建筑材料7第7-8章.ppt

土工合成材料是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料制成的各种类型产品，可置于岩土体或其它工程结构内部、表面或各结构层之间，具有加强、保护岩土或其它结构功能的一种新型工程材料。土工合成材料可以由不同的聚合物原材料生产，也可以按照使用目的制成各种各样的结构形式，品种繁多，如土工织物、土工膜、土工格栅、土工网和土工膜袋等，它已经成为继钢材、水泥、木材之后的第4种新型建筑材料。 土工合成材料的性质 土工合成材料的性质包括物理性质、力学性质、水力学性质、土工合成材料与土相互作用以及耐久性等内容。测试的目的可归纳为两个方面：一是提供工程设计所需的参数，如材料的厚度、孔径、抗拉强度、渗透系数、与土的界面摩擦系数等；二是用于比较多种产品的性能指标，例如单位面积质量、孔隙率、撕裂强度等，往往不应用于具体的设计公式，常用于选材的对比和判断特定工程应用的适宜性。 第7章 无机结合料稳定材料 7.1 无机结合稳定类材料 定义： 在各种粉碎或原来松散的土、碎（砾）石、工业废渣中，掺人适当数量的无机结合料（如石灰、水泥）及水，或同时掺入土壤固化剂，经拌和得到的混合料在压实及养生后，具有一定的强度和稳定性，在广义上统称为无机结合料稳定类混合料，或无机结合料稳定土。 特点： 优点：稳定性好，抗冻性能强，结构本身自成板体。 缺点：耐磨性差，干缩，温缩，养生期长。 无机结合料稳定材料的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间，常称之为半刚性材料。 分类： （1）按无机结合料品种分类 石灰稳定类、水泥稳定类、水泥石灰稳定类、石灰工业废渣稳定类。 （2）按照土中单个颗粒（指碎石、砾石和砂粒料，不指土块或土团）的粒径大小和颗粒组成分类 　细粒土 颗粒的最大粒径10mm，且2mm的颗粒含量不少于90％；　中粒土 颗粒的最大粒径30mm，且20mm的颗粒含量不少于85％；　粗粒土 颗粒的最大粒径50mm，且40mm的颗粒含量不少于85％。 7.1.1 石灰稳定土 石灰稳定土强度及影响因素 石灰稳定土的收缩特征及影响因素 石灰稳定土组成设计 概念：在粉碎的土和原状松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中掺入适量消解后的石灰和水，按照一定技术要求，经拌和后，在最佳含水量时摊铺、压实及养生，其抗压强度符合规定要求的路面基层称为石灰稳定类基层。 分类：石灰土、石灰砂砾土、石灰碎石土。 7.1.1 石灰稳定土 1、石灰稳定土强度及影响因素 （1）石灰稳定土的强度形成机理 离子交换作用→ 碳酸化作用 → 火山灰作用 → 结晶作用 → Ca2+→Na+、H+、K+ 7.1.1 石灰稳定土 （2）石灰稳定土强度的影响因素 （1）土质 塑性指数为15～20的粘性土较好；粒料和砂性土不宜；有机质含量大不宜。 （2）灰质 消石灰粉或生石灰粉，Ⅲ级以上的技术标准，妥善保管 。 （3）石灰剂量 存在最佳石灰剂量，对于粘性土及粉性土为8%～14%；对砂性土则为9%～16%。 （4）含水量 通过标准击实试验确定最佳含水量。 7.1.1 石灰稳定土 （5）拌和及压实 土的粉碎程度和拌和的均匀性；压实度（每增加2%，抗压强度平均增加14.1%）。 （6）养生条件与龄期 温度高可使反应过程加快，一定的湿度为结晶和火山灰反应提供了必要的水。强度随龄期而缓慢增长，（28d－30%强度），强度增长期可达8～10年以上。 7.1.1 石灰稳定土 （3）石灰稳定土的强度指标及标准 7.1.1 石灰稳定土 2、石灰稳定土的收缩特性及影响因素 体积收缩主要包括因含水量变化而引起的干缩和因温度降低而引起的温缩。 （1）干缩 水分蒸发和水化作用产生的。 （2）温缩 与基本体的固相、所相和液相的不同温度收缩性综合效应的结果。 7.1.1 石灰稳定土 3、石灰稳定土组成设计 根据强度标准，通过试验选取合适的土，确定必需的或最佳的石灰剂量和混合料的最大干密度、最佳含水量。 （1）原材料 （2）试件制备 （3）确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度 （4）强度试验 （5）确定石灰剂量 7.1.2 水泥稳定土 强度及影响因素 混合料组成设计 概念：在粉碎的土或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中，掺入适量的水泥和水，按照技术要求，经拌和摊铺，在最佳含水量下压实及养生成型，其抗压强度符合规定要求，以此修建的路面基层称为水泥稳定类基层。 分类：水泥土、水泥砂砾、水泥稳定碎石。 7.1.2 水泥稳定土 1、水泥稳定土强度及影响因素 （1）强度形成机理 水泥的水化作用→ 离子交换作用 →