石灰稳定土类

3）碳酸化作用 碳酸化作用又称硬化作用，它包含两个结晶 过程： 石灰与空气中的C02起作用生成碳酸钙 （CaCo3），CaCo3为坚硬的结晶体，具有较高 的强度和水稳定性，使土得到加固；
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（1）石灰稳定土强度形成原理
3）碳酸化作用 碳酸化作用又称硬化作用，它包含两个结晶 过程： 石灰自身的结晶作用，石灰不断吸收水分， 由胶体逐渐形成晶体。这种晶体能够互相结合， 并能与土粒相结合形成共晶体，将土胶结为整体。
做底基层用：塑性指数小于12的粘性土：8%、 10%、11%、12%、14%。
塑性指数大于12的粘性土：5%、7%、8%、 9%、11%。
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（3）石灰稳定土混合料设计步骤
2）确定混合料的最佳含水量和最大干密度 （用标准重型击实试验）。
至少做三个不同石灰剂量混合料的击实试验， 即最小剂量、中间剂量和最大剂量，其余两个混 合料的最佳含水量和最大干密度用内插法确定。
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（3）石灰稳定土混合料设计步骤
3）按最佳含水量与工地预期达到的压实密度
制备试件，进行强度试验，根据强度标准，选定
合适的石灰剂量。
试件在规定温度(冰冻地区20±2℃，非冰冻
地区25±2℃)下保湿养生6d，浸水1d，进行无侧
限抗压强度试验，室内试验的平均抗压强度应符
合
碾压成型，铺筑效果较好； 土中某些盐分及腐殖质对石灰土有不良的作
用，硫酸盐含量超过0.8%或腐殖质超过10% 的土类，不宜用石灰稳定。
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（2）影响石灰土强度的因素
（二）石灰对土的性质的影响 石灰加入土中后，相互之间即发生强烈作用， 从而使土的性质发生了根本的改变，主要表现在 如下几个方面：强度、压实性、塑性 a、强度，石灰土强度的提高与许多因素有 关。但石灰对土的最重要影响是强度的提高。
知道常用无机结合料稳定类结构层和砂石类结构层的类型、 特性及其应用；
知道常用无机结合料稳定类结构层和砂石类结构层的施工 工艺 流程，能进行其施工质量控制；
知道无机结合料稳定类结构层和砂石类结构层施工质量检测 项目与检测方法； 会使用随机法选择路面检测位置； 会检测路面的几何尺寸。
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路基路面工程
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（2）影响石灰土强度的因素
（五）密实度
石灰土强度随密实度增加而增长。石灰土的 密实度每增减1%，其强度可增减 4%，而且密实 的石灰土抗冻性，水稳定性均能得到显著提高， 收缩开裂现象也明显减少。
（六）龄期
石灰土的强度随龄期而增长。一般石灰土初 期强度较低，前期（1-2个月）增长速率较后期快。
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（2）影响石灰土强度的因素
（七）养生条件
养生条件主要指温度与湿度。养生条件不同 的石灰土，强度也有一定的差异。温度愈高，强 度增长越快，负温条件下，石灰土的强度几乎停 止增长。
石灰土是一种水硬性材料，强度的形成需要 有一定的温度。在有一定湿度环境下养生，其强 度的形成和增长比在一般空气中养生要好（图125）。
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（2）影响石灰土强度的因素
（二） 石灰对土的性质的影响
c、塑性，由于离子交换作用，土形成团粒结 构，塑性指数降低。图12-1为多种粘性土掺不同 剂量石灰后塑性指数下降的试验曲线。可以看出， 塑性指数的降低主要由于塑限的提高。图12-2表 示了塑性指数随时间而下降的变化过程，可以看 出，生石灰的反应较消石灰快。
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（2）影响石灰土强度的因素
图12-2 土的塑性指数下降速率 图12-1 石灰对粘性土塑性的影响
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（2）影响石灰土强度的因素
图 12-3 石灰土的压实 图12-4 石灰土强度随剂量而变化
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（2）影响石灰土强度的因素
（三）灰质和剂量 石灰质量应符合Ⅲ级以上的标准，消解后，
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（2）影响石灰土强度的因素
（二）石灰对土的性质的影响
b、 压实性，石灰的掺入，使土的最佳含水量 增加最大密实度降低（图12-3）。这主要是由于 土颗粒的凝积加上土中有一部分水分被消耗于石 灰与土的水化作用中，而不能有效地减少土颗粒 间的摩擦力。由此也可知道，石灰与土拌和后如 不能及时压实，土的塑性变化将较大，对压实不 利。
思考：石灰加入土中后主要产生了哪些作用？
研究表明，石灰加入土中后主要产生了离子交换作用、 水化作用、碳酸化作用。
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（1）石灰稳定土强度形成原理 离子交换作用→ Ca2+→Na+、H+、K+ 结晶作用 → 火山灰作用 →
碳酸化作用 →
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（1）石灰稳定土强度形成原理
1）离子交换作用 离子交换作用几乎是在石灰与土接触后立即 产生的。石灰消解后含大量游离的Ca2+，与土拌 和后，Ca2+即与土颗粒表面的Na+，H+及K+置换， 从而使土颗粒表面被Ca2+包裹，缩小了土颗粒之 间的间距，增加了粘结力，另外还使土颗粒外的 结合水膜厚度减薄，提高了土体的水稳定性，并 由此改变了土的塑性和压实性能。
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（3）石灰稳定土混合料设计
石灰土的强度标准－混合料设计指标 石灰土的强度标准根据相应的公路等级和在
路面结构中的层位而定。在规定温度保湿养生6d、 浸水ld后无侧限抗压强度标准见表。
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（3）石灰稳定土混合料设计步骤 【思考】：石灰稳定土混合料设计步骤？
1）制备同一种土样、不同石灰剂量的石灰土混合 料。
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（1）石灰稳定土强度形成原理
2）水化作用 水化作用又称胶凝作用，指石灰与土中的活 性SiO２，和A12O3起反应，生成硅酸钙和铝酸钙 等化合物。它们在水分的作用下逐渐变硬而形成 晶体，可以认为水化作用是构成石灰土早期强度 的主要原因。
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（1）石灰稳定土强度形成原理
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（1）石灰稳定土强度形成原理
3）碳酸化作用 石灰的碳酸化作用和自身的结晶作用都需要 一个相当长的反应时间，这也是石灰土后期强度 形成的主要原因。
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（2）影响石灰土强度的因素
思考：影响石灰土强度的主要因素有哪些？
1）影响石灰土强度的主要因素： 土质、灰质和剂量、含水量、密实度、龄期、 养生条件、行车碾压作用等几方面是影响石灰土 强度的主要因素。
路面施工
学习情境3：基层和垫层施工 工作任务一：水泥稳定类结构层施工 工作任务二：二灰稳定类结构层施工 工作任务三：石灰稳定类结构层施工 工作任务四：级配碎（砾）石结构层施工 工作任务五：填隙碎石结构层施工 工作任务六：半刚性结构层和砂石类结构层施工质量检测
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路面施工
项目：无机结合料稳定类结构层基层施工方案设计 学习目标：
2）确定混合料的最佳含水量和最大干密度（用 标准重型击实试验）。
3）按最佳含水量与工地预期达到的压实密度制 备试件，进行强度试验，根据强度标准，选定合 适的石灰剂量。
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（3）石灰稳定土混合料设计步骤
1）制备同一种土样、不同石灰剂量的石灰土混合 料。
做基层用：砂砾土和碎石土：5%、6%、7%、 8%、9%。塑性指数小于12的粘性土：10%、12%、 13%、14%、16%。塑性指数大于12的粘性土：5%、 7%、9%、11%、13%。
4）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%。
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%）。
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（2）影响石灰土强度的因素
【总结】：
（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，强度增长期可达 8～10年以上。
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1、石灰稳定类基层
在粉碎的土或原状松散的土中掺入一定剂 量的石灰，加水拌和，经摊铺，碾压养护成型 的基层，称石灰土基层。若在其中掺入一定量 的碎（砾）石，则称为石灰碎（砾）石土。土 中加入石灰，可改变土的结构和颗粒组成，减 少土的塑性，降低吸水率和膨胀率，增加土的 强度和耐久性。
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（2）影响石灰土强度的因素
石灰剂量较低时（小于3％～4%），石灰加 入土中后主要起稳定作用，土的塑性、膨胀 率、聚水量减小，土的密度及强度得到提高 （图12-4） 。
石灰剂量超过一定范围，过多的石灰在土的 空隙中以自由灰的形式存在，反而使石灰土 的强度下降。
常用石灰剂量不低于6%，不高于18%，10％～ 14%较为经济实用。
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（2）影响石灰土强度的因素
（一）土质 图12-4为不同种类土的强度随石灰剂量的变化 情况： 粉质粘土的稳定效果最好 重粘土虽然所含粘土颗粒较多，但由于其
不易粉碎和拌和，稳定效果反而较差，而 且易产生收缩裂缝
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（2）影响石灰土强度的因素
塑性指数偏低的土，难以碾压成型； 塑性指数小于4的土，不宜用石灰稳定； 塑性指数为10～20的土易于粉碎均匀，便于
学习单元：
3、无机结合料稳定类基（垫） 层
1、石灰稳定类基层
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。