注意养生期间减少施工车辆。）注意养生期间减少施工车辆。第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性3.1 3.1 石灰稳定基层石灰稳定基层/ /底基层的概念和特点底基层的概念和特点 第三节 石灰稳定类基层/底基层u 在粉碎的土或原状松散的土（包括各种粗、细粒土）中，掺入适量的在粉碎的土或原状松散的土（包括各种粗、细粒土）中，掺入适量的石灰石灰和和水水，按照一定技术要求，经拌和，在，按照一定技术要求，经拌和，在最佳含水量最佳含水量下摊铺、压实及养下摊铺、压实及养生，其抗压强度符合规定要求的路面（底）基层称为石灰稳定类（底）基生，其抗压强度符合规定要求的路面（底）基层称为石灰稳定类（底）基层。用石灰稳定细粒土得到的混合料简称石灰土，所做成的基层称石灰土层。用石灰稳定细粒土得到的混合料简称石灰土，所做成的基层称石灰土基层（底基层）。基层（底基层）。u 石灰稳定不但具有较高的石灰稳定不但具有较高的抗压强度抗压强度，而且也具一定的，而且也具一定的抗弯强度抗弯强度，且强，且强度随龄期逐渐增加。因此，一般可用于度随龄期逐渐增加。因此，一般可用于低等级公路低等级公路的基层或底基层。的基层或底基层。u 石灰稳定土因其石灰稳定土因其水稳定性较差水稳定性较差，不应做高速公路或一级公路的基层，不应做高速公路或一级公路的基层，必要时可以用作底基层。在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿必要时可以用作底基层。在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段，也路段，也不宜不宜采用石灰土做基层。采用石灰土做基层。3.2 3.2 石灰稳定材料的强度形成机理石灰稳定材料的强度形成机理第三节 石灰稳定类基层/底基层（1 1）离子交换作用：土具有胶体性质，表面带负电荷，并吸附钠离子、钾离子）离子交换作用：土具有胶体性质，表面带负电荷，并吸附钠离子、钾离子和氢离子，石灰中的钙离子会与其发生离子交换作用，形成钙土，减小了土颗和氢离子，石灰中的钙离子会与其发生离子交换作用，形成钙土，减小了土颗粒表面水膜厚度，分子引力增加。粒表面水膜厚度，分子引力增加。（2 2）碳酸化作用）碳酸化作用 生成的碳酸钙是坚硬的晶体，具有较高的强度和水稳性，它对土的胶结作生成的碳酸钙是坚硬的晶体，具有较高的强度和水稳性，它对土的胶结作用使土得到了加固。用使土得到了加固。 石灰土表面钙化后，形成硬壳层，进一步阻碍了二氧化碳的进入，碳化过石灰土表面钙化后，形成硬壳层，进一步阻碍了二氧化碳的进入，碳化过程十分缓慢，是形成石灰土后期强度的主要原因。程十分缓慢，是形成石灰土后期强度的主要原因。第三节 石灰稳定类基层/底基层（4 4）火山灰作用火山灰作用（3 3）结晶作用）结晶作用 经过结晶作用，消石灰逐渐由胶体转化为晶体，晶体间能够相互结经过结晶作用，消石灰逐渐由胶体转化为晶体，晶体间能够相互结合，与土形成共晶体，从而使得土粒胶结成整体。合，与土形成共晶体，从而使得土粒胶结成整体。 土中充分的硅、钙离子是火山灰作用的前提，同时必须增加土的碱性；土中充分的硅、钙离子是火山灰作用的前提，同时必须增加土的碱性；火山灰作用生成物具有水硬性性质，是构成石灰土早期强度的主要原因。火山灰作用生成物具有水硬性性质，是构成石灰土早期强度的主要原因。3.2 3.2 石灰稳定材料的强度形成机理石灰稳定材料的强度形成机理第三节 石灰稳定类基层/底基层u 四种作用中，主要是四种作用中，主要是离子交换作用离子交换作用与与火山灰作用火山灰作用，是构成石灰土早，是构成石灰土早期强度的主要因素，后期强度则更多源于碳酸化作用和结晶作用。期强度的主要因素，后期强度则更多源于碳酸化作用和结晶作用。u 由于石灰与土发生了一系列的相互作用，从而使土的性质发生根本由于石灰与土发生了一系列的相互作用，从而使土的性质发生根本的改变。在初期，主要表现为土的结团、塑性降低、最佳含水量增加和的改变。在初期，主要表现为土的结团、塑性降低、最佳含水量增加和最大密实度减小等。后期主要表现为结晶结构的形成，从而提高其板体最大密实度减小等。后期主要表现为结晶结构的形成，从而提高其板体性、强度和稳定性。性、强度和稳定性。3.2 3.2 石灰稳定材料的强度形成机理石灰稳定材料的强度形成机理第三节 石灰稳定类基层/底基层3.3 3.3 石灰稳定材料的强度影响因素石灰稳定材料的强度影响因素（1 1）土质：）土质：u 各种成因土都可用石灰稳定，但塑性指数低于各种成因土都可用石灰稳定，但塑性指数低于1010以下的低塑性土（这与水以下的低塑性土（这与水泥稳定土刚好相反）不适宜稳定。粘性土更适宜于石灰稳定，尤其是塑性指数泥稳定土刚好相反）不适宜稳定。粘性土更适宜于石灰稳定，尤其是塑性指数在在15152020的粘性土。的粘性土。u 原因：粘性颗粒的活性强、比表面积大、表面能大，掺入石灰稳定材料后原因：粘性颗粒的活性强、比表面积大、表面能大，掺入石灰稳定材料后，形成的四种作用比较活跃，因此石灰土强度随土塑性指数的增加而增大。，形成的四种作用比较活跃，因此石灰土强度随土塑性指数的增加而增大。u 重粘土虽然粘土颗粒含量高（塑性指数大于重粘土虽然粘土颗粒含量高（塑性指数大于2020），但是不易粉碎和拌和，），但是不易粉碎和拌和，稳定效果反而不好。稳定效果反而不好。第三节 石灰稳定类基层/底基层3.3 3.3 石灰稳定材料的强度影响因素石灰稳定材料的强度影响因素（2 2）灰质：）灰质： 石灰应采用石灰应采用消石灰粉消石灰粉或或生石灰粉生石灰粉，对高速公路或一级公路宜用磨细的生石灰，对高速公路或一级公路宜用磨细的生石灰粉。石灰质量应符合粉。石灰质量应符合IIIIII级以上的技术指标，并要尽量缩短石灰的存放时间。级以上的技术指标，并要尽量缩短石灰的存放时间。第三节 石灰稳定类基层/底基层3.3 3.3 石灰稳定材料的强度影响因素石灰稳定材料的强度影响因素u 石灰剂量是石灰质量占全部土颗粒的干质量的百分率，即：石灰剂量是石灰质量占全部土颗粒的干质量的百分率，即：石灰剂量石灰质量干土质量。石灰剂量石灰质量干土质量。u 石灰剂量对石灰稳定土的强度影响非常显著。在石灰剂量较低时（小于石灰剂量对石灰稳定土的强度影响非常显著。在石灰剂量较低时（小于3 34 4），起稳定作用，土的塑性、膨胀、吸水量减小，使土的密实度、强），起稳定作用，土的塑性、膨胀、吸水量减小，使土的密实度、强度、和易性等得到改善；随着剂量的增加，强度和稳定性均提高，但剂量度、和易性等得到改善；随着剂量的增加，强度和稳定性均提高，但剂量不不能过高能过高，强度反而降低。，强度反而降低。u 常用常用最佳剂量范围最佳剂量范围：对于粘性土及粉性土为：对于粘性土及粉性土为8 81414；对砂性土则为；对砂性土则为9 91616。最终根据结构层技术要求进行混合料组成设计。最终根据结构层技术要求进行混合料组成设计。（3 3）石灰剂量）石灰剂量第三节 石灰稳定类基层/底基层3.3 3.3 石灰稳定材料的强度影响因素石灰稳定材料的强度影响因素（4 4）含水量：）含水量： u 最佳含水量及略小于最佳含水量时最佳含水量及略小于最佳含水量时最易压实最易压实达到较高的压实度。达到较高的压实度。u 石灰稳定类材料的石灰稳定类材料的最佳含水量最佳含水量需要通过标准击实试验进行确定，经验需要通过标准击实试验进行确定，经验公式为：石灰土的最佳含水量素土的最佳含水量拌和过程中的蒸发量公式为：石灰土的最佳含水量素土的最佳含水量拌和过程中的蒸发量（约在（约在1.5%1.5%左右）石灰反应所需的水（左右）石灰反应所需的水（0.20.2石灰剂量）。石灰剂量）。（5 5）密实度：）密实度： u 石灰稳定土的强度随密实度的增加而增长。实践证明，石灰稳定土的石灰稳定土的强度随密实度的增加而增长。实践证明，石灰稳定土的密实度每增减密实度每增减1%1%，强度约增减，强度约增减4%4%左右。而密实的石灰稳定土，其抗冻性、左右。而密实的石灰稳定土，其抗冻性、水稳定性好，缩裂现象也少。水稳定性好，缩裂现象也少。 第三节 石灰稳定类基层/底基层3.3 3.3 石灰稳定材料的强度影响因素石灰稳定材料的强度影响因素（6 6）龄期：）龄期：u 石灰稳定土的强度随龄期增长，一般初期强度较低，前期石灰稳定土的强度随龄期增长，一般初期强度较低，前期(1(12 2个月个月) )的增的增长速率较后期快长速率较后期快 。其强度与龄期的关系可表示为：。其强度与龄期的关系可表示为： R R1 1：一个月龄期的抗压强度；一个月龄期的抗压强度；R Rt t:t:t个月龄期的抗压强度；个月龄期的抗压强度；:系数，约系数，约0.10.10.50.5。（7 7）养生条件（温度与湿度）：）养生条件（温度与湿度）：u 温度高，物理化学反应快，强度增长快；反之强度增长慢，在负温条件下温度高，物理化学反应快，强度增长快；反之强度增长慢，在负温条件下甚至不增长。因此，要求施工期的甚至不增长。因此，要求施工期的最低施工温度最低施工温度应在应在55以上，并在第一次重以上，并在第一次重冰冻冰冻(-3(-35)5)到来之前到来之前1 1个月个月1 1个半月完成。个半月完成。u 在一定在一定潮湿条件下养生潮湿条件下养生强度的形成比在一般空气中养生要好。强度的形成比在一般空气中养生要好。tRRt1第三节 石灰稳定类基层/底基层3.4 3.4 石灰稳定材料的缩裂防治石灰稳定材料的缩裂防治 （1 1）严格）严格控制压实含水量控制压实含水量：石灰稳定土含水量过多产生的干缩裂缝显：石灰稳定土含水量过多产生的干缩裂缝显著，压实时含水量应略小于最佳含水量。著，压实时含水量应略小于最佳含水量。 （2 2）严格控制压实标准：压实度小时产生的干缩比压实度大时严重，）严格控制压实标准：压实度小时产生的干缩比压实度大时严重，应尽可能应尽可能达到最大压实度达到最大压实度。 （3 3）严格）严格养生养生条件：干缩发生在成型初期，要重视初期的保湿养护，条件：干缩发生在成型初期，要重视初期的保湿养护，保证石灰稳定土表面处于潮湿状况。保证石灰稳定土表面处于潮湿状况。 （4 4）禁防干晒：石灰稳定土施工结束后可及早铺筑面层，使石灰稳定）禁防干晒：石灰稳定土施工结束后可及早铺筑面层，使石灰稳定土基层含水量不发生大的变化，从而减轻干缩裂缝。土基层含水量不发生大的变化，从而减轻干缩裂缝。第三节 石灰稳定类基层/底基层3.4 3.4 石灰稳定材料的缩裂防治石灰稳定材料的缩裂防治 （5 5）施工季节施工季节：温缩的最不利季节是材料处于最佳含水量附近，而且：温缩的最不利季节是材料处于最佳含水量附近，而且温度在温度在0 0-10-10时，因此施工要在当地气温进入时，因此施工要在当地气温进入00前一个月结束，以防在前一个月结束，以防在不利季节产生严重温缩。不利季节产生严重温缩。 （6 6）控制剂量：在满足强度要求情况下，尽可能）控制剂量：在满足强度要求情况下，尽可能选择较低剂量选择较低剂量的无机的无机结合料；在石灰稳定土中掺加结合料；在石灰稳定土中掺加606070%70%的集料也可提高其强度、稳定性和抗的集料也可提高其强度、稳定性和抗裂性。裂性。 （7 7）反射裂缝的防治：）反射裂缝的防治：u设置联结层；设置联结层；u铺筑碎石隔离过渡层；铺筑碎石隔离过渡层；u提高沥青下面层抗裂性能提高沥青下面层抗裂性能第三节 石灰稳定类基层/底基层3.5 3.5 石灰稳定材料的混合料设计石灰稳定材料的混合料设计（1 1）混合料的设计步骤）混合料的设计步骤 根据强度标准，通过试验选取合适的土，确定最佳的石灰剂量和混合根据强度标准，通过试验选取合适的土，确定最佳的石灰剂量和混合料的最佳含水量。料的最佳含水量。试验工地实际采取的石灰剂量应比室内实验确定的剂量多试验工地实际采取的石灰剂量应比室内实验确定的剂量多0.5%0.5%1.0%1.0%第三节 石灰稳定类基层/底基层3.5 3.5 石灰稳定材料的混合料设计石灰稳定材料的混合料设计 在规定温度在规定温度( (北方冰冻地区为北方冰冻地区为202022，南方非冰冻地区为，南方非冰冻地区为2525土土2)2)下保湿养生（湿度为下保湿养生（湿度为95%95%）6d6d， 浸水浸水1d1d，进行无侧限抗压强度试验，进行无侧限抗压强度试验。试件的尺寸为：。试件的尺寸为：5cm5cm5cm5cm的圆柱体。要求试验测定的强度符合：的圆柱体。要求试验测定的强度符合： RRZCdav1（2 2）石灰稳定土的强度及压实要求）石灰稳定土的强度及压实要求第三节 石灰稳定类基层/底基层3.6 3.6 石灰稳定基层石灰稳定基层/ /底基层的施工（底基层的施工（P293-296P293-296）第四节 水泥稳定类基层4.1 4.1 概述概述u 在粉碎或原状松散土中在粉碎或原状松散土中( (包括各种包括各种粗、中、细粒土粗、中、细粒土) )，掺入适量，掺入适量水泥水泥和和水水，按技术要求进行拌和、摊铺，在，按技术要求进行拌和、摊铺，在最佳含水量最佳含水量时进行压实和养护成型，其时进行压实和养护成型，其抗压强度符合要求，该类基层称为水泥稳定类基层。抗压强度符合要求，该类基层称为水泥稳定类基层。u 当水泥稳定细粒土（砂性土、粉性土或粘性土）时，称为水泥土当水泥稳定细粒土（砂性土、粉性土或粘性土）时，称为水泥土 u 水泥可用来稳定绝大多数的土类（高塑性粘土和有机质较多的土除外）水泥可用来稳定绝大多数的土类（高塑性粘土和有机质较多的土除外），改善其物理力学性质。，改善其物理力学性质。u 水泥稳定类一般可用于路面结构的水泥稳定类一般可用于路面结构的基层和底基层基层和底基层，但，但水泥土禁止水泥土禁止作为高作为高速公路或一级公路路面的基层，只能用做底基层。速公路或一级公路路面的基层，只能用做底基层。（1 1）水泥稳定类材料的定义）水泥稳定类材料的定义第四节 水泥稳定类基层4.1 4.1 概述概述u水泥稳定类基层具有良好的水泥稳定类基层具有良好的整体性整体性、足够的力学强度足够的力学强度、抗水性抗水性和和耐冻性耐冻性。其初期强度较高，且随龄期增长而增长，应用范围很广。其初期强度较高，且随龄期增长而增长，应用范围很广。u水泥稳定土包括水泥稳定碎石、砂砾、土等多种材料，是水泥稳定类基水泥稳定土包括水泥稳定碎石、砂砾、土等多种材料，是水泥稳定类基层的总称，水泥土是水泥稳定细粒土（粘土、粉土、黄土等）的总称。层的总称，水泥土是水泥稳定细粒土（粘土、粉土、黄土等）的总称。u 水泥稳定土抗拉能力较弱，易干缩，水泥稳定土抗拉能力较弱，易干缩，强度过高强度过高等缺点。等缺点。 （2 2）水泥稳定类材料的特点和种类）水泥稳定类材料的特点和种类第四节 水泥稳定类基层4.2 4.2 水泥稳定土的强度水泥稳定土的强度u水泥稳定过程中，水泥、土和水之间发生了多种非常复杂的作用：水泥稳定过程中，水泥、土和水之间发生了多种非常复杂的作用：u化学作用：水泥颗粒的水化、硬化作用；有机物的聚合作用；水泥水化化学作用：水泥颗粒的水化、硬化作用；有机物的聚合作用；水泥水化产物与粘土矿物之间的化学作用等。产物与粘土矿物之间的化学作用等。u物理化学作用：粘土颗粒与水泥及水泥水化产物之间的吸附作用；微物理化学作用：粘土颗粒与水泥及水泥水化产物之间的吸附作用；微粒的凝聚作用；水及水化产物的扩散、渗透作用；水化产物的溶解、结粒的凝聚作用；水及水化产物的扩散、渗透作用；水化产物的溶解、结晶作用等。晶作用等。u物理作用：如土块的机械粉碎作用，混合料的拌和、压实作用等。物理作用：如土块的机械粉碎作用，混合料的拌和、压实作用等。 （1 1）强度形成原理）强度形成原理第四节 水泥稳定类基层4.2 4.2 水泥稳定土的强度水泥稳定土的强度 （1 1）强度形成原理）强度形成原理u 水泥的水化作用：水泥稳定土中，首先发生的是水泥的水化作用：水泥稳定土中，首先发生的是水泥自身水泥自身的水化反应的水化反应，从而产生具有胶结能力的水化产物，这是水泥稳定土强度的，从而产生具有胶结能力的水化产物，这是水泥稳定土强度的主要来源主要来源。 在选用水泥时，在其他条件相同时，应优先选用在选用水泥时，在其他条件相同时，应优先选用硅酸盐水泥硅酸盐水泥，必要时，必要时还应对水泥稳定土进行还应对水泥稳定土进行“补钙补钙”以提高混合料中的碱度。以提高混合料中的碱度。（自己掌握原因（自己掌握原因）第四节 水泥稳定类基层4.2 4.2 水泥稳定土的强度水泥稳定土的强度 （1 1）强度形成原理）强度形成原理u 离子交换作用：离子交换作用：P297P297u 化学激发作用：化学激发作用： 当粘土颗粒周围介质的当粘土颗粒周围介质的pHpH值增加到一定程度时，粘土矿物中的部分值增加到一定程度时，粘土矿物中的部分SiOSiO2 2和和A1A12 20 03 3的活性将被激发出来，与溶液中的的活性将被激发出来，与溶液中的CaCa2 2进行反应，生成新进行反应，生成新的矿物，这些矿物主要是硅酸钙和铝酸钙系列，这些矿物具有胶凝能的矿物，这些矿物主要是硅酸钙和铝酸钙系列，这些矿物具有胶凝能力。生成的这些胶结物质包裹着粘土颗粒表面，与水泥的水化产物一力。生成的这些胶结物质包裹着粘土颗粒表面，与水泥的水化产物一起，将粘土颗粒凝结成一个整体。起，将粘土颗粒凝结成一个整体。碳酸化作用：碳酸化作用：OHnCaCOOnHCOOHCa23222) 1()(第四节 水泥稳定类基层4.2 4.2 水泥稳定土的强度水泥稳定土的强度 （2 2）水泥稳定土强度的影响因素）水泥稳定土强度的影响因素u 土质：土质：各类砂砾土、砂土、粉土和粘土均可用水泥稳定。用水泥稳定各类砂砾土、砂土、粉土和粘土均可用水泥稳定。用水泥稳定级配良好的碎级配良好的碎( (砾砾) )石和砂砾的效果最好，强度高、水泥用量少；其次是石和砂砾的效果最好，强度高、水泥用量少；其次是砂性土；再次之是粉性土和粘性土。一般要求土的砂性土；再次之是粉性土和粘性土。一般要求土的塑性指数不大于塑性指数不大于1717。u 水泥的成分和剂量：水泥的成分和剂量：通常情况下，硅酸盐水泥的稳定效果好，而铝酸通常情况下，硅酸盐水泥的稳定效果好，而铝酸盐水泥较差盐水泥较差 ；水泥；水泥分散度分散度增加，其活性程度和硬化能力也有所增大；增加，其活性程度和硬化能力也有所增大； 水泥土的强度随水泥剂量的增加而增长，水泥用量过多，经济上不合理水泥土的强度随水泥剂量的增加而增长，水泥用量过多，经济上不合理，且容易开裂。试验和研究证明，水泥剂量为，且容易开裂。试验和研究证明，水泥剂量为2.52.55.55.5较为合理。较为合理。（教材中建议的教材中建议的4%4%8%8%过高）过高） 水泥分散度：指水泥的细度或者比表面积。水泥分散度：指水泥的细度或者比表面积。应在一定的范围内，将水泥粉磨的越应在一定的范围内，将水泥粉磨的越细，即分散度越大，水泥的水化速度就越快，水化过程中所放的热量也就越多，强度细，即分散度越大，水泥的水化速度就越快，水化过程中所放的热量也就越多，强度也较高。但粉磨超过一定程度后，则对水泥强度是不利的，尤其是后期强度。也较高。但粉磨超过一定程度后，则对水泥强度是不利的，尤其是后期强度。第四节 水泥稳定类基层4.2 4.2 水泥稳定土的强度水泥稳定土的强度 （2 2）水泥稳定土强度的影响因素）水泥稳定土强度的影响因素u 施工工艺过程：施工工艺过程：从开始加水拌和到碾压完成一般控制在从开始加水拌和到碾压完成一般控制在6 6小时之内，最好在小时之内，最好在3 3小时小时之内。水泥稳定土需之内。水泥稳定土需湿法养生湿法养生，保证水泥充分水化形成强度；，保证水泥充分水化形成强度；养生温度养生温度愈高，强度增长的愈快。愈高，强度增长的愈快。u 含水量：含水量：水泥正常水化所需水量约为水泥重的水泥正常水化所需水量约为水泥重的20% 20% 。对砂性土，完全水化。对砂性土，完全水化达最高强度的含水量较最佳密度含水量小；而粘性土则相反。达最高强度的含水量较最佳密度含水量小；而粘性土则相反。 第四节 水泥稳定类基层4.3 4.3 水泥稳定类材料的混合料设计水泥稳定类材料的混合料设计 （1 1）材料要求）材料要求u 土：凡是能被粉碎的土，都可以用水泥稳定：石渣、石屑、砂砾、碎石土土：凡是能被粉碎的土，都可以用水泥稳定：石渣、石屑、砂砾、碎石土、砾石土；、砾石土； 碎石或砾石的碎石或砾石的压碎值压碎值对高速公路和一级公路不大于对高速公路和一级公路不大于30%30%，二级及二级以下，二级及二级以下公路不大于公路不大于35%35%。 二级及二级以下公路，底基层，颗粒二级及二级以下公路，底基层，颗粒最大粒径最大粒径不应超过不应超过37.5mm37.5mm；高级和一；高级和一级公路，颗粒最大粒径级公路，颗粒最大粒径 不应超过不应超过31.5mm31.5mm 土的颗粒组成应符合规范规定的土的颗粒组成应符合规范规定的级配级配要求；要求； 细粒土的细粒土的塑性指数塑性指数不应超过不应超过9 9；液限液限小于小于2828第四节 水泥稳定类基层4.3 4.3 水泥稳定类材料的混合料设计水泥稳定类材料的混合料设计第四节 水泥稳定类基层4.3 4.3 水泥稳定类材料的混合料设计水泥稳定类材料的混合料设计 （1 1）材料要求）材料要求u 水泥水泥: :普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥都可以普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥都可以，但应选用，但应选用终凝时间较长终凝时间较长（6 6小时以上）的水泥。小时以上）的水泥。 早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用；早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用； 宜采用强度宜采用强度等级较低等级较低的水泥，如的水泥，如#32.5#32.5和和#42.5#42.5的水泥的水泥u 水：饮用水水：饮用水第四节 水泥稳定类基层4.3 4.3 水泥稳定类材料的混合料设计水泥稳定类材料的混合料设计 （2 2）混合料组成设计）混合料组成设计原材料的基本要求原材料的基本要求u 合格的原材料是确保混合料具有良好性能的前提，因此使用前合格的原材料是确保混合料具有良好性能的前提，因此使用前必须必须对对原材料的各项基本性能指标进行测试。原材料的各项基本性能指标进行测试。 u 集料颗粒的最大粒径集料颗粒的最大粒径必须必须加以限制，粒径愈大，拌和机，平地机和摊加以限制，粒径愈大，拌和机，平地机和摊铺机等施工机械愈轻易损坏混合料，甚至可能使粗细集料产生离析现象。铺机等施工机械愈轻易损坏混合料，甚至可能使粗细集料产生离析现象。同时平整度也难以达到要求。一般最大粒径为同时平整度也难以达到要求。一般最大粒径为191920mm20mm。u 粒料中含有塑性指数的土时，其收缩性大，反之则收缩性小。为了减粒料中含有塑性指数的土时，其收缩性大，反之则收缩性小。为了减少基层材料的收缩性和减少基层裂缝，集料中少基层材料的收缩性和减少基层裂缝，集料中不宜不宜含有塑性指数小的土而含有塑性指数小的土而且，集料中且，集料中0.6mm0.6mm以下颗粒的塑性指数不大于以下颗粒的塑性指数不大于1212。u 集料集料必须必须干净。有机物含量不超过干净。有机物含量不超过12%12%；硫酸盐含量不超过；硫酸盐含量不超过0.25%0.25%。第四节 水泥稳定类基层4.3 4.3 水泥稳定类材料的混合料设计水泥稳定类材料的混合料设计 （2 2）混合料组成设计）混合料组成设计强度和压实度标准强度和压实度标准第四节 水泥稳定类基层4.3 4.3 水泥稳定类材料的混合料设计水泥稳定类材料的混合料设计 （2 2）混合料组成设计）混合料组成设计设计步骤设计步骤工地实际采取的水泥剂量应较实验室内试验确定的剂量多工地实际采取的水泥剂量应较实验室内试验确定的剂量多0.50.51.01.0。制备相同土样制备相同土样、不同水泥剂量的混合料不同水泥剂量的混合料确定最佳含水量和最大干压实密度确定最佳含水量和最大干压实密度按最佳含水量与最大干压实密度制备试件按最佳含水量与最大干压实密度制备试件无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度试验, ,选定合适的水泥剂量选定合适的水泥剂量第四节 水泥稳定类基层4.4 4.4 水泥稳定基层施工水泥稳定基层施工第五节 工业废渣稳定类基层5.1 5.1 概述概述u道路工程中应用的工业废渣主要是指工业生产过程中所产生的具有道路工程中应用的工业废渣主要是指工业生产过程中所产生的具有一定一定水硬性水硬性特点的无机工业废料，如：粉煤灰（特点的无机工业废料，如：粉煤灰（fly ash fly ash ）、煤渣）、煤渣、钢渣、高炉渣、铜矿渣及各种下脚料。、钢渣、高炉渣、铜矿渣及各种下脚料。u工业废渣一般可在有水的条件下与石灰等碱性材料共同作用，产生工业废渣一般可在有水的条件下与石灰等碱性材料共同作用，产生火山灰反应，稳定各种粒径不同的土。火山灰反应，稳定各种粒径不同的土。u工程应用中一般采用石灰稳定工业废渣或与工业废渣共同稳定土，工程应用中一般采用石灰稳定工业废渣或与工业废渣共同稳定土，其中最常用的工业废渣为粉煤灰，形成石灰粉煤灰稳定路面基层，其中最常用的工业废渣为粉煤灰，形成石灰粉煤灰稳定路面基层，简称为简称为二灰稳定类基层二灰稳定类基层。第五节 工业废渣稳定类基层5.2 5.2 石灰稳定工业废渣的特点石灰稳定工业废渣的特点u石灰稳定工业废渣基层具有水硬性、缓凝性、高强度、稳定性好等特点石灰稳定工业废渣基层具有水硬性、缓凝性、高强度、稳定性好等特点，能形成板体且强度随龄期不断增加，抗水、抗冻、抗裂性能好，且收，能形成板体且强度随龄期不断增加，抗水、抗冻、抗裂性能好，且收缩性小，能够适应各种气候环境和水文地质条件。缩性小，能够适应各种气候环境和水文地质条件。 u石灰稳定工业废渣常用作高级或者次高级路面的基层或底基层。石灰稳定工业废渣常用作高级或者次高级路面的基层或底基层。 其火山其火山灰作用的反应原理如下：灰作用的反应原理如下：第五节 工业废渣稳定类基层5.3 5.3 二灰稳定基层及其特点二灰稳定基层及其特点u石灰粉煤灰石灰粉煤灰( (简称二灰简称二灰) )基层是用石灰和粉煤灰按一定配比，加水拌和、摊基层是用石灰和粉煤灰按一定配比，加水拌和、摊铺、碾压及养生而形成的基层。在二灰中掺入一定量的土，经加水拌和、铺、碾压及养生而形成的基层。在二灰中掺入一定量的土，经加水拌和、摊铺、碾压及养生成型的基层，称二灰稳定土基层。其抗压强度也应符合摊铺、碾压及养生成型的基层，称二灰稳定土基层。其抗压强度也应符合规定要求。规定要求。u二灰稳定土的配比：石灰与粉煤灰的比，常用二灰稳定土的配比：石灰与粉煤灰的比，常用1 1：2 21 1：4 4；石灰粉煤灰与细；石灰粉煤灰与细粒土的比为粒土的比为3030：70705050：5050；石灰粉煤灰与粒料的比常采用；石灰粉煤灰与粒料的比常采用2020：80801515：8585。u为了防止裂缝，采用石灰与粉煤灰的比为为了防止裂缝，采用石灰与粉煤灰的比为1 1：3 31 1：4 4，集料含量为，集料含量为808085%85%左右为最佳，既可抗干缩又可抗温缩。左右为最佳，既可抗干缩又可抗温缩。u 二灰稳定土的特点：收缩性能好；早期强度低，后期强度比较高（施工时二灰稳定土的特点：收缩性能好；早期强度低，后期强度比较高（施工时应尽量安排在温暖高温季节，以利形成早期强度而成型）；易造成施工污染应尽量安排在温暖高温季节，以利形成早期强度而成型）；易造成施工污染。第五节 工业废渣稳定类基层5.4 5.4 二灰稳定基层的材料要求二灰稳定基层的材料要求u灰质质量灰质质量：应符合：应符合级以上质量指标。级以上质量指标。u粉煤灰成分粉煤灰成分：粉煤灰的活性成分（二氧化硅：粉煤灰的活性成分（二氧化硅三氧化二铝）含量大于三氧化二铝）含量大于 7070，烧失量小于，烧失量小于2020（控制其中有机质含量）。有害物质如（控制其中有机质含量）。有害物质如硫酸钙硫酸钙等含量不等含量不宜过大。宜过大。u粒料粒料： 石灰工业废渣混合料中粒料重量宜占石灰工业废渣混合料中粒料重量宜占80%80%以上，并有良好的级配；以上，并有良好的级配；高速公路和一级公路集料的压碎值应高速公路和一级公路集料的压碎值应30%30%，二级公路和二级以下公路集料，二级公路和二级以下公路集料的压碎值应的压碎值应35%35%。颗粒最大粒径高速公路和一级公路不大于。颗粒最大粒径高速公路和一级公路不大于31.5mm(31.5mm(方孔方孔筛筛) )，二级公路和二级以下公路不大于，二级公路和二级以下公路不大于40mm(40mm(圆孔筛圆孔筛) )。第五节 工业废渣稳定类基层5.4 5.4 二灰稳定基层的材料要求二灰稳定基层的材料要求第五节 工业废渣稳定类基层5.5 5.5 二灰稳定基层的混合料组成设计二灰稳定基层的混合料组成设计第五节 工业废渣稳定类基层5.5 5.5 二灰稳定基层的混合料组成设计二灰稳定基层的混合料组成设计 根据强度标准，通过根据强度标准，通过试验选取试验选取合适的二灰和集料，确定最佳的配合比和混合适的二灰和集料，确定最佳的配合比和混合料的最佳含水量。合料的最佳含水量。无侧限抗压强度试验：无侧限抗压强度试验： 在规定温度在规定温度( (北方冰冻地区为北方冰冻地区为202022，南方非冰冻地区为，南方非冰冻地区为2525土土2)2)下保下保湿养生湿养生6d 6d （湿度为（湿度为9595），浸水），浸水1d1d，进行无侧限抗压强度试验。试件尺寸为，进行无侧限抗压强度试验。试件尺寸为：150mm150mm150mm150mm的圆柱体。的圆柱体。 vadCZRR1制备相同集料制备相同集料 、不同二灰剂量的混合料不同二灰剂量的混合料确定最佳含水量和最大干压实密度确定最佳含水量和最大干压实密度按最佳含水量与最大干压实密度制备试件按最佳含水量与最大干压实密度制备试件无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度试验, ,选定合适的配合比剂量选定合适的配合比剂量第五节 工业废渣稳定类基层硫酸钙含量过高引起的二灰碎石基层病害硫酸钙含量过高引起的二灰碎石基层病害较合格的二灰碎石基层表面较合格的二灰碎石基层表面第一节 概述1.1 1.1 无机结合料稳定材料及其特点无机结合料稳定材料及其特点u 定义：定义：在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的水泥、或石灰、或在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的水泥、或石灰、或工业废渣等工业废渣等无机结合料无机结合料和和水水，拌和得到混合料经，拌和得到混合料经压实压实和和养生养生后，其抗后，其抗压强度符合规定要求的材料。压强度符合规定要求的材料。u 由于无机结合料稳定材料的刚度处于柔性材料由于无机结合料稳定材料的刚度处于柔性材料( (如沥青混合料如沥青混合料) )和刚和刚性材料性材料( (如水泥混凝土如水泥混凝土) )之间，所以也称为之间，所以也称为半刚性材料半刚性材料，由其铺筑的结，由其铺筑的结构层称为半刚性层。构层称为半刚性层。u 特点：特点：板体性好，板体性好，强度高、强度高、具有一定的抗拉强度；具有一定的抗拉强度；稳定性好稳定性好，抗冻，抗冻性强；强度和刚度随着龄期而增长；经济性好；性强；强度和刚度随着龄期而增长；经济性好； 干缩、温缩大干缩、温缩大，耐磨性差，抗疲劳性也稍差。，耐磨性差，抗疲劳性也稍差。第一节 概述1.2 1.2 无机结合料稳定材料的种类无机结合料稳定材料的种类 （1 1）原材料的种类）原材料的种类 土（广义）：细粒土、粗粒土、巨粒土土（广义）：细粒土、粗粒土、巨粒土 无机结合料：水泥、石灰、工业废渣等无机结合料：水泥、石灰、工业废渣等 2 2）无机结合料稳定种类：）无机结合料稳定种类： 细粒土：细粒土：二灰土二灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土 粗粒土：二灰碎石土、二灰稳定碎石（二灰碎石）、水泥碎石土、粗粒土：二灰碎石土、二灰稳定碎石（二灰碎石）、水泥碎石土、 水泥稳定碎石水泥稳定碎石、二灰砂、水泥砂、二灰砂、水泥砂 无土：二灰、二渣、水泥矿渣等无土：二灰、二渣、水泥矿渣等 （1 1）设计龄期：不同无机结合料稳定材料的强度和模量随龄期增）设计龄期：不同无机结合料稳定材料的强度和模量随龄期增长的速度不同，因此，在路面结构设计时的参数设计龄期，对于水泥稳长的速度不同，因此，在路面结构设计时的参数设计龄期，对于水泥稳定类材料的劈裂及模量的龄期为定类材料的劈裂及模量的龄期为9090天天，对于石灰或者二灰稳定类的龄期，对于石灰或者二灰稳定类的龄期为为180180天天，水泥粉煤灰稳定类为，水泥粉煤灰稳定类为120120天天，材料组成设计，材料组成设计7 7天天的抗压强度。的抗压强度。 （2 2）设计指标：由于半刚性基层材料的抗拉强度远小于其抗压强）设计指标：由于半刚性基层材料的抗拉强度远小于其抗压强度，因此度，因此抗拉强度抗拉强度（劈裂强度）是（劈裂强度）是路面结构设计路面结构设计的主要指标，抗压强度的主要指标，抗压强度是是材料组成设计材料组成设计的主要指标。的主要指标。第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.2 2.2 无机结合料稳定材料的龄期无机结合料稳定材料的龄期u 无机结合料稳定材料的干缩无机结合料稳定材料的干缩 （1 1）对干燥收缩，由于湿度在材料使用过程中总有变化，但一般更多）对干燥收缩，由于湿度在材料使用过程中总有变化，但一般更多考虑的是材料在考虑的是材料在成型之初成型之初的湿度降低影响。的湿度降低影响。 收缩机理收缩机理( (原因原因) )：水分挥发、水化作用，混合料的：水分挥发、水化作用，混合料的水分不断减少水分不断减少。引。引起的毛细管作用、吸附作用、分子间力作用、矿物晶体或凝胶体层间水作起的毛细管作用、吸附作用、分子间力作用、矿物晶体或凝胶体层间水作用、碳化收缩作用，导致无机结合料稳定材料的体积收缩。用、碳化收缩作用，导致无机结合料稳定材料的体积收缩。 （2 2）干缩的）干缩的影响因素影响因素：结合料的类型、剂量、被稳定材料的类别、粒：结合料的类型、剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、小于料含量、小于0.6mm0.6mm细颗粒含量、试件含水量和龄期等有关。细颗粒含量、试件含水量和龄期等有关。 d d = = l / /l d d = = d / 干缩系数干缩系数的计算的计算第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.4 2.4 无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性u 无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性（3 3）几种材料的干缩比较：）几种材料的干缩比较： 对稳定粒料类，三类半刚性材料的干缩特性的大小次序为：对稳定粒料类，三类半刚性材料的干缩特性的大小次序为： 石灰稳定类石灰稳定类 水泥稳定类水泥稳定类 石灰粉煤灰稳定类石灰粉煤灰稳定类 对于稳定细粒土，三类半刚性材料的收缩性的大小排列为：对于稳定细粒土，三类半刚性材料的收缩性的大小排列为： 石灰土石灰土 水泥土和水泥石灰土水泥土和水泥石灰土 石灰粉煤灰土石灰粉煤灰土（4 4）干缩的发生与预防）干缩的发生与预防 选择稳定剂种类与用量；选择稳定剂种类与用量； 控制材料成型时的含水量及成型时机；控制材料成型时的含水量及成型时机； 保湿养生。保湿养生。 第二节 无机结合料稳定材料的物理力学特性2.4 2.4 无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性u 无机结合料稳定材料的温缩无机结合料稳定材料的温缩 （1 1）收缩原理收缩原理：由固相、液相和气相组成。半刚性材料的外观胀：由固相、液相和气相组成。半刚性材料的外观胀缩性是三相的不同温度收缩性的综合效应表现。缩性是三相的不同温度收缩性的综合效应表现。 一般气相大部分与大气贯通，在综合效应中影响较小，可以忽略，一般气相大部分与大气贯通，在综合效应中影响较小，可以忽略，原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小，原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小，粉粒以下的颗粒粉粒以下的颗粒温度收缩温度收缩较大。较大。 （2 2）温缩影响因素：无机结合料稳定材料温度收缩的大小与结合）温缩影响因素：无机结合料稳定材料温度收缩的大小与结合料类型和剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、龄期等有关料类型和剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、龄期等有关 第二节 无机结合料稳定材料的物