路面材料特性
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道路工程施工所用的材料道路工程是指通过修建、改建和维护道路来满足人们出行和交通需求的一项工程。
道路工程所用的材料种类多样,其中包括水泥、沥青、石料、钢筋、沙子、混凝土等等。
这些材料在道路工程中发挥着重要的作用,为道路的建设和维护提供了必要的支持。
本文将对道路工程所用的材料进行详细介绍,包括其特点、用途、施工方法等内容。
一、水泥1.特点水泥是道路工程中常用的建筑材料,在道路工程中主要用于路面硬化、修补和加固。
水泥的主要成分是石灰石、粘土、铁矿石等原料,经过研磨、混合和煅烧等工艺制成。
2.用途水泥在道路工程中主要用于路面硬化、修补和加固。
通过水泥浇筑、砂浆铺设等方式,可以使路面变得坚实、平整,提高道路的承载能力和耐久度。
3.施工方法水泥在道路工程中的施工方法主要包括水泥浇筑、砂浆铺设等。
施工过程中需要控制水泥的比例、水泥的混合和搅拌过程等,以确保水泥的质量和施工效果。
二、沥青1.特点沥青是一种黑色的沥青质胶状物,是一种具有胶性的有机高分子化合物。
沥青具有良好的粘结性和耐久性,是道路工程中常用的路面材料。
2.用途沥青在道路工程中主要用于路面铺设和修补。
通过沥青热拌、冷拌、铺筑等方式,可以使路面变得坚实、平整,提高道路的承载能力和耐久度。
3.施工方法沥青在道路工程中的施工方法主要包括沥青热拌、冷拌、铺筑等。
施工过程中需要控制沥青的比例、沥青的温度和厚度等,以确保沥青的质量和施工效果。
三、石料1.特点石料是一种常见的建筑材料,是由天然石头经过破碎、筛分等工艺制成的颗粒状材料。
石料具有坚硬、耐磨、抗压性能好的特点,是道路工程中常用的路基材料。
2.用途石料在道路工程中主要用于路基和路面的铺设和加固。
通过石料铺设、碾压等方式,可以使路基和路面变得坚实、平整,提高道路的承载能力和耐久度。
3.施工方法石料在道路工程中的施工方法主要包括石料铺设、碾压等。
施工过程中需要控制石料的粒径、石料的铺设和碾压过程等,以确保施工效果和路面质量。
公路工程中的路面材料有哪些种类在公路工程中,路面材料起着至关重要的作用。
不同种类的路面材料具有不同的特性和应用场景,合理选择与使用路面材料能够提高公路的耐久性和交通安全性。
本文将介绍几种常见的公路工程路面材料。
1. 沥青混凝土沥青混凝土是公路建设中最常用的路面材料之一。
其主要成分是矿物料、沥青和填充料。
沥青混凝土具有良好的承载能力和抗水冲击性能,能够有效分散和传递车辆荷载。
此外,沥青混凝土还具有较好的耐久性和抗老化性能,适用于各种路面类型。
2. 水泥混凝土水泥混凝土也是常见的路面材料,其主要成分是水泥、矿物料和水。
水泥混凝土具有优异的抗压性能和耐久性,能够承受大量车辆荷载和重复车辆压力。
水泥混凝土在气候条件较为恶劣的地区具有较好的表现,适用于高速公路、桥梁和机场等需要承受较高荷载的场所。
3. 石英砂石料石英砂石料是公路工程中常用的路面材料之一,其主要由石英颗粒和粘结材料组成。
石英砂石料具有良好的抗压性能和耐久性,适用于高速公路、城市道路和乡村道路等。
石英砂石料的使用可以提高路面的抗滑性和减少雨天的水花飞溅现象。
4. 沥青碎石沥青碎石是一种以沥青为胶结剂的路面材料,也常用于公路工程中。
沥青碎石的优点是施工简便、维护容易,能够抵抗车辆滑移和水的冲击。
沥青碎石广泛应用于城市道路、停车场和人行道等场所。
5. 胶结碎石料胶结碎石料是一种以水泥、沥青或其他粘结材料为胶结剂的路面材料。
胶结碎石料具有较高的胶结强度和抗水性,能够有效分散和传递车辆荷载。
胶结碎石料主要应用于高速公路、主干道和交通繁忙的城市道路等。
6. 胶结砂石料胶结砂石料是以胶结材料为粘结剂的路面材料,主要包括水泥砂浆、沥青砂浆等。
胶结砂石料具有良好的抗压性能和抗渗透性能,适用于一些特殊路段,如高坡路段、弯道和坡脚等。
综上所述,公路工程中常见的路面材料包括沥青混凝土、水泥混凝土、石英砂石料、沥青碎石、胶结碎石料和胶结砂石料等。
根据具体的工程要求、交通流量和气候条件等因素,合理选择与使用不同种类的路面材料能够达到最佳的工程效果和经济效益。
水泥砼路面的特点及路面砼的要求水泥砼路面是一种常见的道路铺设材料,具有以下特点:1.厚度和结构:水泥砼路面通常具有较大的厚度,以承受车辆和行人的荷载。
它由多层结构构成,包括基层、底基层、面层和辅助层等,以提供足够的强度和耐久性。
2.强度和耐久性:水泥砼路面具有优良的强度和耐久性,能够承受重载车辆和长期使用带来的冲击和磨损。
它能够经受交通流量的长时间和频繁的影响,具有较长的使用寿命。
3.平整度和稳定性:水泥砼路面具有较好的平整度和稳定性,能够提供舒适和安全的驾驶环境。
它能够减少车辆行驶时的颠簸和震动,提高行驶的平稳性,减少车辆和驾驶员的疲劳度。
4.抗滑和抗水性:水泥砼路面表面通常具有一定的抗滑性,提供良好的车辆驾驶和行人行走的摩擦力。
它也具有良好的抗水性,能够有效防止雨水渗入路面结构,减少水腐蚀和结构破坏的风险。
对于水泥砼路面的材料要求,以下是一些重要的考虑因素:1.组成材料和配合比例:水泥砼路面的材料应包括水泥、砂、石英砾石和粉煤灰等。
配合比例需要经过专业设计和测试,以确保砼的强度和耐久性。
2.抗裂和抗开裂性能:水泥砼路面应具有良好的抗裂性能,以减少裂缝的产生和扩展。
这可以通过添加纤维材料或使用特殊的混凝土技术来提高。
3.表面纹理和平整度:水泥砼路面的表面应具有适当的纹理,以提供良好的抗滑性和车辆行驶性能。
同时,它也应具有良好的平整度,以确保驾驶的安全性和舒适性。
4.耐久性和维护要求:水泥砼路面应具有较长的使用寿命,并能够耐受常见的环境和负荷。
同时,它也应具有较低的维护成本和要求,以减少对路面的频繁修复和维护。
综上所述,水泥砼路面具有较好的强度、耐久性、抗滑性和稳定性等特点。
在设计和施工过程中,需要考虑材料组成、配合比例、抗裂性能和平整度等要求,以确保水泥砼路面的质量和可靠性。
沥青路面材料
沥青路面材料是指用于铺设道路表面的一种材料,它在道路建设中起着非常重
要的作用。
沥青路面材料的选择和使用直接影响着道路的使用寿命、安全性和舒适度。
在本文中,我们将就沥青路面材料的特点、分类、应用以及施工注意事项进行介绍。
首先,沥青路面材料具有以下特点,耐水性好、耐磨损、抗裂性强、耐老化、
易施工等。
这些特点使得沥青路面材料在道路建设中得到了广泛的应用。
其次,根据不同的性能和用途,沥青路面材料可以分为沥青混合料和沥青混凝
土两大类。
沥青混合料是由骨料、沥青和添加剂按照一定的配合比例混合而成,主要用于铺设道路表面。
而沥青混凝土是由骨料、沥青和矿料粉末按照一定的配合比例混合而成,主要用于道路基层和面层。
再者,沥青路面材料的应用范围非常广泛,不仅可以用于普通道路、高速公路、机场跑道等交通设施的建设,还可以用于停车场、广场、厂区道路等场所的铺设。
由于其优异的性能,沥青路面材料在道路建设中得到了广泛的应用。
最后,沥青路面材料在施工过程中需要注意以下几点,首先,要选择合适的沥
青路面材料,根据道路的使用环境和承载能力进行选择;其次,要严格控制施工质量,确保沥青路面材料的铺设厚度、均匀性和密实性;最后,要加强养护管理,及时进行维护和修复,延长道路的使用寿命。
综上所述,沥青路面材料作为道路建设中的重要材料,具有良好的特点和广泛
的应用前景。
在今后的道路建设中,我们应该加强对沥青路面材料的研究和应用,不断提高其质量和性能,为人们创造更加安全、舒适的出行环境。
路面施工材料
路面施工材料通常用于修建和维护道路,以保证道路的平整和耐久。
下面是一些常见的路面施工材料:
1. 沥青混凝土:沥青混凝土是一种常用的道路表面材料,由矿物骨料、矿物油和沥青混合而成。
沥青混凝土具有良好的承载能力、耐久性和防水性能,适用于高速公路和城市道路。
2. 沥青胶结料:沥青胶结料是一种用于路面结构的胶结层材料。
它由矿物骨料和沥青混合而成,具有较高的黏性和粘结能力。
沥青胶结料能够减缓路面老化和开裂,提高路面的抗水渗透性和耐久性。
3. 水泥混凝土:水泥混凝土是一种由水泥、砂子、骨料和水混合而成的材料,用于路面硬化。
水泥混凝土具有较强的压缩性和耐久性,适用于重载车辆通行的道路。
4. 碎石:碎石是一种常见的路面铺设材料,由骨料破碎而成。
它具有良好的排水性和抗冲刷能力,适用于需要良好排水性的道路。
5. 石灰土:石灰土是一种由石灰和黏土混合而成的材料,用于路面加固。
石灰土具有较高的可塑性和粘结能力,能够增加路面的承载能力和稳定性。
6. 硅酸盐砂浆:硅酸盐砂浆是一种由硅酸盐水泥和砂子混合而成的材料,用于路面修补。
硅酸盐砂浆具有良好的附着性和耐
久性,能够修复路面的裂缝和坑洼。
7. 碎石垫层:碎石垫层是一种用于增加路面承载能力和稳定性的材料。
它由石料碎石和粘结材料混合而成,能够减少路面的变形和沉降。
总的来说,路面施工材料的选择应根据道路的特点和使用要求进行合理选择,以确保道路的平整和耐久。
不同的材料具有不同的优势和适用范围,正确的选择和使用将有助于提高道路的安全和可靠性。
第1篇一、沥青混合料沥青混合料是路面工程中最常用的材料,主要由沥青、粗集料、细集料和填料组成。
沥青混合料具有优良的防水、抗滑、耐磨、耐久等性能。
1. 沥青:沥青是路面工程中的粘结剂,具有良好的耐高温、抗老化、抗裂性能。
常用的沥青有石油沥青、改性沥青等。
2. 粗集料:粗集料包括碎石、砾石、矿渣等,具有良好的骨架作用,提高路面的承载能力和稳定性。
3. 细集料:细集料包括砂、石粉等,主要起填充作用,提高路面平整度和密实度。
4. 填料:填料通常采用石灰、水泥等,用于改善沥青混合料的性能,提高其稳定性和耐久性。
二、水泥混凝土水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好、抗滑性能优良等特点,适用于高速、重载交通道路。
1. 水泥:水泥是水泥混凝土路面中的主要胶凝材料,常用的水泥有普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
2. 粗集料:粗集料包括碎石、砾石、矿渣等,用于形成水泥混凝土的骨架结构。
3. 细集料:细集料包括砂、石粉等,用于填充粗集料之间的空隙,提高混凝土的密实度。
4. 外加剂:外加剂如减水剂、缓凝剂等,可改善混凝土的性能,提高施工效率。
三、路面基层材料路面基层材料主要用于提高路面的承载能力和稳定性,常用的基层材料有:1. 石灰稳定土:石灰稳定土具有较好的水稳定性、抗裂性和耐久性。
2. 水泥稳定土:水泥稳定土具有强度高、耐久性好、抗裂性能优良等特点。
3. 级配碎石:级配碎石具有较好的水稳定性、抗滑性能和耐久性。
四、路面面层材料路面面层材料主要用于提高路面的防水、抗滑、耐磨等性能,常用的面层材料有:1. 沥青混凝土:沥青混凝土具有良好的防水、抗滑、耐磨、耐久等性能。
2. 水泥混凝土:水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好、抗滑性能优良等特点。
3. 沥青玛蹄脂碎石(SMA):SMA路面具有优异的抗滑、耐磨、耐久等性能。
总之,路面工程施工材料的选择应充分考虑工程特点、交通荷载和环境条件,以确保工程质量、延长使用寿命和提升路面性能。
路面什么材料路面是指供行车和行人通行的地面,它直接影响着交通运输的安全和舒适度。
路面材料的选择对路面的使用寿命、维护成本和环境影响都有着重要的作用。
在选择路面材料时,需要考虑多种因素,如交通量、气候条件、土壤特性、经济成本等。
下面将介绍一些常见的路面材料及其特点。
1. 沥青混凝土。
沥青混凝土是一种常见的路面材料,它由矿料、沥青和添加剂混合而成。
沥青混凝土具有良好的耐久性和抗水性,能够有效抵抗车辆的磨损和气候的侵蚀。
此外,沥青混凝土施工简便,施工周期短,能够快速通车,是一种经济实用的路面材料。
2. 水泥混凝土。
水泥混凝土是另一种常见的路面材料,它由水泥、砂石和水按一定比例混合而成。
水泥混凝土具有较好的抗压性和耐久性,能够承受重载车辆的压力。
此外,水泥混凝土的表面平整,不易产生车辙,对车辆行驶平稳,是一种适合高速公路和机场跑道等重载路面的材料。
3. 沥青砂浆。
沥青砂浆是由矿料、沥青和添加剂混合而成,它具有良好的抗水性和抗裂性,能够有效防止路面产生龟裂和坑洼。
沥青砂浆适用于中低速公路和城市道路,能够提供良好的驾驶舒适度和安全性。
4. 聚合物改性沥青。
聚合物改性沥青是在传统沥青中添加聚合物改性剂,以提高沥青的性能。
聚合物改性沥青具有良好的抗老化性和抗裂性,能够有效延长路面的使用寿命。
此外,聚合物改性沥青还具有较好的附着性和抗滑性,能够提高路面的抗滑能力,减少交通事故的发生。
5. 沥青混凝土橡胶。
沥青混凝土橡胶是在沥青混凝土中添加橡胶粉和添加剂,以提高沥青混凝土的性能。
沥青混凝土橡胶具有良好的减振、降噪和抗滑性能,能够提高路面的驾驶舒适度和安全性。
此外,沥青混凝土橡胶还具有较好的耐磨性和耐久性,能够有效延长路面的使用寿命。
综上所述,选择合适的路面材料对路面的使用寿命、维护成本和环境影响都有着重要的作用。
在选择路面材料时,需要综合考虑交通量、气候条件、土壤特性、经济成本等因素,选择适合当地实际情况的路面材料,以保障交通运输的安全和舒适度。
水泥路面材料性质要求和设计参数首先,水泥路面的耐久性是非常重要的。
耐久性是指路面材料在使用过程中能够承受重复的应力和环境侵蚀而不产生严重破坏。
为了增强水泥路面的耐久性,应选择适当的水泥材料,控制混凝土的水灰比,以及对路面进行密实性和养护等方面的措施。
其次,水泥路面要求强度高。
强度是指路面材料能够承受的荷载大小。
水泥路面在设计过程中需要确定合适的厚度和材料强度,以及合理的设计负荷。
根据所需的使用要求,可以选用不同等级的水泥、添加剂和钢筋等增强材料来提高路面的强度。
此外,水泥路面的施工相对简单,但仍需注意一些设计参数。
首先,需要确定合适的路面厚度。
路面厚度是根据设计负荷和路面材料强度来确定的,当设计负荷较大时,需要增加路面的厚度以保证路面的稳定性和强度。
另外,水泥路面的排水性也是需要考虑的一个重要参数。
在设计过程中需要确定路面的横向和纵向坡度,以确保水能够自由排泄以防止积水。
此外,可以通过添加特殊的排水设施,如雨水口和排水沟等,来进一步提高路面的排水性。
此外,为了提高水泥路面的安全性能,还需要考虑一些相关参数。
例如,可以在路面上设置反光标线和交通指示牌等设施,以提高夜间行车的安全性。
同时,需要考虑路面的摩擦系数,选择合适的路面材料来提高车辆的抓地力。
总之,水泥路面材料性质的要求和设计参数是多方面综合考虑的。
通过选择合适的水泥材料、控制混凝土的配合比、确定适当的厚度和材料强度、设置合理的排水措施和增加交通安全设施等措施,可以确保水泥路面在使用过程中具有较好的耐久性、强度、排水性和安全性能,从而满足道路交通的需要。
道路基层材料道路基层材料,是指道路建设中处在路面下方的一层材料,通常是由石料、砂石等粒状材料组成的,目的是为了提供路面的支撑和稳定性。
道路基层材料的选取应根据道路的用途、交通流量、环境条件、土壤特性等因素来确定。
一般来说,道路基层材料应具有以下特点:1. 承载能力强:道路基层材料应具备足够的承载能力,能够支撑载重车辆的通过。
因此,选用的材料应具有较高的抗压强度和承载能力。
2. 抗变形能力好:基层材料应能够抵挡来自上方路面荷载的长期压力,而不产生较大的变形。
良好的抗变形能力能够保证道路的平整度和平稳度。
3. 排水性能好:基层材料应具有较好的排水性能,能够迅速将雨水和地下水排除,避免积水对路面的侵蚀和损害。
4. 稳定性好:基层材料应能够保持较好的稳定性,不因外力和环境因素而产生松动、下沉或变形等问题。
稳定的基层材料能够延长道路的使用寿命。
常见的道路基层材料包括碎石、砂石、沥青混合料等。
其中,碎石是一种常用的基层材料,其具有坚固耐用、抗压抗变形能力强等特点,能够满足大部分道路的基层要求。
砂石则具有较好的排水性能,适合在较为潮湿的土壤条件下使用。
沥青混合料则是一种多功能的道路材料,具有较好的抗水路表层稳定性和排水性能,可用于高速公路和主干道等需要较高承载能力的道路。
不同的道路基层材料在使用时需要进行相应的施工处理,例如进行振捣、湿压和铺设等。
此外,还需要进行适当的厚度设计,以满足不同道路的使用要求。
在道路建设中,道路基层材料是保障道路稳定和安全行驶的重要组成部分。
合理选择和使用道路基层材料,能够提高道路的使用寿命,减少维护成本,保障出行安全。
因此,在道路建设中,需要充分考虑道路基层材料的选择和施工,以确保道路的质量和性能的达到预期目标。
路面铺装材料路面铺装材料是指用于道路表面覆盖和修补的材料,其质量直接影响着道路的使用寿命和行车安全。
在选择路面铺装材料时,需要考虑到道路的使用环境、交通量、气候条件等因素,以确保路面的耐久性和稳定性。
下面将介绍几种常见的路面铺装材料及其特点。
1. 沥青混凝土。
沥青混凝土是一种由矿料、填料、沥青和添加剂混合而成的路面铺装材料。
其优点是耐水、耐磨、抗冻融性好,适用于各种气候条件下的道路铺装。
同时,沥青混凝土还具有较好的噪音减少效果,能够提高行车的舒适性。
然而,沥青混凝土的成本较高,施工工艺复杂,需要较长的养护期,因此在选择时需要综合考虑成本和效果。
2. 水泥混凝土。
水泥混凝土是一种由水泥、砂、石子和水混合而成的路面铺装材料。
其优点是强度高、耐久性好,适用于承受重载交通的道路。
水泥混凝土的施工工艺相对简单,养护期较短,能够快速投入使用。
然而,水泥混凝土在极端温度下易出现开裂,对环境要求较高,需要进行较为严格的施工控制。
3. 沥青混凝土面层。
沥青混凝土面层是一种由沥青和矿料混合而成的薄层路面铺装材料。
其优点是施工工艺简单、成本较低,能够快速修补路面的损坏部分。
沥青混凝土面层还具有较好的柔性和抗裂性能,适用于中小型道路的维护和修补。
然而,由于其厚度较薄,对于承受重载交通的道路来说,其耐久性较差,需要定期进行维护和修补。
4. 聚合物改性沥青。
聚合物改性沥青是在传统沥青中添加聚合物改性剂后形成的路面铺装材料。
其优点是耐水、耐磨、抗老化性能好,能够有效提高路面的耐久性和稳定性。
聚合物改性沥青在施工工艺上与传统沥青类似,但其成本较高,需要在实际情况中进行综合考虑。
总的来说,不同的路面铺装材料适用于不同的道路使用环境和要求。
在选择路面铺装材料时,需要综合考虑道路的使用条件、交通量、气候条件以及预算等因素,以选择最适合的路面铺装材料,确保道路的使用寿命和行车安全。
路面材料的类型•颗粒类•无机结合料稳定类•沥青混合料•水泥混凝土路面材料的类型•这些材料通常按照不同的组成方式,构成具有不同性质的路面材料,用于路面的不同结构层。
•由于材料(整体性材料和非整体性材料的基本性质和组成方式的不同,导致各种路面结构层具有不同的力学特性,从而表现出不同的使用品质和使用寿命。
•了解各个材料的组成特点和强度特性,有助于正确的设计路面结构。
路面材料的类型相同的厚度所提供的性能不同路面材料的类型满足相同的使用性能,具有不同力学性质的材料所需厚度不同主要内容•路面的破坏,源于变形过大或应力超过极限强度。
•合理组织与设计这些材料,用于不同的层位,使其尽可能发挥各自特长,保证路面应有的使用寿命。
•组成特点•强度来源•工程性质•相关测试方法•与结构设计相关的两个力学性质第一节概述◆与路面结构性质和设计有关的力学特性变形特性•应力-应变特性——应力、应变•累计变形——塑性变形强度特性•抗剪、抗拉、抗弯强度•疲劳强度◆颗粒材料的定义•无结合料稳定的各种砾石、碎石✓碎石:是指符合工程要求的石料,经开采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料。
✓砾石:是指石料经水流长期搬运而成的一定尺寸的无棱角的粒料。
两种主要类型:•嵌锁型碎石•碎石或砾石混合料三种组成状态•强度来源,密度,透水性,冻敏性,耐冲刷性?•骨架结构,不含或很少细料(<0.074mm的状态•骨架-填充结构,骨架内填充细砂•悬浮结构,粗集料悬浮于细集料之中三种组成状态•骨架结构:强度来源于接触部位的摩擦力,对骨料强度要求高;水稳定性好,透水性好,无冻敏•骨架-填充结构:强度来自于摩擦力,抗剪切强度有所提高;密度高,透水性差,可能是冻敏的,取决于填充料;不耐冲刷•悬浮结构:强度取决于填充料;密度高,透水差,水敏,冻敏,不耐冲刷主要组成嵌锁型碎石•主骨料,单一粒径的轧制碎石•嵌缝料,5 mm以下的石屑颗粒施工工艺:将碎石铺洒后碾压。
•干压•水结•泥结•泥灰结(填隙碎石(黏土或石灰土作为灌缝材料,提供粘结力,形成泥结或泥灰结碎石嵌锁型碎石•干压碎石•泥灰结碎石•泥结碎石•水结碎石嵌锁型碎石强度来源•主要依靠碎石间压实而形成的嵌锁作用•部分灌浆材料的粘结作用影响因素•碎石的粒径与形状•石料的强度、压实度嵌锁型碎石材料要求•形状:带棱角,近立方体•强度:压碎值不大于26%(基层,30%(底基层•较弱或扁平细长颗粒的含量:小于15%•最大粒径:与层厚、层位和石料强度有关,一般为层厚度的50%~70%,<53mm(基层,< 63mm(底基层嵌锁型碎石材料要求•嵌缝料:< 5 mm石屑填缝颗粒,起到填充孔隙、增加密实度和稳定性的作用。
•填缝碎石适用于基层或底基层,泥结碎石或泥灰结碎石适用于中级或低级路面的面层。
嵌锁型碎石集料尺寸嵌锁型碎石集料尺寸嵌锁型碎石集料尺寸•最大粒径:100%通过35mm 的最小标准筛孔径•最大公称粒径:保留在标准筛的颗粒含量不超过10%(> 0%的最大标准筛孔径嵌锁型碎石适用场合•基层或底基层(填隙碎石•低级路面的面层(泥结或泥灰结碎石碎石或砾石混合料碎石混合料•粗、细碎石集料和石屑或砂砾石混合料•天然砾石•粗、细砾石集料和砂级配碎石或砾石:当混合料中颗粒组成是密级配碎石或砾石混合料抗变形能力•粗、细集料的颗粒组成(级配•细料(< 0.075 mm的性质和含量•混合料的密实度碎石或砾石混合料强度来源•含有少量细料,依靠材料间摩阻力获得稳定性,密实度较低;•适量细料并填充集料间孔隙时,依靠摩阻力获得稳定性,施工时易于压实,密实度提高,抗剪强度也相应提高;•过量细料,粗集料悬浮于细料中,抗剪强度下降,水稳定性也降低。
碎石或砾石混合料材料要求:根据路面等级不同而已•强度•级配•粒径适用范围•良好级配的碎石,具有极大的密实度和抗变形能力,适用于基层或底基层主要特点•优点投资不高,随交通量的增加分期改善;•缺点平整度差,易扬尘,泥结碎石路面雨天还易泥泞。
碎石或砾石混合料无结合料处治粒料(unbound在国外是一种应用极为普遍的筑路材料,广泛用于柔性路面的基层和底基层,用于基层的常为较优质的碎石层。
美国、澳大利亚及南非还把最佳级配的优质碎石用于半刚性基层与沥青面层之间,作为减少沥青路面反射裂缝的措施。
◆应力-应变关系线弹性体的应力-应变关系表征指标:弹性模量应力:三轴实验,轴向拉伸实验,弯拉实验应变:应力对应方向上的应变◆应力-应变关系非线性弹-塑性体:试验方法:•三轴试验、侧向应力(σ3恒定、改变轴向应力应力-应变关系•偏应力σd =σ1–σ3•竖向压应变ε1•大部分路面材料的应力-应变关系为曲线•应力卸载后难以恢复到原来的状态第二节颗粒类材料◆应力-应变关系表征指标:•模量:E=(σ1–σ3/ε1•分类:✓(初始切线模量✓割线模量✓回弹模量第二节颗粒类材料应力-应变关系第二节颗粒类材料 === 应力-应变关系回弹模量:应力卸除阶段的割线模量•仅包括可恢复的应变,反应了材料的弹性性质,常用于弹性理论分析路基路面结构内应力应变、疲劳损坏时。
◆应力-应变关系颗粒类材料σ∆ε◆应力-应变关系颗粒类材料32132132σσσσσσσϑ+∆=+=++=•θ为主应力之和•k为与材料有关的系数, •k1=7.0~15.7,k2=0.46~0.64◆应力-应变关系主应力越大,模量越大密实度越高,模量越大颗粒棱角越多,模量越大含水量越多,模量减小(细颗粒多时◆应力-应变关系设计路面结构时考虑模量的取值;粒料模量取值较困难,因为E=f(应力,棱角,含水量, 密度,且非线性、无抗拉能力,模量与结构层组合、相邻层的刚度有关,因此设计中无法考虑这么详细; •模量不直接取实验值,一般取为路基模量的倍数: •E=kE0 k:1.5~7.5,一般取2.5,泊松比:0.3~0.35与细粒土类似变形累积性能不同的应力水平下具有不同的塑性变形特征:在应力水平较低的情况下,塑性变形量较小,且在一定的荷载作用次数以后变形不再发展;应力较大时,则形变随作用次数迅速发展,并最终导致破坏。
级配良好的颗粒类材料◆变形累积性能与土的变形累计规律类似当较小时,趋于缓慢稳定增加当较大时,急剧增加•级配差、颗粒尺寸单一的粒料:在应力重复多次之后,塑性应变依然在发展。
因此,不适于修建路面。
•含有细料的颗粒类材料:细料过多会影响混合料的密实度,将使变形累积增大。
◆强度性能强度来源•颗粒类材料自身是松散的,粘结力为0;•不能承受拉应力的作用,可以受压或受剪切•内摩擦力提供了抗剪切强度,但取决于粒料的纹理、密实度、颗粒形状、级配等因素◆强度性能抗剪强度:三轴试验此外,CBR 也可评价材料的承载能力,ϕστtg ⋅=•CBR ✓加州承载比✓以材料抵抗承局部荷载压入变形的能力表征载能力✓压入变形速率0~1.25 mm/minp: 测试材料在贯入量为2.54 mm 时的单位压力,kPa•CBR 受细料含量与最大粒径影响ϕστtg ⋅=•随压实功增加,密实度和CBR 均增加;•在同以压实功下,密实度和CBR 随细粒含量的变化存在一最佳含量;•最大密实度:8-10%;•最大CBR :6-8%•随最大粒径的增加,密实度和CBR均增加;•在同以压实功下,不同最大粒径下,密实度和CBR随细粒含量的变化不同,但几乎都存在一最佳含量;◆强度性能抗压性能:颗粒压碎值、形状与透水性•压碎值取决于集料的强度和形状•集料生产过程中的内部裂纹会影响压碎值•密实可提高强度,但可能会牺牲水稳定性、温度稳定性和抗冲刷能力,设计者应设法平衡强度与稳定性之间的系知识点回顾:1.路面材料组成结构——性质——使用性能三者关系;2.颗粒类材料的类型、组成状态、强度来源3.颗粒类材料的应力-应变关系,变形特性,强度性能◆定义在原状松散的土或碎石中掺加各种无机结合料及水,通过物理或化学作用,使土或碎石的工程性质得到改善,成为具有较高强度和稳定性的路面材料。
刚度介于柔性材料与刚性材料之间,称为半刚性材料。
◆无机结合料类型水泥、石灰、粉煤灰◆稳定类材料类型石灰稳定土石灰-粉煤灰稳定土或粒料水泥稳定土或粒料◆主要特点板体性好,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。
石灰稳定土组成•石灰和土、水,拌合、成型、养护,达到一定强度•胶体反应:离子交换、减薄水膜厚度、降塑性指数•凝胶反应:化学作用•结晶碳化:CO2强度形成机理:物理-化学反应一定的比例、一定的技术要求、在最佳含水量下、符合规定要求。