9-无机结合料稳定材料及路面
公路工程无机结合料稳定材料试验规程
07
案例分析与实践应用
实际工程中的应用案例
某高速公路建设中的无机结合料 稳定材料试验
该案例中，通过按照试验规程进行材料检测，确保了高 速公路的路面质量和耐久性，减少了后期维护成本。
某山区公路的特殊材料处理
针对山区公路的特殊地质和气候条件，采用特定的无机 结合料稳定材料，通过试验确定材料的配合比和施工工 艺，保证了公路的安全性和稳定性。
佩戴呼吸器或防毒面具。
确保电源、水源和气源等设备 安全可靠，避免发生意外事故
。
在使用高温或低温设备时，要 特别小心，避免烫伤或冻伤。
仪器的维护与保养
定期对仪器进行检查和维护 ，确保其正常运行和使用效 果。
仪器使用后应及时清理和保 养，保持其清洁和良好的工 作状态。
在使用前应检查仪器是否处 于良好状态，如有故障应及 时维修或更换。
数据整理
将原始数据整理成表格或图形，便于 后续的数据分析和解读。
数据分析与解读
要点一
数据分析
运用统计学和概率论等方法，对整理好的数据进行统计分 析，找出数据的规律和趋势。
要点二
解读分析结果
根据数据分析的结果，解读无机结合料稳定材料的性能和 特点，为后续的工程应用提供依据。
结果报告的撰写
报告内容
结果报告应包括试验目的、试验方法、数据记录与整 理、数据分析与解读等内容，确保报告的完整性和准 确性。
公路工程无机结合 料稳定材料试验规 程
目 录
• 引言 • 无机结合料稳定材料的基本性质 • 试验前的准备 • 试验方法与步骤 • 试验数据处理与分析 • 试验注意事项与安全措施 • 案例分析与实践应用
无机结合料稳定材料试验规程2009
无机结合料类材料的原材料 的相关试验方法
石灰细度试验方法； 石灰未消化残渣含量测定方法；
采标：《建筑石灰试验方法物理试验方法》JC／T478.1 －92
粉煤灰二氧化硅、氧化铁和氧化铝含量测定 方法；
采标：《水泥化学分析法》GB/T 176－1996
无机结合料类材料的原材料的 相关试验方法
粉煤灰烧失量测定方法；
修订过程
2008年6月提交《公路工程无机结合料稳定材 料试验规程》报批稿。 2009年10月15日交通运输部“公布《公路工 程无机结合料稳定材料试验规程》E51－2009 公告”。 2010年1月1日起施行。
修订的主要思想
满足当前公路建设进步的需要 强化试验操作的规范 提高试验结果的可靠性 试验方法的标准化 便于工程应用和操作
• 会议明确了该《规程》的修订内容不包括级配碎 石和加固土的相关试验内容。
修订过程
2007年11月11日，交通部公路司在北京主持 召开了《公路工程无机结合料稳定材料试验 规程》（修订）征求意见稿专家评审会。
• ①增加的系列试验方法有必要，对工程有指导意 见。 • ②专家基本同意了提高测量精度的思想，但须考 虑工程实施具体情况。 • ③对细粒土的分级提高到最大粒径为4.75mm,最 大公称粒径为2.36mm。
修订思想
修订原规范中的存在问题
• 水泥或石灰稳定材料中水泥或石灰剂量测定方法 （EDTA滴定法）中室内标准曲线和现场取样的不 一致，导致水泥和石灰剂量检测中存在人为误 差，此次针对以上问题进行了修订。
与施工规范相配合补充一些原材料试验方法
• 根据《公路路面基层施工技术规范》提出了相关 的技术指标要求，补充了一些原材料试验方法。
4.7
4.9 5.1 4.7 4.6 4.6 4.8 4.9
jtg e51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》
jtg e51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》介绍我想探讨一下jtg e51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》这个主题。
这是一个关于公路工程中无机结合料稳定材料试验规程的标准文件。
在公路工程中，无机结合料稳定材料是一种常用的材料，用于提高路面的稳定性和耐久性。
该规程的出台对于保障公路工程的质量和安全具有重要意义。
深度探讨在jtg e51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中，对于无机结合料稳定材料的试验方法、试验要求以及试验结果的评定等方面进行了详细的规定。
我们可以通过学习该规程来了解无机结合料稳定材料的性能指标及其对公路工程的影响，为公路工程的设计、施工和维护提供科学依据。
具体内容在jtg e51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中，涉及到的主要内容包括但不限于：1. 试验方法：规定了无机结合料稳定材料的各项试验方法，如抗压强度、抗拉强度、耐久性等。
2. 试验要求：规定了无机结合料稳定材料在试验过程中需要满足的各项要求，以确保试验结果的准确性和可靠性。
3. 试验结果评定：规定了对无机结合料稳定材料试验结果的评定标准，以判断材料是否符合公路工程的使用要求。
个人观点从个人角度来看，jtg e51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》的出台是十分重要的。
它为公路工程材料的选择和质量控制提供了标准化的依据，有利于提高公路工程的质量和安全水平。
通过学习和遵守该规程，也可以促进公路工程材料研究和生产的技术进步，推动我国公路工程建设的可持续发展。
结论jtg e51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》对于公路工程无机结合料稳定材料的试验方法和要求进行了详细的规定，在公路工程建设中具有重要意义。
通过学习和遵守该规程，可以提高公路工程的质量和安全水平，促进公路工程材料技术的进步。
我希望通过这篇文章，读者能对jtg e51-2009 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》有一个更深入的了解，并认识到其在公路工程中的重要作用。
无机结合料稳定材料
无机结合料稳定材料无机结合料是一种稳定材料，它可以在各种环境条件下保持其结构和性能稳定。
无机结合料通常由无机化合物和其他材料组成，如水泥、石灰、石膏等。
这些材料在制备过程中可以通过化学反应形成稳定的结合，从而提高材料的稳定性和耐久性。
无机结合料在建筑材料、地质材料、环境材料等领域都有广泛的应用。
在建筑材料中，水泥是一种常见的无机结合料，它可以与骨料、水和其他添加剂混合制成混凝土，具有很好的强度和耐久性。
在地质材料中，石膏是一种常见的无机结合料，它可以用于制备石膏板、石膏砂浆等材料，具有很好的隔热和隔音性能。
在环境材料中，矿渣粉是一种常见的无机结合料，它可以用于处理废水、废气等，具有很好的吸附和稳定性能。
无机结合料的稳定性主要取决于其化学成分和结构。
无机结合料中的无机化合物通常具有较高的热稳定性和化学稳定性，可以在高温、酸碱等恶劣环境下保持其结构和性能稳定。
此外，无机结合料中的结合方式也会影响其稳定性，例如水泥中的水化反应、石膏中的硬化反应等都可以提高材料的稳定性。
除了化学成分和结构外，无机结合料的稳定性还受到外部条件的影响。
例如，在高温环境下，无机结合料可能会发生热膨胀、热裂等现象，从而影响其稳定性。
因此，在实际应用中，需要根据不同的环境条件选择合适的无机结合料，并采取相应的措施来提高其稳定性。
总的来说，无机结合料是一种稳定材料，它在各种环境条件下都能保持其结构和性能稳定。
无机结合料的稳定性主要取决于其化学成分、结构和外部条件，因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的无机结合料，并采取相应的措施来提高其稳定性。
希望通过本文的介绍，读者对无机结合料的稳定性有了更深入的了解。
JTJ 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》
JTJ中华人民共和国行业标准JTJ 057一94公路工程无机结合料稳定材料试验规程Test Methods of Materials Stabilized with Inorganic Bin de rs f o r H i gh way Engineering1994-07-05发布1994-12-01实施中华人民共和国交通部发布中华人民共和国行业标准公路工程无机结合料稳定材料试验规程Te s t M et hods of M aterials Stabilizedwith Inorganic Binders for Highway EngineeringJTJ 057一94主编单位:交通部公路科学研究所批准单位:交通部施行日期:1994年12月1日关于发布交通行业标准《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》、《公路工程集料试验规程》的通知交公路发「1994习631(不另行文)现批准发布交通行业标准《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》、《公路工程集料试验规程》，编号分别为JTJ 057-94及JTJ 058-94，自1994年12月1日起实行。
1985年我部发布的《公路路面基层材料试验规程》同时废止。
以上规程由交通部公路科学研究所负责解释。
请各单位在使用过程中注意总结经验，及时将发现的问题和修改意见函告部公路科学研究所，以便修订时参考。
中华人民共和国交通部一九九四年七月五日目次1 总则 (1)2 无机结合料稳定土的含水量试验方法·············，·，····一3洪干法(TO801-94)·········。
，，··························一，.3砂浴法(T0802-94).........。
无机结合料稳定材料
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。
土木工程材料 10 第九章 无机结合料稳定材料
（二）土 1.宜选用均匀系数大于10，塑性指数小于12的土。 2.土的压碎值的要求 基层： 高速公路和一级公路 二级和二级以下公路 底基层： 高速公路和一级公路 二级和二级以下公路 不大于30% 不大于40% 不大于30% 不大于35%
第九章 无机结合料稳定材料
3.土的级配要求
各级公路均可将悬浮密实型水泥稳定类材料用于基层，
第二节
无机结合料稳定材料的组成
一、水泥稳定类组成材料要求 （一）水泥 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰硅酸
盐水泥都可用于稳定土，但应选用初凝时间3h以上和
终凝时间6h以上的水泥。不得使用快硬水泥、早强水 泥以及已受潮变质的水泥。宜采用强度等级为32.5或
42.5的水泥。
第九章 无机结合料稳定材料
第九章 无机结合料稳定材料
第三节
无机结合料稳定材料的技术性质
一、无机结合料稳定材料的压实性 压实性在我国一般采用重型击实试验确定无机结合料 稳定材料的最佳含水量和最大干密度。同时，为确定制备 无机结合料稳定材料强度试验和耐久性试验的试件应该用 的含水量和干密度，以及制备承载比试验试件的材料含水 量。 二、无机结合料稳定土的强度 抗拉强度是路面结构设计的主要指标，抗压强度是材 料组成设计的主要指标。采用无机结合料稳定材料无侧限 抗压强度指标来表示稳定土的强度，不同公路等级、稳定 剂类型和公路层次的无机结合料稳定材料的抗压强度标准 也不一样 .
mm的颗粒含量不小于90%。 粗粒土：颗粒的最大粒径小于37.5mm，且其中小于 31.5 mm的颗粒含量不小于90%。
第九章 无机结合料稳定材料
二、无机结合料稳定材料的分类 （一）按无机结合料的种类分
1.石灰稳定土类：用石灰稳定各类土而得到的混合料。
无机结合料稳定材
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。
一般规定水泥稳定类材料设计龄期为三个月，石灰或二灰稳定类材料设计龄期六个月。
无机结合料稳定材料
Rd R 1 Z a Cv
工地实际采用的石灰剂量应比室内试验确定 的剂量稍多一些，集中厂拌法施工时，可只增 加0.5%；路拌法施工时，宜增加1%。
Chongqing Jiaotong University
重庆交通大学
第10章 无机结合料稳定基层
石灰稳定土层施工
路拌法施工
①准备下承层②施工放样③摊铺④拌和与洒水⑤整型和 碾压⑥养生
达到最佳密实度的含水量，满足完全水化和水解作用的需要。 混合料须拌和均匀并充分压实。水泥土从开始加水拌和到完成压 实的延迟时间要尽可能的短，一般要在6h以内。 湿法养生；养生温度愈高，强度增长得愈快。
Chongqing Jiaotong University 重庆交通大学
第10章 无机结合料稳定基层
（4）含水量
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%。
通过标准击实试验确定最佳含水量。
Chongqing Jiaotong University 重庆交通大学
第10章 无机结合料稳定基层
影响石灰土强度的因素
（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
重庆交通大学
第10章 无机结合料稳定基层
强度特征
抗拉强度：
小梁弯拉试验→抗弯拉强度 直接拉伸试验→直接抗拉强度 间接拉伸（劈裂）试验→间接拉伸强度（劈裂强度）
抗压强度：
无侧限抗压试验→7d无侧限抗压强度
S 0的抗弯拉强度，MPa；
R ——无机结合料稳定类混合料的无侧限抗压强度，MPa；
土木工程材料
无机结合料稳定材料
Chongqing Jiaotong University
无机结合料稳定路面
d
1 Z a Cv
工地实际采用的石灰剂量应比室内试验 确定的剂量稍多一些，集中厂拌法施工时， 可只增加0.5%；路拌法施工时，宜增加1%。
•
7．石灰土底基层的施工 施工包括：放样、清底、 备料、配料、拌和、摊铺、 整型、碾压和养生等工序。 施工方法：路拌法和场拌法
路拌法施工 ①准备下承层②施工放样 ③摊铺④拌和与洒水 ⑤整型和碾压⑥养生 厂拌法施工 拌和－摊铺－碾压－养生
Δl是试件整体收缩量；l是试件长度；ΔC是收缩时温差。
温度收缩试验指标：温缩应变、温缩系数、温缩量和 平均温度收缩系数
•
3、半刚性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。
石灰土砂砾(16.7×10-6)>悬浮式石灰粉煤灰粒料 (15.3×10-6)>密实式石灰粉煤灰粒料(11.4×10-6)和水泥 砂砾(5～7％水泥剂量为10×10-6～15×10-6)
其中ΔW是试件总失水量； Δl是试件整体收缩量；l是试件长度
干缩应变(εd)：水分损失引起的试件单位长度的收缩量(×10-6)； 干缩系数：某失水量时，试件单位失水率的干缩应变(×10-6)； 平均干缩系数αd：某失水量时，试件的干缩应变与试件的失水率之 比(× 10-6)； 失水率：试件单位质量的失水量(％)； 干缩量：水分损失时试件的收缩量(10-3mm)。
5)密实度 ：随密实度的增加而增长；密实度每增减1%，
强度约增减4%左右）。
6)石灰土的龄期及养生条件：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（强度增长期可达 8～10年以上） 。 Rt Ri t
•
4.石灰土基层的应用 石灰稳定土一般可以用于各类路面的基 层或底基层。 石灰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。
无机结合料稳定路面
§12-3 石灰稳定类基层（底基层）
在粉碎的土和原状松散的土（包括各种粗、中、细粒 土）中掺人适量的石灰和水，经拌和、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+天然砂砾（或级配砂砾）——石灰砂砾土 石灰+天然碎石（或级配碎石）——石灰碎石土
6、石灰土基层的施工 1）备料、配合比设计 2）摊铺 3）拌和与洒水 4）整型 5）碾压：压实厚度要与压路机吨位协调；由两侧路 肩向路中心碾压，超高段则由内侧向外侧碾压；后 轮重叠1/2轮宽；6-8遍 6）养生：洒水或者覆盖
7、碎（砾）石灰土底基层 混合料的最佳组成应是碎（砾）石掺人量 占混合料总重的60％－70％，而且要求碎 （砾）石要有一定级配。
3）化学激发作用 粘土矿物中的部分氧化硅和氧化铝的活性将被激发出来， 与溶液中的钙离子进行反应，生成新的矿物，这些矿物 的组成和结构与水泥的水化产物都有很多类似之处，并 且同样具有胶凝能力。生成的这些胶结物质包裹着粘土 颗粒表面，与水泥的水化产物一起，将粘土颗粒凝结成 一个整体。因此，氢氧化钙对粘土矿物的激发作用，将 进一步提高水泥稳定土的强度和水稳定性。 4）碳酸化作用 水泥水化生成的Ca（OH）2，还可以进一步与空气中的 CO2发生碳化反应并生成碳酸钙晶体。碳酸钙生成过程中 产生体积膨胀，也可以对土的基体起到填充和加固作用。
5）及早铺筑面层，使石灰土基层含水量不发生大变化，可 减轻干缩裂隙。 6）掺加集料，集料含量为60％~70％，不但提高强度和稳 定性，而且具有较好的抗裂性。 7）防止基层的缩裂反射到面层的措施： （1）设臵联结层。 （2）铺筑碎石隔离过渡层
5、石灰土混合料设计
无机结合料稳定类材料
土越细、塑限越大，剂量越大。
14
2 水泥稳定类混合料 (水稳混合料)
举例：《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)的规定.
水泥稳定类材料的压实度(%)及7d无侧限抗压强度(MPa)
层位 稳定 类型 集料 基层 细粒土 集料 底基层 细粒土 ≥96 ≥97 ≥2.5 ≥96 ／ ≥97 ≥2.0 ≥95 ≥96 ≥96 ≥1.5 特重交通 压实度 抗压强度 ≥98 3.5～4.5 重、中交通 轻交通
③ 粉煤灰的SiO2+Al2O3+Fe2O3>70%和烧失量20%...
7）基本试验：击实试验、无侧限抗压试验。 要点：试件制作、养生、加载速度、设备标定。 8）应用问题：剂量，养生，工艺，裂缝etc.
7
2 水泥稳定类混合料 (水稳混合料)
1. 材料组成
组成： 由不同性质和标号的水泥与集料(或细粒土)， 按比例配合而成。
28
4 石灰粉煤灰稳定类混合料 (二灰混合料)
举例：《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)的规定.
石灰粉煤灰稳定类材料的压实度(%)及7d无侧限抗压强度(MPa)
层位 稳定 类型 集料 基层 细粒土 集料 底基层 ≥97 ≥0.6 / ≥96 ≥96 ≥0.5 特重、重、中交通 压实度 ≥98 抗压强度 ≥0.8 轻交通 压实度 ≥97 ≥0.6 抗压强度
2. 力学特性
1）强度构成特性：c-φ值。 2）强度形成过程：［是c-φ值此消彼长的长时间过程］ 初期类似于石灰土混合料，后期类似于水稳混合料。 3）影响因素：石灰和粉煤灰的活性成份与剂量、土与集
料
的种类、养生温度和龄期、压实程度etc. 4）应力应变特性：半刚性特性（E）； 颗粒性特性（K，σ3） 水硬性胶结特性（龄期、水）；
无机结合料稳定材料配合比设计
无机结合料稳定材料配合比设计一、无机结合料的特点和应用无机结合料是一类由无机材料制成的胶凝材料，具有很高的强度和耐久性。
无机结合料常见的有水泥、石膏、石灰等。
这些材料在建筑、道路、桥梁等工程中广泛应用，是保障结构安全和稳定性的关键因素。
二、材料配合比的重要性材料配合比是指在一定体积或质量比例下，各种材料按照一定的配比进行混合。
合理的材料配合比能够保证结构的性能和使用寿命。
在设计中，合理的配合比可以提高材料的强度、耐久性和施工性能，并减少材料的浪费和成本。
三、无机结合料稳定材料配合比的设计原则1. 综合考虑材料性能：不同的无机结合料具有不同的物理化学性质，因此在设计配合比时需要综合考虑各种材料的性能差异，使其相互协调，达到最佳的配合效果。
2. 确定强度要求：根据工程的需求和使用环境，确定结构的强度要求，以此为基础进行配合比的设计。
同时考虑结构的安全性和经济性，避免过度配比导致材料的浪费。
3. 考虑施工性能：在设计配合比时，还需要考虑无机结合料的施工性能，包括流动性、硬化时间、抗渗性等。
合理的配合比可以提高施工的效率和质量。
4. 考虑环境因素：无机结合料在使用过程中会受到环境因素的影响，如温度、湿度、酸碱等。
在设计配合比时，需要考虑这些因素对材料性能的影响，并做出相应的调整。
5. 进行试验验证：配合比设计完成后，需要进行试验验证，以确保设计的可行性和合理性。
通过试验可以评估材料的性能和结构的稳定性，并对配合比进行进一步优化。
以水泥为无机结合料为例，设计一个适用于路面铺设的配合比。
首先根据工程要求确定强度等级和材料性能要求。
然后选择合适的骨料、矿粉和掺合料，根据其性能参数和实验数据，通过试验确定最佳的配合比。
在设计过程中，需要综合考虑水泥的含水量、初始硬化时间、强度发展规律等因素。
同时还需要考虑骨料的粒径、含水率、表面性状等因素，以及掺合料的掺量比例和掺合效果。
通过试验验证，可以评估设计的配合比的强度、耐久性和施工性能。
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%。
无机结合料稳定路面
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，以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(Soil nature)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。
4、优缺点板体性好，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；无机结合料的强度处于柔性路面材料（沥青混合料）和刚性路面材料（水泥混凝土）之间，所以称为半刚性材料，由其铺筑的路面称为半刚性路面。
第二节无机结合料稳定材料的物理力学特性一、应力—应变特性(Stress-strain characteristic)1、应力应变特性即半刚性基层材料在荷载作用下的变形特性，与原材料的性质、结合料的性质与剂量、密实度、含水量以及龄期有关。
2、强度和模量随龄期的增长而不断增长，对于水泥稳定类材料，龄期为3个月，对于石灰或者二灰稳定类，龄期为6个月。
28天／90天／28天／90天／力学参数28天90天180天力学参数28天90天180天180天180天180天180天（MPa) （MPa)R 4.49 5.57 6.33 0.71 0.88 R 3.10 5.75 8.360.37 0.69E 2093 3097 3872 0.54 0.80 E 1086 1993 2859 0.38 0.70p pσ0.413 0.634 0.813 0.51 0.78 σ0.219 0.536 0.913 0.41 0.59sp spE 533 926 1287 0.41 0.72 E 359 960 1720 0.37 0.56sp sp水泥稳定碎石的力学特性指标与龄期的关系石灰粉煤灰稳定碎石的力学特性指标与龄期关系3、主要试验及指标：抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度和劈裂模量、抗弯拉强度和抗弯拉模量。
路面工程(第四章无机结合料稳定)
干密度ρd g/cm3
ρmaxd
1.65
1.60 2 击实演示 4 6 W 8 10 12 含水量
（3）无侧限抗压强度试验 ）
A、试验目的和仪器 、 制备抗压强度试件 每组土样分别按最佳含水量再制备6-8组试件 每组土样分别按最佳含水量再制备 组试件
反力框架及试模
B、无侧限抗压强度试验过程 、 *每组土样分别按最佳含水量再制备 组试件 每组土样分别按最佳含水量再制备6-8组试件 每组土样分别按最佳含水量再制备 *试件在规定温度 北方冰冻地区为 度，南方 试件在规定温度(北方冰冻地区为 试件在规定温度 北方冰冻地区为20 非冰冻地区为25 下保湿养生6d，浸水1d进 非冰冻地区为 度 )下保湿养生 ，浸水 进 下保湿养生 行无侧限抗压强度试验， 行无侧限抗压强度试验，最后选定最佳的石灰剂 量。 该组应结果满足
Rd R ≥ 1 − Z aC v Rd——设计抗压强度； σ Cv——试验结果的偏差系数(小数计)； C V = R
Za——标准正态分布表中随保证率(或量信度)而变的系 数，重交通道路应取保证率95％，此时Za = 1.645； 其他道路可取保证率为90％，即Za ＝ 1.282。
基层抗压强度试验仪
对稳定粒料类：干缩特性次序为： 对稳定粒料类：干缩特性次序为： 石灰稳定类＞水泥稳定类＞ 石灰稳定类＞水泥稳定类＞石灰 粉煤灰稳定类。 粉煤灰稳定类。 对于稳定细粒土：石灰土＞ 对于稳定细粒土：石灰土＞水泥土和水泥石 灰土＞石灰粉煤灰土。 灰土＞石灰粉煤灰土
4．半刚性材料的温度收缩特性 半刚性材料的温度收缩特性 *半刚性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 用单位温度梯度的线应变表示
1． ．
无机结合料稳定材料试验规程2009
无机结合料稳定材料的物理力学 试验方法
无机结合料稳定材料弯拉强度试验方法； 无机结合料稳定材料劈裂模量试验方法； 无机结合料稳定材料弯拉模量试验方法； 无机结合料稳定材料干缩试验方法； 无机结合料稳定材料温缩试验方法；
无机结合料稳定材料疲劳试验方法； 无机结合料稳定材料室内动态抗压回弹模量 试验方法； 无机结合料稳定材料冻融试验方法； 无机结合料稳定材料抗渗试验方法； 无机结合料稳定材料抗冲刷试验方法； 无机结合料稳定材料振动成型试验方法。
关内容。 • ⑨振动压实方法应增加适用范围。
2008年1月底，编写组发出了《公路工程无机 结合料稳定材料试验规程》（修订）征求意 见稿，进行全国范围的征求意见。
接受并修改的问题
• 根据专家意见增加了术语、符号和代号；对每个 试验的内容进行了规范化，并对原试验规程的部 分试验内容和化学试验相关内容增加了“精密度 和允许差”；将标准养生温度统一为温度 20℃±2℃，相对湿度在95％以上。
3 1095.01 1046.33 1045.01 4.7 4.8 16 1241.58 1185.2 1181.5 4.8 5.1
4 1187.26 1132.42 1131.42 4.8 4.9 17 1110.67 1060.14 1059.23 4.8 4.9
5 1162.4 1106.72 1105.62 5 5.1 18 1069.45 1022.54 1021.58 4.6 4.7
修订的主要内容
归结为三类试验方法
• 原材料 • 取样、成型和养生 • 物理、力学
试验 原 取样、成型 物理、 内容 材料 和养生 力学
总数 15
6
14
原有 方法
5
1
4
【道路工程】无机结合料稳定材料及路面
二灰砂砾（小梁）应力强度比疲劳寿命曲线
水泥砂砾（小梁）应力与强度比疲劳寿命曲线
◆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，由于水分挥发及其
内部的水化作用引起干燥收缩，以及混合料受降温影 响引起的温度收缩等。由此引起其体积收缩变化，表 现出结构的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
✓ 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。
2）严格控制压实标准：压实度小时产生的干缩比压实度大时严 重，应尽可能达到最大压实度。
3）严格养生条件：干缩发生在成型初期，要重视初期的保湿养 护，保证石灰稳定土表面处于潮湿状况。
4）禁防干晒：石灰稳定土施工结束后可及早铺筑面层，使石灰 稳定土基层含水量不发生大的变化，从而减轻干缩裂缝。
弯拉强度试验示意图
◆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，对于
水泥稳定类材料的劈裂及模量的龄期为90天，对于石灰或者二灰 稳定类的龄期为180天，水泥粉煤灰稳定类为120天，材料组成设 计7天的抗压强度。
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
无机结合料稳定路面
21
第十章 无机结合料稳定类路面
各种作用的贡献：
水化解离作用-> 基础条件 离子交换作用、絮凝团聚作用 -> 引起土的性质初期变
化和使土具有初步水稳性； 火山灰作用 -> 形成石灰土强度的主要作用； 结晶与碳化作用 -> 增加石灰土后期强度。
(2)硅酸二钙(2CaO·SiO2)：含量第二(占30～35%)，主要产生后期强度。 2(2CaO·SiO2)+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH) 2
(3)铝酸三钙(3CaO·Al2O3)：约占6%，水化速度最快，促进早凝。 3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O
抗冲刷性能差。水泥低剂量时，水泥水化产物孤立分布于被 稳定材料中；随着水泥剂量的增加，水泥水化产物的连续性 增强，稳定类材料的结构强度增大。
25
第十章 无机结合料稳定类路面
水泥稳定类材料的结构形成的主要反应： 1.水泥自身的凝结硬化作用
(1)硅酸三钙(3CaO·SiO2)：含量最高(占40～45%)，决定主要强度。 2(3CaO·SiO2)+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH) 2
35
第十章 无机结合料稳定类路面
3.土的塑性要求 适宜用水泥稳定的土的范围应当是相当宽，细砂土、粉
质细砂土、粉土、贫粘土、直到重粘土，都可以用水泥稳定。 要达到规定的强度，水泥剂量随粉粒和粘粒含量的增加
而增大，不经济。
塑性指数过大的土， 宜采用石灰稳定，或用水泥 和石灰综合稳定。
无机结合料稳定材料质量管理规定
第一条为适应道路工程建设和养护的需要，加强无机结合料稳定材料质量管理，保证路面基层工程质量，根据《建设工程质量管理条例》、《公路建设市场管理办法》等法律法规和有关标准规范，制定本规定.第二条本规定合用于本市道路工程无机结合料稳定材料(以下称无机料)的生产、施工和质量管理。
第三条市交通路政部门主管本市无机料的监督管理工作,质量监督机构负责无机料的质量监督管理工作。
第四条无机料应按固定材料组成、参数和强度指标的定型产品组织生产。
无机料生产单位(以下称无机料厂)应制定相应的产品企业标准，发布并报质量监督机构备查，质量监督机构将报备的无机料厂和标准名称向社会发布。
水泥稳定碎石、石灰与粉煤灰稳定碎石普通按设计抗压强度分为两个等级,分别为 JSW1(不低于 3MPa )、JSW2 (不低于 2MPa )和 JEH1 (不低于 1MPa )、JEH2 (不低于0.7MPa)。
第五条无机料厂和建设、监理、施工单位应按规定进行无机料生产、使用的质量管理、过程控制和检验检查,保证无机料质量.对无机料的质量缺陷和问题，任何单位和个人都有权向质量监督机构投诉、举报。
第六条鼓励无机料厂采用新材料、新设备、新技术、新工艺，提高无机料生产质量和管理水平.第七条除在偏远地区施工现场设立的水稳材料拌和站外，无机料厂应具有独立法人资格并取得工商营业执照,依法生产经营。
第八条无机料厂应设置能够满足质量管理要求的组织机构，配备不少于 3 名相关专业技术人员和不少于 1 名专职安全员，并制定岗位职责、安全生产和事故报告等制度及安全操作规程。
第九条各岗位人员应经过培训，考核合格后方能上岗。
国家规定的特殊工种须持证上岗。
第十条无机料厂应建立完善的质量管理体系 ,明确质量方针、质量目标、质量管理程序,并制定质量责任、质量检查、仪器设备管理和用户服务等制度。
第十一条无机料厂应有满足要求的固定生产场所、生产设备和设施，并满足生产安全和环境保护的要求。