第11章 土木工程材料_无机结合料稳定材料
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。
土工和无机结合料稳定材料试验检测课件
应用领域
描述土工合成材料在土木 工程、水利工程、环境工 程等领域的应用情况。
功能与优点
阐述土工合成材料的主要 功能，如过滤、排水、加 固等，并介绍其耐候、耐 腐蚀、高强度等优点。
土工合成材料拉伸性能试验
试验目的
明确拉伸性能试验的目的，即评 价土工合成材料的拉伸强度和延
伸率。
试验设备与试样制备
介绍拉伸试验机、夹具等试验设 备，并说明试样的制备方法和尺
分类
根据来源和性质，土工材料可分 为天然土壤、人工填土、石料、 砂砾料等。
土工材料试验检测的目的和意义
目的
通过试验检测，评估土工材料的工程 性质，为土木工程设计、施工和质量 监控提供依据。
意义
确保土木工程的安全性、稳定性和经 济性，减少工程事故和质量问题，提 高工程建设水平。
土工材料试验检测方法与标准
，•包括文线字路内等容级、设 计•速度文、字地内质容条件等
。
无机结合料选择
分析该工程所选用的 无机结合料稳定材料 ，如水泥稳定碎石、 石灰稳定土等，阐述 其特点、性能要求及
选用原则。
施工方法
详细阐述无机结合料 稳定材料的施工工艺 ，包括拌合、运输、 摊铺、压实等环节。
检测与质量控制
介绍无机结合料稳定 材料的试验检测方法 ，包括压实度、强度 等指标，以及施工过 程中的质量控制措施
案例背景
介绍某高速公路工程情 况，包括工程规模、地 理位置、气候条件等。
土工材料选择
分析该工程所选用的土 工材料，如土工布、土 工格栅等，阐述其特性 、适用范围及选材依据
。
施工工艺
详细描述土工材料的施 工工艺，包括施工准备 、施工方法、质量控制
等。
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%。
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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。
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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。
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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
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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
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无机结合料稳定材料及路面
➢ 无机结合料稳定材料的特点
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。
无机结合料稳定路面
主要内容
第一节 概述 第二节 无机结合料稳定材料的特性 第三节 石灰稳定类基层/底基层 第四节 水泥稳定类基层/底基层 第五节 工业废渣稳定类基层/底基层 第六节 水泥稳定类基层工程应用实例（自学）
第一节 概述
◆1、无机结合料稳定材料及其特点
➢ 无机结合料稳定材料定义
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，其抗压强度符合规定要求的材料。
二灰稳定碎石的摊铺、碾压与养护
水稳碎石的摊铺与碾压
◆2在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术 飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素 养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一起的，比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学 习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教 科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句，最后集中介
第二节 无机结合料稳定材料的特性
4.6无机结合料稳定材料
无机结合料的抗压强度
试件尺寸
抗压强度试件采用的都是高∶直径=1∶1的圆柱 体，不同颗粒大小的土采用不同的试件尺寸 。试件 制备时尽可能用静力压实法制备等干密度的试件。
无机结合稳定材料无側限抗压强度试件尺寸
土的颗粒大小 细粒土 中粒土 粗粒土 颗粒最大粒径（mm） 试件尺寸（直径×高） ≤5 ≤25 ≤40 50×50（mm） 100×100（mm） 150×150（mm）
石灰土强度形成原理
火山灰作用
熟石灰的游离Ca2+与土中的活性氧化硅SiO2和氧 化铝Al2O3作用，它们在水分作用下能够逐渐硬结。
xCa ( OH ) 2 SiO
2
nH 2 O xCaO SiO
2
n 1H 2 O
xCa ( OH ) 2 Al 2 O 3 nH 2 O xCaO Al 2 O 3 n 1 H 2 O
高速公路和一级公路基层
单个颗粒的最大粒径不应超过30mm，颗粒组 成应满足下表要求。土的均匀系数应大于5，细粒 土的液限不应超过25，塑性指数不应超过6。
用做底基层时水泥稳定土的颗粒组成范围
筛孔尺寸 （mm） 37.5 通过质量百分率 （%） 100 筛孔尺寸 （mm） 4.75 通过质量百分率 （%） 30～55
无机结合料的技术性质和技术标准
无机结合料的抗压强度
无机结合料的密度
变形性能
疲劳特性
水稳定性和抗冻稳定性
无机结合料的抗压强度
强度的概念
采用的是饱水状态下的无側限抗压强度。 在柔性路面结构中，路面层厚度较薄，传给基 层的荷载应力大，基层是承受车辆荷载作用的主要 结构，它要求无机结合稳定材料具有足够的强度。 在水泥混凝土路面，刚性板块传递给基层的应 力已经很小，基层并非是主要承重作用。但却是保 证其整体强度、防止水泥混凝土板产生开裂、唧泥 和错台重要支承层次，同时对延长路面使用寿命也 有明显作用。要求基层材料具有适当的强度，主要 是要求材料强度均匀、整体性好，表面密实平整， 透水性小。
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%。
无机结合料稳定材料
无机结合料稳定材料
无机结合料是指由无机物质形成的一种结合材料，其主要成分是水泥、石灰、
石膏等。
无机结合料在建筑材料中起着非常重要的作用，可以用于制作混凝土、砂浆、砌块等建筑材料，同时也可以用于环保材料、防火材料等方面。
本文将从无机结合料的定义、特点以及在稳定材料中的应用等方面进行详细介绍。
首先，无机结合料具有较高的强度和耐久性。
由于其主要成分是水泥、石灰等
无机物质，因此具有较高的抗压强度和耐久性，能够在各种环境条件下保持稳定的性能，这使得无机结合料成为一种理想的建筑材料。
其次，无机结合料具有良好的耐火性能。
由于水泥、石灰等无机物质在高温下
不易燃烧，因此无机结合料具有良好的耐火性能，可以在火灾中起到一定的防火作用，保障建筑物的安全。
此外，无机结合料还具有较好的环保性能。
与有机结合料相比，无机结合料不
含有有机物质，不易挥发，不会对环境造成污染，符合现代社会对于绿色环保材料的需求。
在稳定材料中，无机结合料也发挥着重要的作用。
稳定材料是指能够使土壤或
者其他材料保持稳定的材料，主要用于道路、桥梁、堤坝等工程中。
无机结合料可以与土壤、砂石等材料进行混合，形成稳定的混凝土、砂浆等材料，用于加固道路、防止土壤侵蚀等方面。
总的来说，无机结合料作为一种重要的建筑材料，在稳定材料中也发挥着重要
的作用。
其具有较高的强度和耐久性，良好的耐火性能以及环保性能，可以满足现代社会对于建筑材料的需求。
因此，在未来的建筑材料研究和开发中，无机结合料将会得到更广泛的应用，为建筑行业的发展做出更大的贡献。
土工和无机结合料稳定材料试验检测ppt课件
二、土的颗粒分析
1、概述
• 粒度：土粒的大小。 • 粒组：大小相近的土粒合并为组。 • 土的粒度成分（颗粒级配）：指土中各种不同粒
组的相对含量（以干土质量的百分数表示），它 可用来描述土的各种不同粒径土粒的分布特性。
粒径(mm)
200
巨粒组
60 20
粒组的划分
5
2
0.5 0.25 0.075
0.002
第一部分
主要内容
土工
一、 土的概述 二、 颗粒分析（颗粒级配）试验 三、 界限含水率试验 四、 击实(最佳含水率、最大干密度)试验 五、 土的承载比（CBR)试验
第二部分 无机结合料稳定材料
一、 无机结合料稳定材料击实试验 二、 无侧限抗压强度试验 三、 水泥（石灰）剂量
第一部分：土工
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007)
塑性指数 IP=WL-WP：液限与塑限之差值。（一般 在习惯上用不带百分数符号的数值表示。塑性
指数越大，表示土越具有高塑性）
• 液性指标IL=(W-WP)/（WL-WP ）（%） ：表
示天然含水率与界限含水率关系的指标。
当IL=1.0，即W=WL,土处于液限；
当IL=0，即W=WP,土处于塑限。
故按IL可区分土的各种状态：
2、土的三相组成
• 土由固体土粒、液体水和气体三相组成。
土
固
体 颗
水
气 体
粒
原 生 矿 物
次 生 矿 物
结 构 水
自
气
固
由
态
体
水
水
水
强 结 合 水
弱 结 合 水
毛 细 水
重 力 水
3、土的工程分类
无机结合料稳定材料—组成设计设计标准、原材料检验、拟定比例
模块二
01
设计标准
无机结合料 稳定材料的
02
组成设计
03
设计步骤 设计的实例
组成设计
公路等级
水泥稳定材料
基层 底基层
基层 石灰稳定材料 现行冻融试验方法所建立的底基层 条中二件所灰与能稳稳遇定定到材材的料料环在境路条面件结相构比底基基层层 ，更为恶劣
二级及以下公路 2.5~3 1.5~2.0 ≧0.8 0.5~0.7 0.6~0.8 ≧0.5
土的类型 中粒土和粗粒土 塑性指数小于12的粘土
其他细粒土
石灰剂量（%）
基层
底基层
3，4，5，6，7
-
10，12，13，14，16
8，10，11，12，14
5，7，9，11，13
5，7，8，9，11
水泥剂量（%）
基层
底基层
3，4，5，6，73Fra bibliotek4，5，6，7
5，7，8，9，11
4，5，6，7，9
8，10，12，14，16
6，8，9，10，12
组成设计
总结
l1.稳定材料混合料的设计标准是无侧限抗压强度值。
高速及一级公路 3~5
1.5~2.5 -
≧0.8 0.8~1.1 ≧0.6
组成设计
1
原材料试验
2
拟定混合料配合比
3
试件的强度试验
4
选定石灰或水泥剂量
组成设计
土
筛分 压碎值
石灰
CaO含量 MgO含量
水泥
胶砂强度 凝结时间
组成设计
土的类型 砂砾土和碎石土 塑性指数小于12的粘土 塑性指数大于12的粘土
无机结合料稳定材料名词解释
无机结合料稳定材料名词解释1. 引言1.1 概述本篇长文旨在解释无机结合料稳定材料的相关概念和应用。
无机结合料作为一种重要的材料，在各个领域都有广泛的应用，特别是在稳定材料领域中发挥着重要作用。
本文将介绍无机结合料的定义、特点和分类，以及稳定材料的定义、功能和应用。
同时，将详细探讨无机结合料对稳定材料性能的改善效果，并以无机结合料在稳定土工程中的应用为经典案例进行分析。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分进行阐述：引言、无机结合料的定义和特点、稳定材料及其重要性、无机结合料对于稳定材料的作用与影响以及结论与展望。
1.3 目的本文旨在全面解释无机结合料稳定材料这一领域中关键概念和理论，并深入探讨无机结合料对于稳定材料性能改善的影响以及其在实际工程中的应用方法。
通过系统地介绍相关内容，旨在提供给读者深入了解无机结合料稳定材料领域的知识，促进对该领域的研究和应用。
2. 无机结合料的定义和特点2.1 无机结合料的概念解释无机结合料是一种以无机材料作为主要成分的胶凝材料，用于固化和增强其他材料的结构稳定性。
它通过颗粒间的化学反应或物理吸附等方式与其他材料形成牢固的结合，从而提高其力学性能和耐久性。
2.2 无机结合料的分类和应用领域根据不同的化学成分和物理性质，无机结合料可以分为多种类型。
常见的无机结合料包括水泥、石膏、氧化铝、硅酸盐等。
这些材料在建筑工程、地质工程、环境工程等领域中得到广泛应用。
- 水泥：作为最常见的无机结合料之一，水泥广泛应用于混凝土制备、砂浆加固等建筑工程中。
- 石膏：由石膏石经煅烧得到，主要应用于建筑装饰、模具制造等领域。
- 氧化铝：具有优异的耐高温性能，广泛运用于耐火材料、电子材料等领域。
- 硅酸盐：具有良好的耐化学侵蚀性和绝缘性能，常用于陶瓷制造、玻璃制备等行业。
2.3 无机结合料的特点和优势- 强度高：无机结合料在固化后能够形成致密的结构，具有较高的抗压、抗拉强度，使得被加固材料更加牢固稳定。
无机结合稳定材料
土，试模的直径×高为φ 100mm×100mm；粗粒土，试模 的直径×高为φ 150mm×150mm。一套试模由一个试筒及 上、下两个垫块组成。 3)脱模器。
4)路面强度试验仪和测力计。
φ 50mm×50mm试模
φ 100mm×100mm试模
φ 150mm×150mm试模
5)钢板尺：量程200mm或300mm，最小刻度1mm。 6)游标卡尺：量程200mm或300mm。 7)电子天平：量程15kg，感量0.1g；量程4000g，感量0.01g。 8)标准养护室：标准养护室温度20℃±2℃，相对湿度在95%以 上。
件数量并另做试验，新试验结果与老试验结果一并重新 进行统计评定，直到变异系数满足上述规定。
灰剂量测定
本方法适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定 材料中水泥和石灰的剂量，并可用于检查现场拌 和和摊铺的均匀性。 本办法适用于在水泥终凝之前的水泥含量测定
，现场土样的石灰剂量应在路拌后尽快测试，否 则需要用相应龄期的EDTA二钠标准溶液消耗量的 标准曲线确定。
3．试验数据的记录与处理
无机结合料稳定材料无侧限抗压强度记录表
试 件 号 养生前试件质量m2（g） 1 6256.7 2 6238.4 3 6252.1 4 6238.2 5 6243.2 6 6238.8 7 6253.7 8 6240.2 9 6256.7 10 6232.6 11 6240.4 12 6232.9 13 6253.4
灰剂量测定
1.试验准备 （1）仪器设备 1)滴定管(酸式)：50mL，1支； 2)滴定管支架：1个；
3)滴定管夹：1个；
4)大肚移液管：10mL、50 mL，10支；
5)锥形瓶(即三角瓶)：200mL，20个； 6)烧杯：2000（或1000mL），1只；300mL，1只； 7)容量瓶：1000mL，1个； 8)搪瓷杯：容量大于1200mL，10只 9)不锈钢搅拌棒（或粗玻璃棒）：10根；
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第11章土木工程材料_无机结合料稳定材料第11章无机结合料稳定材料本章导学学习目的：目前我国的沥青混凝土路面或水泥混凝土路面95％以上采用无机结合料稳定材料作为基层或底基层，通过本章的学习应了解无机结合料稳定材料的组成设计、强度、干缩、温缩的特性，为工程服务。
教学要求：为了提高对无机结合料稳定材料的认识，应首先说明我国路面结构的实际情况，例如国内主要高速公路的路面无机结合料稳定材料的使用情况及分类。
结合无机结合料稳定材料的特点，简要说明无机结合料稳定材料的强度特性、疲劳特性、干缩特性和温缩特性。
无机结合料稳定材料的强度、组成设计方法与材料品种等关系密切，应注意通过不同实例进行讲解。
11.1无机结合料稳定材料的应用11.1.1无机结合料稳定材料的应用与分类（一）总述1、在粉碎的或原状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。
无机结合料稳定路面具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板体等特点，但其耐磨性差，广泛用于修筑路面结构的基层和底基层。
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)粒径大小和组成，将土分成细粒土、中粒土和粗粒土。
不同的土与无机结合料拌和得到不同的稳定材料。
例如石灰土、水泥土、石灰粉煤灰土、水泥稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石等。
2、无机结合料稳定基层具有强度大、稳定性好及刚度大等特点，被广泛用于修建高等级公路沥青路面和水泥混凝土路面的基层或底基层。
七、五期间，国家组织开展了“高等级公路无机结合料稳定材料基层、重交通道路沥青面层和抗滑表层的研究”，其中无机结合料稳定基层材料的强度和收缩特性、组成设计方法是主要的研究内容之一。
在此基础上，结合近15年来无机结合料稳定基层的设计、施工和使用的经验，根据实际使用效果，提出无机结合料稳定材料设计、施工及管理要点，为高等级公路无机结合料稳定基层的设计与施工提供了理论依据和技术保证。
（二）无机结合料稳定基层沥青路面无机结合料稳定基层用于高速公路的沥青路面结构，其合理性主要表现在具有较高的强度和承载能力。
一般来说，无机结合料稳定基层材料具有较高的抗压强度和抗压回弹模量，并具有一定的抗弯拉强度，且它们都具有随龄期而不断增长的特性，因此无机结合料稳定基层沥青路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。
由于无机结合料稳定基层的刚度大，使得其上的沥青层弯拉应力值较小，从而提高了沥青面层抵抗行车疲劳破坏的能力，甚至可以认为无机结合料稳定基层上的沥青面层不会产生疲劳破坏。
也就是可以认为无机结合料稳定基层沥青路面的承载能力完全可以由无机结合料稳定基层材料层来满足，而不需要依靠厚沥青面层，沥青面层可仅起功能性作用，这就鼓励人们去减薄面层。
但无机结合料稳定基层沥青路面的使用实践证明，如果面层不够厚，无机结合料稳定基层因温缩或干缩而产生的裂缝会很快反射到沥青路面的面层。
初期产生的裂缝对行车无明显影响，但随着表面雨水或雪水的浸入，在行车荷载反复作用下，会导致路面承载力下降，产生冲刷和唧泥现象，加速沥青路面的破坏，影响沥青路面的使用性能。
七•五后我国高速公路进入快速增长期，高速公路建设从无到有，目前已经达到1.6万公里，还即将建设2万多公里的高速公路。
而无机结合料稳定材料仍将是基层、底基层的主要材料。
如表11－1和11-2为我国高速公路无机结合料稳定基层沥青路面结构类型。
国内主要的高速公路沥青路面结构（七•五前）表11-1路名长度（km）沥青面层厚度(cm)和类型基层厚度(cm)和类型底基层厚度(cm)和类型沪嘉高速公路20.5 12(6km).17(6km)46石灰粉煤灰碎石20砂砾莘松高速公路18.9 12和1745石灰粉煤灰碎石广15.7 4中粒式沥青25水泥级配碎25～28水佛高速公路混凝土+5粗粒式沥青混凝土4中粒式沥青混凝土+5粗粒式沥青混凝土+6沥青碎石石或水泥石屑(31)泥石屑或水泥土西临高速公路204中粒式沥青混凝土+5粗粒式沥青混凝土+6沥青碎石20石灰粉煤灰砂砾25水泥级配碎石或水泥石屑(31)20石灰粉煤灰土,25～28水泥石屑或水泥土+20砂砾改善层(特殊不良路段);25石灰粉煤灰土沈大高速公3754中粒式沥青混凝土+5粗粒式沥青混凝土或5+5+520水泥砂砾或水泥矿渣砂砾或矿渣路京津塘高速公路142.520~23中粒式沥青混凝土，粗粒式沥青混凝土和沥青碎石20～5水泥粒料(碎石或砾石)或石灰粉煤灰碎石25～35石灰土或水泥土、水泥石灰土、石灰粉煤灰土京石高速公路(北京段) 14 1235石灰粉煤灰砂砾京石高速公路(河北石家庄一新3中粒式沥青混凝土+5沥青碎石12水泥碎石或12石灰粉煤灰碎石43石灰土乐)国内主要的高速公路沥青路面结构类型（七•五后）表11-2路名表面层厚度(cm)中面层厚度（cm）底面层厚度（cm）基层厚度（cm）和材料底基层厚度（cm）和材料总厚度京石.定州-涿州5中AC 5粗AC15二灰碎石40石灰土65涿州-北京5中AC7.5粗AC15二灰碎石40石灰土67京石.北京三期3.5细AC4.5中AC7BM20水泥砂砾20二灰砂砾55北京四期3.5细AC4.5中AC7BM40二灰砂砾20石灰砂砾75广州-3中AC 4中AC 18～20水25～3452～59花县(软土地段) 泥碎石水泥石屑广州-深圳4中AC8密粗AC+10密BM10MB23水泥碎石23级配碎石+22～32末筛分碎石110路肩100海南东干线4中AC 4粗AC 4BM20水泥碎石20水泥碎石52济南—青岛5中SAC4中SAC6粗AC5粗AC7BM6BM34水泥砂砾20水泥砂砾20水泥砂砾15石灰土26石灰土26石灰土676461青岛-4中AC 5粗AC 20水泥碎25水泥54黄岛石22RCC+15水碎石15石灰土郑州-开封4中AC 泥碎石56 郑州—新郑4中AC22RCC+15水泥碎石15石灰土56郑州—洛阳4中AC 5粗AC 6BM22RCC+15水泥碎石24石灰土69佛山—开平3抗滑AC7中AC 8BM25水泥石屑15、23、28级配碎石58、66或7深圳—汕头3抗滑AC5中AC 6粗AC25水泥石屑28、32、38级配碎石67、71、77沪宁4AK-16A 6粗6粗28二灰碎33二灰—江苏段AC-25I AC-25I石30二灰碎石25二灰碎石土成都—重庆12 西安-铜川4中AC 8BM21二灰砂砾22二灰土51西安—宝鸡4中AC 8BM 二灰砂砾二灰土杭州—宁波5中AC7粗AC25或28或34二灰碎石20二灰20级配碎石57、60、66南京—南4中SLH6粗LH6BM20二灰碎石33石灰土69通、扬州段石家庄—安阳4中SLH5粗SLH6LH-3020水泥碎石+20二灰碎石20～40石灰土75石家庄—太原河北段5LH4LH5LM7LH6BM18二灰碎石土或22二灰碎石或25二灰碎石20～25石灰土20～25石灰土50～5557～65（三）水泥路面水泥混凝土路面结构层组合较为简单，一般由混凝土面板、基层或垫层组成。
水泥混凝土路面基层直接位于面层板之下，是保证路面整体强度、防止唧泥和错台、延长路面使用寿命的重要结构层。
目前基层类型主要采用无机结合料稳定基层，如水泥稳定粒料、工业废渣稳定粒料等基层。
中等以下交通的道路，除上述类型外，还可采用石灰稳定类基层。
11.1.2无机结合料稳定材料的分类（一）水泥稳定材料在破碎的或原来松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中，掺入足量的水泥和水，经拌和得到的混合料，在压实和养生后，当其抗压强度符合规定要求的混合料成为水泥稳定材料。
根据土的颗粒组成不同，可以将水泥稳定材料具体分为以下几类：1．水泥稳定粗粒土：指被水泥稳定的土的最大粒径小于37.5mm，且其中小于31.5mm的颗粒含量不少于90％。
2．水泥稳定中粒土：指被水泥稳定的土的最大粒径小于26.5mm，且其中小于19mm的颗粒含量不少于90％。
3．水泥稳定细粒土：制被水泥稳定的土的最大粒径小于9.5mm，且其中小于2.36mm的颗粒含量不少于90％。
用水泥稳定砂性土、粉性土和粘性土等细粒土得到的混合料简称为水泥土；用水泥稳定砂得到的混合料简称为水泥砂；用水泥稳定粗粒土和中粒土得到的混合料，视所用原料情况简称为水泥碎石（级配碎石和未筛分碎石）、水泥砂砾等。
同时用水泥和石灰综合稳定某种土而得到的混合料，简称为综合稳定土。
水泥稳定材料是一种经济实用的筑路材料，具有较优良的性能，可用于各种交通类别道路的基层和底基层。
由于以水泥为主要胶结材料，通过水泥的水化、硬化将集料粘结起来，因此水泥稳定土具有良好的力学性能和板体性。
其强度随养护龄期的增加而增加，并且早期的强度较高；同时其强度的可调范围较大，由几个兆帕到十几个兆帕。
水泥稳定土的水稳定性和抗冻性也较其它稳定材料好。
所不足的是，水泥稳定土在温度、湿度变化时，易产生裂缝，而影响面层的稳定性；当细颗粒含量高、水泥用量大时开裂更为严重。
水泥稳定土作为一种筑路材料，国际上已有了几十年的使用历史。
1937年美国成功的铺筑了3.2km的水泥稳定土基层。
随后，水泥稳定土在很多国家的道路和机场工程中，都得到了广泛的使用。
70年代初，我国在援外工程中，也不同程度的采用了水泥稳定土，作为沥青表面处治面层的基层。
1974年我国在辽宁的沈扶南线公路上铺筑了10多公里的水泥稳定土（砂砾），作为高等级沥青面层的基层，这是我国公路上第一次正是较大规模的在路面的基层中使用水泥稳定土。
自80年代初以来，水泥稳定土已被广泛用于我国各个省、市自治区的二级和高等级道路上。
它不仅被用作沥青路面的基层，还被用作水泥混凝土路面的基层。
七•五期间。
我国开始建设高速公路，多数都采用了水泥稳定粒料（碎石和砾石）作为基层，有些高速公路还采用水泥稳定土作为底基层。
摊铺1 摊铺2 碾压（二）石灰稳定材料在粉碎的或原来松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中，掺入足量的石灰和水，经拌和得到的混合料，在压实及养生后，当其抗压强度符合规定的要求时，称为石灰稳定材料。
用石灰稳定细粒土得到的混合料简称石灰土。
用石灰稳定中粒土和粗粒土得到的混合料，视所用原材料而定，原材料为天然砂砾土时简称石灰稳定砂砾土。
原材料为天然碎石土时简称石灰稳定碎石土。
用石灰土稳定级配砂砾(砂砾中无土)和级配碎石(包括未筛分碎石)时，也分别简称石灰稳定砂砾土和石灰稳定碎石土。
用石灰稳定土铺筑的路面基层和底基层，分别称石灰稳定土基层和石灰稳定土底基层，或分别简称石灰稳定基层和石灰稳定底基层。
也可在基层或底基层前标以具体简称，如石灰稳定碎石土基层、石灰稳定土底基层等。