无机料
用于道路底层铺设的材料
无机料是指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,得到的抗压强度符合规定的材料。
主要用途
无机料是有一定量的水泥、石灰、工业废渣、粉煤灰等,主要和沥青混合料结合而用,主要用于道路底层铺设
基本信息
1、无机料稳定土材料包括:(1)水泥稳定土,(2)石灰稳定土,(3)石灰工业废渣稳定和综合稳定土。
2、无机混合料的特点 :
(1)板体性好,具有一定的抗拉强度;
(2)稳定性好,抗冻性强;
(3)强度和刚度随着龄期而增长;
(4)经济性好;
(5)干缩温缩大,耐磨性差,抗疲劳性也稍差。
3、无机料的类别:
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。
无机料稳定材料的特性
1、无机结合料稳定材料的应力—应变特性
(1)强度和模量随龄期增长而变化,不同种类材料的强度变化规律也不
同;
(2)有较好的板体性,具有一定的抗拉性能;
(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
度与抗弯拉弹性模量、干缩与温缩等来衡量材料的性能;
(4)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
及密实度以及龄期、温度等有关。
2、无机结合料稳定材料的设计龄期
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,
水泥稳定类材料的龄期:90天;
石灰或者二灰稳定类的龄期:180天;
水泥粉煤灰稳定类:120天。
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,因此抗
拉强度(劈裂强度)是路面结构设计的主要指标,抗压强度是材料组成
设计的次要指标。
材料组成设计7天的抗压强度。
3、无机结合料稳定材料的疲劳特性
所谓疲劳是指在荷载反复作用下,材料的极限强度会随着作用次数的增
加而降低的现象
4、无机结合料稳定材料的干缩和温缩
无机结合料稳定材料拌和压实后,由于失水干燥,或降温影响而收缩。
由此可引起收缩应力及开裂破坏。
一般衡量材料的体积变化相对较难,因此,实际中往往采取一维单向变
化测定来反映材料的收缩性能,通过收缩应变及收缩系数来表征材料的
收缩性能大小。
(1)干燥收缩
(1)收缩机理
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
5、施工注意事项
(1)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不宜用作高等级道
沥青路面的基层,原因在于:
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,雨水的浸入会加剧稳定细粒土基层及沥青路面的病害;
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。
(2)注意施工季节;
??(3)注意材料组成设计;
??(4)注意施工含水量、压实度、强度等控制在规定的范围;
??(5)注意养生与保湿;
??(6)注意减少施工车辆的养生期间的作用。
石灰稳定基层
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
灰和水,按照一定技术要求,经拌和,在含水量下摊铺、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。
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)。 石灰稳定不但具有较高的抗压强度,而且也具一定的
抗弯强度,且强度随龄期逐渐增加。因此,一般可用于低等级公路的基
层或底基层。
石灰稳定土因其水稳定性较差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路
段,也不宜采用石灰土做基层。
2、石灰稳定材料的强度形成机理
(1)离子交换作用
(2)碳酸化作用
(3)结晶作用
(4)火山灰作用
参考资料
最新修订时间:2023-10-18 20:23
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