无机结合料稳定材料及路面.ppt

第9章;主要内容; 无机结合料稳定材料定义 在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的水泥、或石灰、或工业废渣等无机结合料及水，拌和得到混合料经压实和养生后，其抗压强度符合规定要求的材料。 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)和刚性材料(如水泥混凝土)之间，所以也称为半刚性材料，由其铺筑的结构层称为半刚性层。 无机结合料稳定材料的特点 板体性好，具有一定的抗拉强度；稳定性好，抗冻性强；强度和刚度随着龄期而增长；经济性好；干缩温缩大，耐磨性差，抗疲劳性也稍差。;第一节 概述; 1）原材料①土（广义）：细粒土、粗粒土、巨粒土②无机结合料：水泥、石灰、工业废渣等 2）无机结合料稳定种类： 细粒土：二灰土、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、 水泥稳定碎石、二灰砂、水泥砂 无土：二灰、二渣、水泥矿渣等 ;5）干缩试验 试件：100mm×100mm×400mm梁式试件，标准养护条件下 养护7天； 条件：温度为25℃，湿度50％左右； 检测：第1天为6小时一次，第2～5天为12小时一次，之后24小时一次，直到含水量基本不变为止；;6）温缩试验 试件：100mm×100mm×400mm梁式试件，标准养护条件 养护28天； 温度范围：+55℃～-25℃，每 10℃为一个温度区段 时间设定：降温时间10min（即1℃/min），恒温120min；; ①干燥收缩 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成型之初的湿度降低影响。 1）收缩机理(原因) ?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; 2）干缩影响因素： 无机结合料稳定材料的干缩特性(最大干缩应变和平均干缩系数)的大小与结合料的类型、剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、小于0.6mm细颗粒含量、试件含水量和龄期等有关。 3）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：石灰稳定类水泥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：石灰土水泥土和水泥石灰土石灰粉煤灰土 4）干缩的发生与预防 ① 选择稳定剂种类与用量； ② 控制材料成型时的含水量及成型时机； ③ 保湿养生。 ; ②温度收缩 1）收缩原理： 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。 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，粉粒以下的颗粒温度收缩较大。 2）无机结合料稳定材料的温缩影响因素 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; 3）不同材料的温缩比较 石灰土砂砾（16.7×10-6）悬浮二灰粒料（15.3×10-6）密实式二灰粒料（11.4×10-6）和水泥砂砾（5～7％水泥剂量为10～15×10-6） 4）温缩的发生时节及控制 时节：冬季低温 控制：选择材料种类与配比;经过一定龄期的养生，半刚性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特性; ①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，并反射到沥青面层上形成反射裂缝； ②裂缝产生后，雨水的浸入会加剧沥青路面的病害； ③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。;第二节 无机结合料稳定材料的特性;第二节 无机结合料稳定材料的特性;第二节 无机结合料稳定材料的特性; ;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。;4 ）火山灰作用;四种作用中，主要是离子交换作用与火山灰作用，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。 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