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无机结合料稳定类基层上课讲义

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无机结合料稳定类基层上课讲义

无机结合料稳定类基层上课讲义
无机结合料稳定类基层
路面工程
学习单元：
1、路面基（垫）层分类及特点； 2、无机结合料稳定类基（垫）层
基层主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力， 并把它扩散到垫层和土基中，因此，要求基层应 有足够的强度和刚度。车轮荷载水平力作用，沿 深度递减得很快，对基层影响很小，对基层材料 的耐磨性可不予重视。基层应有平整的表面，以 保证面层厚度均匀。基层遭受大气因素的影响虽 比面层小，但难于阻止地下水上升。当面层透水 时，也不能阻止雨水的渗入，所以基层结构应有 足够的水稳定性。
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基层（底基层）可分为结合料（包括有机结合 料和无机结合料）稳定类基层和无结合料的粒料 类基层。其中无机结合料稳定类基层又称为半刚 性或整体性基层，通常包括水泥稳定类、石灰稳 定类和水泥、石灰综合稳定类。半刚性基层材料 的显著特点是：整体性强、承载力高、刚度大、 水稳定性强。是我国二级以上公路路面基层的主 要结构形式。粒料类基层常分为嵌锁型和级配型。
任务2：无机结合料稳定基层
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任务2：无机结合料稳定基层
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
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无机结合料稳定基层
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。以此修筑的基层或底基层亦称为半刚性基 层或半刚性底基层。在我国已建成的高速公路 和一级公路中，大多数路面采用了这种基层。

市政工程教学课件：无机结合料稳定材料及路面 (一)

市政工程教学课件：无机结合料稳定材料及路面 (一)

市政工程教学课件：无机结合料稳定材料及
路面 (一)
市政工程是指建设市政公共设施工程，如道路、桥梁、排水、照明、供水、供气、供热等。

对于市政工程的教学，无机结合料稳定材料及路面是一项非常重要的内容，能使学生了解到这个领域中的一些关键知识，随后将进行详细讲解。

一、无机结合料的定义和特点
无机结合料是一种由水泥、石灰等无机胶凝材料和矿物骨料等混合物制成的固结材料，具有固结、粘结强度高、耐久性强等特点。

学生应该了解无机结合料的特点和在市政工程中的具体应用。

二、无机结合料的配合比设计
为了使无机结合料能够发挥最佳效果，设计合理的配合比十分重要。

这一部分的内容主要讲解的是在无机结合料的配合比设计中，需要考虑哪些因素。

三、无机结合料的稳定作用及应用
无机结合料在城市道路、机场跑道、港口码头及工业场地等地区广泛应用。

了解无机结合料的稳定作用和其在市政工程中的具体应用，能够帮助学生更好地理解无机结合料的重要性。

四、路面结构设计
路面结构设计是道路工程设计中的一个重要部分，市政工程教学应该对其进行重点讲解。

学生需要掌握路面结构设计的基本原理、选材和设计要点等方面的知识。

五、路面材料的应用
路面材料种类繁多，学生应该了解各种路面材料的特点和适用场合，如瀑布式落石防护网、聚胺酯高分子喷涂材料等。

综上所述，市政工程教学课件：无机结合料稳定材料及路面，是市政工程教育的重点内容。

通过教材的讲授，学生能够掌握无机结合料和路面结构设计的理论知识，提高市政工程的实际操作能力，进而促进市政工程的发展。

掌握路面无机结合料稳定基层施工(一)--一级建造师考试辅导《公路工程管理与实务》第一章第二节讲义

掌握路面无机结合料稳定基层施工(一)--一级建造师考试辅导《公路工程管理与实务》第一章第二节讲义

正保远程教育旗下品牌网站美国纽交所上市公司(NYSE:DL)建设工程教育网/一级建造师考试辅导《公路工程管理与实务》第一章第二节讲义掌握路面无机结合料稳定基层施工（一）1B412013 掌握路面沥青稳定基层施工一、沥青稳定类基层分类及适用范围二、施工一般要求1.按施工规范要求做好各项施工准备工作。

2.即包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。

配合比设计采用马歇尔试验设计方法。

三、路面沥青稳定基层施工（一）热拌沥青碎石基层施工1.热拌沥青碎石的拌制（1）采用间歇式拌合机或连续式拌合机拌制。

（2）混合料均匀一致，无花白料，不符合要求时不得使用，并及时调整。

（3）应逐车用地磅称重。

2.热拌沥青混合料的运输（1）为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板可涂一薄层油水（柴油和水的比例＝1：3）混合物，但不得有余液积聚在车厢底部。

（2）从拌合机向运料车上放料时，应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置，以减少粗细集料的离析现象。

3.热拌沥青混合料的摊铺（1）下承层质量不符合要求，或未按规定洒布透层、粘层、铺筑下封层时，不得铺筑面层。

（2）热拌沥青混合料应采用机械摊铺。

（4）当高速公路和一级公路施工气温低于10℃、其他等级公路施工气温低于5℃时，不宜摊铺热拌沥青混合料。

（6）沥青混合料的松铺系数：由试验确定。

机械摊铺1.15～1.30，人工摊铺1.20～1.45。

（8）可用人工作局部找补或更换混合料；摊铺不得中途停顿。

4.热拌沥青混合料的压实及成型（1）沥青混合料的分层压实厚度不得大于10cm。

（2）应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤，以达到最佳结果。

沥青混合料压实宜采用钢筒式静态压路机与轮胎压路机或振动压路机组合的方式。

（3）沥青混合料的压实应按初压、复压、终压（包括成型）三个阶段进行。

（4）初压应在混合料摊铺后较高温度下进行，应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动装置的振动压路机碾压2遍。

压路机应从外侧向中心碾压。

12 路基路面工程第十二章 无机结合料稳定基层教程文件

12 路基路面工程第十二章 无机结合料稳定基层教程文件
•对于稳定粒料类，三类半刚性材料的干缩性：石灰稳定类>水泥稳定类>石 灰粉煤灰(二灰)稳定类. •对于稳定细粒土, 三类半刚性材料的干缩性：石灰土>综合稳定土>二灰土.
（四）温缩特性
温缩的大小与结合料类型和剂量、被稳定材料的类别(特别 是它的级配和细粒土的含量)、龄期等有关。
•一般来说, 温缩性: 石灰稳定的>二灰稳定的>水泥稳定的; •结合料剂量大则温缩大; •被稳定材料中, 粗粒料越多,温缩越小. (因为<0.074mm的土粒温缩较大, 而 >0.074mm的颗粒温缩较小) •在成型初期，半刚性基层表面温度昼夜变化大（多在高温季节施工），加上可 能的失水，温缩加干缩极易引起裂缝，必须加强保温保湿养生，不得时干时湿。 •经过一定龄期的养生，半刚性基层上铺筑沥青面层后，基层内相对湿度略有增 大，使材料的含水量趋于平衡，这时半刚性基层的变形以温度收缩为主。
散点概 率分布 曲线
二灰砂砾(小梁)应力强度比疲劳寿命曲线
在一定的应力条件下，整体性材料的疲劳寿命取决于材料的强度和 刚度。强度愈大刚度愈小，其疲劳寿命就愈长。 应力强度比越高，则疲劳寿命越短。
（三）干缩特性
无机结合料稳定材料的干缩性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的细颗粒的含量、 试件含水量和龄期等有关 。
第十二章 无机结合料稳定路面
一、无机结合料稳定类材料的力学特性
（一）应力—应变特性
水泥稳定碎石的力学特性指标与龄期的关系 力学参数（MPa) 28天 90天 180天 28天／180天
90天／180天
R
4.49 5.57
6.33
0.71
0.88
Ep

(6)一建市政名师胡宗强(考点分析非常准确) 1K411031 32不同无机结合料稳定基层特性讲义

(6)一建市政名师胡宗强(考点分析非常准确) 1K411031 32不同无机结合料稳定基层特性讲义

(2)试分析压实后的基层表面会产生松散现象的 主要原因。 从背景材料看，可能原因有：混合料运送堆放 未很好覆盖，且摊铺前堆放时间长，混合料含水量 未视条件适当调整，以使现场的混合料含水量接近 最佳含水量。 ——原材料、水、拌、运（盖）、放
(3)清除浮料后局部采用补平法是否可行？ 不可行。（城镇道路工程施工与质量验收规 范）CJJ1-2008中规定：基层施工中禁止用薄层 贴补的方法整平修补表面。贴补层找平后基层整 体稳定性差。
三、级配砂砾(碎石)、级配砾石(碎砾石)基层 (一)材料与拌合 1.级配砂砾、级配砾石基层、级配碎石、级配 碎砾石基层所用原材料的压碎值、含泥量及细长扁 平颗粒含量等技术指标应符合规范要求，大中小颗 粒范围也应符合有关规范的规定。 2.采用厂拌方式，强制式拌合机拌制，级配符 合要求。
(二)运输与摊铺 1.运输中应采取防止水遗撒和防扬尘措施。 2.宜采用机械摊铺，摊铺应均匀一致，发生 粗、细骨料离析(“梅花”、“砂窝”)现象时，应 及时翻拌均匀。 3.两种压实系数均应通过试验段确定，每层 应按虚铺厚度一次铺齐，颗粒分布应均匀，厚度 一致，不得多次找补。
(二)水泥稳定土基层 1.水泥稳定土有良好的板体性，其水稳性和抗 冻性都比石灰稳定土好。水泥稳定土的初期强度 高，其强度随龄期增长。水泥稳定土在暴露条件 下容易干缩，低温时会冷缩，而导致裂缝。
2.水泥稳定细粒土(简称水泥土)的干缩系数、 干缩应变以及温缩系数都明显大于水泥稳定粒料， 水泥土产生的收缩裂缝会比水泥稳定粒料的裂缝 严重得多；水泥土强度没有充分形成时，表面遇 水会软化，导致沥青面层龟裂破坏；水泥土的抗 冲刷能力低，当水泥土表面遇水后，容易产生唧 浆冲刷，导致路面裂缝、下陷，并逐渐扩展。为 此，水泥土只用作高级路面的底基层。

无机结合料稳定类路面课件

无机结合料稳定类路面课件

原因分析
从材料、环境、施工等方面分析 裂缝产生原因
防治措施
提出材料优选、施工控制、养护 管理等防治措施
处理方法
提出材料调整、结构优化、施工 改进等处理方法
问题表现
阐述强度不足的路面表现及影响
问题二
无机结合料路面强度不足问题及 处理方法
经验教训总结及启示
经验教训一
重视材料选择与质量控制
启示
加强材料研究，推动新材 料、新技术应用，提高路
混合料制备工艺流程
配料
按照设计比例将各种原材料进 行准确配料。
搅拌
采用合适的搅拌机进行充分搅 拌，确保混合料的均匀性。
运输
采用适当的运输方式将混合料 运至施工现场。
摊铺与压实
采用合适的摊铺机和压路机进 行混合料的摊铺和压实，确保
路面的平整度和密实度。
混合料性能评价方法
无侧限抗压强度
采用无侧限抗压强度试验评价混合料的抗压 性能。
智能化、数字化、网络化 借助先进的信息技术和传感器技术，实现无机结合料稳定 类路面的智能化、数字化和网络化，提高路面管理和维护 效率。
长寿命、高性能、多功能 通过新材料、新技术和新工艺的研发与应用，提高无机结 合料稳定类路面的使用寿命、性能和功能，满足不断增长 的交通需求。
感谢您的观看
THANKS
集料种类与要求
粗集料
应选用质地坚硬、耐久、洁净的碎石 或卵石，压碎值、针片状颗粒含量等 指标应符合规范要求。
细集料
应选用洁净、干燥、无风化的天然砂 或机制砂，含泥量等指标应符合规范 要求。
原材料性能对路面性能影响
无机结合料性能
面厚度、平整度、抗滑性能 等。
配合比设计
合理的配合比设计可优化路面性能， 提高使用寿命。

掌握路面无机结合料稳定基层施工(二)--一级建造师考试辅导《公路工程管理与实务》第一章第二节讲义

掌握路面无机结合料稳定基层施工(二)--一级建造师考试辅导《公路工程管理与实务》第一章第二节讲义

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一级建造师考试辅导《公路工程管理与实务》第一章第二节讲义
掌握路面无机结合料稳定基层施工（二）
三、无机结合料稳定基层施工
无机结合料基层路拌法施工；厂拌法施工。

（一）无机结合料稳定基层施工准备
1.下承层准备：检查下承层的压实度，平整度，高程，横坡度，平面尺寸等，对土基必须用12～15t 压路机或等效的压路机碾压（3～4遍），并进行检查，如有表面松散、弹簧等现象必须进行处理。

2.施工放样
（4）摊铺机施工应于待摊铺基层两侧布置控制标高的钢支架，其上设置钢丝绳作为摊铺机行走的标高控制基准线。

基准线一定要拉紧，拉力应不小于150kg ，控制标高支架间距不超过10m ，同时基准线拉好后要仔细观察一下是否平顺。

（1）恢复中线，
设置指示桩
（2）标出设计标高
（3）划分布料网格
（4）设置钢丝绳
3.混合料组成设计：
（二）无机结合料稳定基层施工备料
1.土料 （1）应在预定的深度范围内采集土，不应分层采集，当需分层采集土时，应将土先分层堆放在一场地上，然后从前到后将上下层土一起装车运送到现场。

（2）对于塑性指数大于12的黏土，机械拌合时，可视土质和机械能确定是否需要过筛。

人工拌合时，。

掌握不同无机结合料稳定基层特性--一级建造师考试辅导《市政公用工程管理与实务》第一章第三节讲义1

掌握不同无机结合料稳定基层特性--一级建造师考试辅导《市政公用工程管理与实务》第一章第三节讲义1

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掌握不同无机结合料稳定基层特性
1K411030 城镇道路基层施工
1K411031 掌握不同无机结合料稳定基层特性
一、无机结合料稳定基层
（一）定义
（二）分类
[案例1K411031] 1.背景
某公司中标城市主干道路面大修工程，其中包括部分路段的二灰（教材错误，应该为水泥稳定粒料）料路基施工。

施工项目部为了减少对城市交通的影响，采取夜间运输基层材料，白天分段摊铺碾压。

施工中发现基层材料明显离析，压实后的表面有松散现象，局部清楚浮料后采用贴料法找平。

现场监理工程师发现后并认定为重大质量事故的隐患，要求项目部采取措施进行纠正。

2.问题
（1）从背景材料看，控制基层材料离析应从哪些方面人手?
（2）试分析压实后的基层表面会产生松散现象的主要原因。

（3）清楚浮料后局部采用补平法是否可行?
（4）监理工程师为何认定为重大质量的隐患?
3.参考答案
（1）问题1
应从以下三个方面控制基层材料离析：
①基层材料生产
A.骨料堆放要采用小料堆，避免大料堆放时大颗粒流到外侧；
B.二灰的含量应严格控制，减少混合料中小于0.075mm 颗粒的含量；
C.混合料的总拌合时间一般在35s 左右。

②基层材料运输堆放
为避免运输堆放的离析现象，装料时应分次，均匀上料；卸料时要尽量使混合料整体卸落；堆放料堆。

无机结合料稳定材料(道路建筑材料课件)

无机结合料稳定材料(道路建筑材料课件)

合适的水泥剂量试件室内试验结果的平均抗压强度应符合公式（7-1）的
要求：
R ·（1－ Z aCv ）≥ Rd
式中：
C CV—— 一组试验的强度变异系数。 v
S R
2
S
R Ri
n 1
二、材料组成设计步骤
9. 确定工地上实际采用的水泥剂量
➢此剂量试件室内试验结果的强度代表值Rd0应不小于强度标准值Rd 即Rd0≥Rd ，当Rd0＜Rd时，应重新进行配合比试验。
3.设计计算
（33.设）计强计度算检验 按压实度为98%计算出不同水泥剂量下的水泥稳定碎石试件的干密度， 按此干密度和最佳含水率制备试件。进行7d无侧限抗压强度试验。
无机结合料稳定材料的组成设计例题
[例3-1] 设计某地二级公路路面基层用水泥稳定碎石的配合比。
3.设计计算
（34.设）计确计定算水泥的最佳剂量 从表3-13可知，满足Rd0≥Rd的水泥最佳剂量为5.0%。根据施工条件， 工地上实际采用的水泥剂量为5.5%，该水泥稳定碎石的最大干密度为 2.205g/cm3，最佳含水率为5.9%。
击实试验及强度检测结果
无机结合料稳定材料的组成设计例题
[例3-1] 设计某地二级公路路面基层用水泥稳定碎石的配合比。
2.原材料选用
（1）集料
选用四种单级配集料，集料规格为4#（19~31.5）mm、 3#(9.5~19)mm、2#(4.75~9.5)m、 1#(0.075~4.75)mm。根据混合料级配要求，确定掺配 比例为4#：3#：2#：1# = 19%：28%：22%：31%。
（34.设）计确计定算水泥的最佳剂量
从表3-13可知，满足Rd0≥Rd的水泥最佳剂量为5.0%。根据施工条件，工 地上实际采用的水泥剂量为5.5%，该水泥稳定碎石的最大干密度为 2.205g/cm3，最佳含水率为5.9%。

2021年一建市政精讲班第13讲道路13不同无机结合料稳定基层特性讲义

2021年一建市政精讲班第13讲道路13不同无机结合料稳定基层特性讲义

1K411030 城镇道路基层施工1K411031 不同无机结合料稳定基层特性基层的材料与施工质量是影响路面使用性能和使用寿命的最关键因素。

补充：基层材料分类石灰稳定土类：石灰稳定粒料、石灰稳定土（灰土）水泥稳定土类：水泥稳定粒料、水泥稳定土（水泥土）二灰（石灰粉煤灰）稳定土类：二灰稳定粒料、二灰稳定土（二灰土）一、无机结合料稳定基层目前大量采用结构较密实、孔隙率较小、透水性较小、水稳性较好、适宜于机械化施工、技术经济较合理的水泥、石灰及工业废渣稳定材料施工基层，这类基层通常被称为无机结合料稳定基层。

二、常用的基层材料（一）石灰稳定土类基层(1)石灰稳定土有良好的板体性，但其水稳性、抗冻性以及早期强度不如水泥稳定土。

石灰土的强度随龄期增长，并与养护温度密切相关，温度低于5℃时强度几乎不增长。

(2)石灰稳定土的干缩和温缩特性十分明显，且都会导致裂缝。

与水泥土一样，由于其收缩裂缝严重，强度未充分形成时表面会遇水软化，容易产生唧浆冲刷等损坏，石灰土已被严格禁止用于高等级路面的基层，只能用作高级路面的底基层。

（二）水泥稳定土基层(1)水泥稳定土有良好的板体性，其水稳性和抗冻性都比石灰稳定土好。

水泥稳定土的初期强度高，其强度随龄期增长。

水泥稳定土在暴露条件下容易干缩，低温时会冷缩，导致裂缝。

(2)水泥稳定细粒土(简称水泥土)的干缩系数、干缩应变以及温缩系数都明显大于水泥稳定粒料，水泥土产生的收缩裂缝会比水泥稳定粒料的裂缝严重得多；水泥土强度没有充分形成时，表面遇水会软化，导致沥青面层龟裂破坏；水泥土的抗冲刷能力低，当水泥土表面遇水后，容易产生唧浆冲刷，导致路面裂缝、下陷，并逐渐扩展。

为此，水泥土只用作高级路面的底基层。

补充：水泥稳定粒料可用于高等级路面的基层与底基层。

（三）石灰工业废渣稳定土基层(1)石灰工业废渣稳定土中，应用最多、最广的是石灰粉煤灰类的稳定土(粒料)，简称二灰稳定土(粒料)，其特性在石灰工业废渣稳定土中具有典型性。

土壤固化剂无机结合料稳定土材料试验检测规程(讲座培训课件)

土壤固化剂无机结合料稳定土材料试验检测规程(讲座培训课件)

（1）选择水泥土中的水泥剂量 （2）确定最佳含水率和最大干密度
一般至少选择3组不同水泥剂量，分别表示最小剂量、 中间剂量和最大剂量。通过内插共生成5组不同水泥剂量。
如水泥稳定细粒土基层 选择的水泥剂量为8%，12%，16%。其中的10%和14%的 最佳含水率和最大干密度可通过内插法确定。
确定细粒土最佳含水率和最大干密度的方法为“试验法”， 即通过击实试验确定。
水泥稳定粒料的最佳含水率
粒料的面湿饱水率
第三节 石灰稳定类混合料
一、石灰稳定土的技术特性
1.强度特征及其影响因素
（1）强度形成机理
机械压实；离子交换反应；氢氧化钙结晶；碳酸化反应； 火山灰反应等。
（2）组成材料对石灰稳定土强度的影响
①石灰细度越大，在相同剂量下与土粒的作用越充分，反应进行得越快， 稳定效果越好。 ②随着石灰剂量的增加，石灰土的强度和稳定性提高，但超过某一定剂 量后，强度的增长不明显。 ③石灰土的强度随着土中黏土矿物含量的增多、塑性指数的增大而提高。
按预定干密度制件
①计算制备一个预定干密度的试件,需要混合料.
M1=PdVK(1+0.01w)
V---试模的体积（cm3 ） Pd---稳定土试件的干密度 （g /cm3 ） w---稳定土混合料含水量（%） K－稳定土要求的压实度（％） ②装模－压件（静压法或击实）－脱模 ③ 称 质 量 M2 （ 小 、 中 、 大 试 件 分 别 准 确 到 1g 、 2g 、
1.强度特征 稳定类混合料的强度指标有无侧限抗压强度、抗拉强度、
承载比等。目前在工程上，较多采用抗压强度和劈裂强度 来评价稳定类混合料的强度。
2.疲劳特性 在我国现行《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）

2无机结合料稳定基层

2无机结合料稳定基层

五、应用局限性
稳定细粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰 土不宜用作高等级沥青路面的基层，宜用于底基层：
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，雨水的进入会加剧沥青路面的病害。
弯拉强度试验示意图 间接拉伸（劈裂）试验示意图 (Indirect Tension ) (Bend Beam Test) (Bend Beam Test)
二、疲劳特性（Fatigue Characteristic）
1. 疲劳破坏是指材料在小于极限应力的重复应 力作用下最终达到破坏状态，重复应力的作用次数 称为疲劳寿命，其主要取决于重复应力与极限应力 的比值。一般用双对数方程或单对数方程来表示无 机结合料的疲劳方程。 2. 主要试验及指标：弯拉疲劳试验和劈裂疲劳
当粘土颗粒周围介质的当粘土颗粒周围介质的ph增加到一定程度时粘土矿物中的部分si02和和a1203的活的活性将被激发出来与溶液中的性将被激发出来与溶液中的ca2进行反应生成新的矿物这些矿物主要是硅酸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力
第二章
无机结合料稳定路面
Inorganic Binding Material Pavement
第一节 概述
1. 无机结合料稳定路面定义
在粉碎的或原状松散的土中，掺入一定量的无机结合料和水，经拌和得 到的混合料经压实、养生后，其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合 料稳定材料，此修筑的路面称为无机结合料稳定路面。
2. 无机结合料的种类
石灰、水泥、粉煤灰、工业废渣等。
3. 土的分类
粉碎的或原状松散的土按照土中单个颗粒(指碎石、砾石、砂和土颗粒) 的粒径的大小和组成，将土分成细粒土、中粒土和粗粒土。例如石灰土、水 泥土、水泥砂砾、石灰粉煤灰碎石等。

07无机结合料稳定材料讲稿

07无机结合料稳定材料讲稿

路面设计原理与方法第七章无机结合料稳定材料1 ．概述定义：在粉碎的或原来松散的土中掺入一定量的无机结合料(包括水泥、石灰或工业废渣等)和水，经拌和得到的混合料在压实与养生后，其抗压强度符合规定的要求的材料称为无机结合料稳定材料。

以此修筑的路面称为无机结合料稳定路面。

特点：无机结合料稳定路面具有稳定性好、抗冻性能好、结构本身自成板体等特点，但其耐磨性差。

因此广泛用于修筑路面结构的基层和底基层。

（1）具有一定的抗拉强度，且各种材料的抗拉强度有明显的不同。

（2）环境温度对半刚性材料强度有很大的影响；（3）强度和刚度都随龄期增长；（4）刚度较柔性路面大，但比刚性路面小；（5）承载能力和分布荷载能力大于柔性路面；（6）容许弯沉小于柔性路面；（7）容易产生收缩裂缝。

土种类：粉碎的或原来松散的土按照土中单个颗粒(指碎石、砾石和砂颗粒)的粒径的大小和组成，将土分成细粒土、中粒土和粗粒土。

细粒土：颗粒的最大粒径小于10mm，且其中大于2mm的颗粒不少于90%。

中粒土：颗粒的最大粒径小于30mm，且其中大于20mm的颗粒不少于85%。

粗粒土：颗粒的最大粒径小于50mm，且其中大于40mm的颗粒不少于85%。

无机结合料稳定材料种类：不同的土与无机结合料拌和得到不同的稳定材料。

例石灰土、水泥土、水泥砂砾、石灰粉煤灰碎石等。

无机结合料稳定材料种类较多，其物理、力学性质各有特点，应根据结构要求，掺加剂和原材料的供应情况及施工条件，进行综合技术、经济比较后确定。

使用场合：由于无机结合料稳定材料其刚度介于粒料和水泥混凝土之间，常称此为半刚性材料，以此修筑的基层或底基层亦称为半刚性基层。

2 ．无机结合料稳定材料的特性无机结合料稳定材料的力学特征包括应力-应变关系、疲劳特性、收缩特性、温缩特性。

2．1无机结合料稳定材料的应力-应变特征设计龄期无机结合料稳定路面的重要特点之一是强度和模量随龄期的增长而不断增长，逐渐具有一定的刚性性质。

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任务2：无机结合料稳定基层
稳定土方法的选择 应根据道路结构对加固 的要求，外掺剂或其它原材料的供应情况，施 工情况及当地土的性质等，进行详细的经济技 术比较后确定。
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无机结合料稳定基层
在各种粉碎或原状松散的土、碎（砾） 石、工业废渣中，掺入适当数量的无机结合 料(如水泥、石灰或工业废渣等 )和水，经拌 和得到的混合料在压实与养生后，其抗压强 度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定 类混合料，以此修筑的路面基层称为 无机结 合料稳定基层。
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半刚性基层： 是用无机结合料与集料或土组 成的混合料铺筑的，具有一定厚度的路面结构层 ――是二级以上公路的主要基层类型。
特 点： 整体性好、强度高、刚度大、水稳 定性好、经济效益佳。
分 类： 按结合材料和强度形成机理的不同 分为 水泥稳定类、石灰稳定类、工业废渣稳定类 。
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? 半刚性材料的力学特征 包括应力 -应变 关系，疲劳特性和收缩（温缩和干缩）特性。
稳定材料的类别、粒料含量、龄期等有关。 试验资料表明，以下 几种半刚性材料 的收缩性 按由大到小的次序排列，即：
石灰土砂砾（线收缩系数 16.7×10-16，以 下同）＞悬浮式石灰粉煤灰粒料（ 15.3×10-16） ＞密实型石灰粉煤灰粒料（ 11.4×10-6）。
缺点： 耐磨性差，干缩，温缩，养生期长。
2020/6/2613源自? 无机结合料稳定材料 具有稳定性好，抗冻性 强、结构自成板体等特点，但由于其耐磨性 差，因此被广泛用于修筑路面结构的基、垫 层。
? 无机结合料稳定材料的完工初期 具有柔软的 工作特征，随着时间的延长，其强度和刚度 逐渐提高，板体性增加。结构成型后，其刚 度介于柔性材料与刚性材料之间，故又称之 为半刚性材料。
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1、半刚性路面面层
拌和法半刚性面层： 水泥砂浆 +乳化沥青（渣油） +集料 灌浆法半刚性面层： 在大孔隙率的开级配沥青混凝土中灌注 水泥(砂)浆
注浆前
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注浆后
内部结构状态
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1、无机结合料稳定材料的应力 - 应变特性
半刚性材料最重要的特点之一就是其强度和 模量随龄期不断提高。并逐渐具有刚性性质。一 般规定，水泥稳定类材料的设计龄期为 90d ，石灰 或石灰粉煤灰（又称二灰）稳定类材料的设计龄 期为180d 。在一定龄期（ 28日）条件下的试验资 料表明，在较宽的范围内，半刚性材料的应力 -应 变关系基本呈线性关系。
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无机结合料稳定基层
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。以此修筑的基层或底基层亦称为 半刚性基 层或半刚性底基层。 在我国已建成的高速公路 和一级公路中，大多数路面采用了这种基层。
优点： 稳定性好，抗冻性能强，结构本身 自成板体。
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水泥稳定砂砾的收缩性随水泥剂量的增加而加 大，当水泥剂量为 5%～7%时，其线收缩系数为 10×106～15×10-6。
半刚性基层一般在气温较高时修建。成型初期 内部含水量较高，且未被面层封闭，由于基层内部 水分的蒸发，从而产生了由表及里的干燥收缩。同 时，环境温度也存在着昼夜差异，因此，修建初期 的半刚性基层同时受到干燥收缩和温度收缩的综合 影响，如不注意养生保护，易形成早期裂缝。
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任务2：无机结合料稳定基层
采用一定的技术措施使土成为具有一定的 强度与稳定性的筑路材料，以此修筑的路面基 层称为 稳定土基层。
稳定土的方法有多种，按其采用的技术措 施的不同可分为： 机械方法（压实）、物理方 法（改善水温状况）、化学方法（加入外掺 剂）、技术处理（热处理、电化学加固）等。
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1、无机结合料稳定材料的应力 - 应变特性 表征半刚性材料力学强度参数的指标：
? 抗拉、抗压强度 ? 抗拉、抗压模量 ? 抗弯拉强度和抗弯拉模量
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1、无机结合料材料的应力 - 应变特性
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基层（底基层） 可分为结合料（包括有机结合 料和无机结合料）稳定类基层和无结合料的粒料 类基层。其中 无机结合料稳定类基层 又称为半刚 性或整体性基层， 通常包括 水泥稳定类、石灰稳 定类和水泥、石灰综合稳定类。 半刚性基层材料 的显著特点是： 整体性强、承载力高、刚度大、 水稳定性强。 是我国二级以上公路路面基层的主 要结构形式。 粒料类基层 常分为嵌锁型和级配型。
任务2：无机结合料稳定基层
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任务2：无机结合料稳定基层
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
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单元1、基（垫）层分类
一、路面垫层分类及特点 根据材料选用不同分为透水性垫层和稳定性垫 层。 根据设置目的和作用不同分为稳定层、隔离层 、防冻层、防污层、整平层和辅助层。
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单元1、基（垫）层分类
根据材料组成及使用性能的不同，基层分为： （1） 有结合料的稳定类 有机结合料 的稳定类基层：如沥青碎石、沥青 贯入式等 无机结合料 的稳定类基层：如水泥、石灰、工 业废渣等。 （2） 无结合料的粒料类
无机结合料稳定类基层
路面工程
学习单元：
1、路面基（垫）层分类及特点； 2、无机结合料稳定类基（垫）层
基层主要承受 由面层传来的车辆荷载垂直力， 并把它扩散到垫层和土基中，因此，要求基层应 有足够的强度和刚度 。车轮荷载水平力作用，沿 深度递减得很快，对基层影响很小，对基层材料 的耐磨性可不予重视。 基层应有 平整的表面，以 保证面层厚度均匀。基层遭受大气因素的影响虽 比面层小，但难于阻止地下水上升。当面层透水 时，也不能阻止雨水的渗入，所以基层结构应有 足够的水稳定性 。