第4讲半刚性基层施工技术与质量控制

第4讲半刚性基层施工技术与质量
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控制
2、组成设计（续3）
试件尺寸
圆柱体试件：直径150mm，高150mm。 梁式试件（间接抗拉强度）：长400mm，宽 100mm，高100mm
成型方法 （1）不再推荐重型击实法： （1）.与重型击实法相比，振动
压实可减少水泥用量；（2）.振动法成型与现场压实工艺更为接近。
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最大干密度与最佳含水量确定
• 按照“压实标准试验”确定两个参数 ——应用振动压实法
注意事项
• 严格按四分法装料，防止离析。 • 对于水泥稳定类，及时压实，在1h内完成。 • 对于圆柱体试件，不要立即脱模，放置数
小时后脱模；对于梁式试件，压实后放置 在钢板垫上24h后再移动。
第4讲半刚性基层施工技术与质量
5，7，9，11，13
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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四、几种工程常用的半刚性材料 （一）石 灰 土（续2）
（4）组成设计步骤 ② 确定混合料的最大干密度和最佳含水量（须清 楚含水量、石灰剂量的含义） ③ 按工地预定达到的压实度制件
重、中交通
轻交通
稳定 类型
压实度 抗压强度 （%） （MPa）
压实度 （%）
抗压 强度 （MPa）
压实度 （%）
抗压 强度 （MPa）
基层 底基层
集料
细粒土 集料
细粒土
≥98 3.5～4.5 ≥98 3～4
—— ——
—— ——
≥97 ≥96
≥2.5
≥97 ≥96
≥2.0
第4讲半刚性基层施工技术与质量 控制
第4讲半刚性基层施工技术与质量
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控制
三、半刚性材料分类与适用范围
—依据新的《沥青路面设计规范》分类
骨架密实型：高速公路或一级公路的基层 或上基层
骨架空隙型：需要考虑路面内部排水时 悬浮密实型：二级及二级以下公路的基层
和各级公路的底基层
均匀密实型：高速公路或一级公路的底基 层、二级及二级以下公路的基层
• 用石灰和粉煤灰稳定级配碎石或级配砾石得到的混 合料，当其抗压强度符合要求时，分别称为石灰、 粉煤灰级配碎石和石灰、粉煤灰级配砾石。或分别 简称为二灰级配碎石、二灰级配砂砾。
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二、几个基本概念（续5）
含水率的概念 含水率（%）=100×水的质量/材料干质量
石灰剂量的概念 石灰剂量（%）= 100×干石灰质量/干土质量
（2）振动成型：四种混合料类型均宜采用
（3）静压成型：缺乏实验条件时悬浮密实、均匀密 实型混合料可采用。
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2、组成设计（续4）
振动压实成型机（ZY-4型振动压实机，右侧图片 ）
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2、组成设计（续5）
振实条件 （1）振动压实：振力6800 ～6900N， 振动频率：28 ～ 30Hz。 （2）静压：1900N
再见，see you again
第4讲半刚性基层施工技术与质量 控制
粗粒土 Dmax<37.5mm,且d<31.5mm的颗粒含量≥ 90%。 如砂砾石、碎石土、级配砂砾、级配碎石等。
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二、几个基本概念（续1）
石灰稳定土 在经过粉碎的或原来分散的土（包括各种粗、中、细 粒土）中，掺入足量的石灰和水，经拌和、压实及养 生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定的要求时， 称为石灰稳定土。
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（三）水泥稳定碎石和石灰粉煤 灰稳定碎石
主要内容
结构类型与集料级配范围 组成设计
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1、结构类型与集料级配范围 ---半刚性材料悬浮密实型底基层集料级配范围
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0
悬浮密实型石灰粉煤灰稳定碎石 底基层集料级配范围
④ 养生— 7天龄期 ⑤ 进行强度试验。根据强度标准，判定强度是否合格，选定
合适的石灰剂量
公路等级 层位
基层 底基层
高速、 一级公路
－ ≥0.8
其它公路
≥0.8 0.5 ~ 0.7
R Rd
1 Z C 第4讲半刚性基层施工技术与质v量
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四、几种工程常用的半刚性材料 （一）石 灰 土（续4）
在经过粉碎的或原来分散的土（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，当抗压强度符合规定 的要求时，称为水泥稳定土。
• 用水泥稳定细粒土得到的强度符合要求的混合料， 视所用的土类而定，可简称为水泥土、水泥砂或 水泥石屑等 。
• 用水泥稳定中粒土、粗粒土得到的强度符合要求 的混合料，视所用的土类而定，可简称为水泥碎 石、水泥砂砾等。
m K m aV x (1 0 %)
稳定土类型
细粒土 中粒土 粗粒土
下列偏差系数时的最小制件数量
小于10％
10％~ 15％
小于20％
6
－
－
6
9
－
－第4讲半刚性基层施工技术9与质量
控制
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13
5cm×5cm圆柱体试件
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四、几种工程常用的半刚性材料 （一）石 灰 土（续3）
粗集料经压实后，粗颗粒之间的体积与压实后起 填充作用的细料体积之间的大小关系决定。
• 悬浮密实混合料：细料的压实体积＞粗集料形
成的空隙体积
• 骨架密实混合料：细料的压实体积≈粗集料形成的
空隙体积
• 骨架空隙型混合料：细料的压实体积＜粗集料形
成的空隙体积
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• 骨架密实型混合料设计
ZY-4型振动压实机主要技术指标： 1. 振动频率： 0～50Hz（可调） 2. 振 动 力： 0～1000Kg（可调） 3. 静 压 力： 0～1500Kg（可调） 4. 振动时间： 0～10分钟（可调）
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结构类型选择与集料级配设计 • 粗细集料分界尺寸4.75mm • 结构类型的形成
综合稳定土
同时用水泥和石灰稳定某种土得到的强度符合要
求 的混合料。 第4讲半刚性基层施工技术与质量
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二、几个基本概念（续3）
石灰工业废渣稳定土
一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和废渣与其 他集料相配合，加入适量的水（通常为最佳 含水量），经拌和、压实及养生后得到的混 合料，当其抗压强度符合规定的要求时，称 为石灰工业废渣稳定土（简称为石灰工业废 渣）。
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四、几种工程常用的半刚性材料 （一）石 灰 土
• 影响石灰土强度的因素
① 土质 ；② 灰质和石灰剂量 ； ③养生条件； ④ 龄期
• 石灰土混合料组成设计
（1）考核指标—主要以无侧限抗压强度（而不是 回弹模量）为准 （2）设计任务—选择适宜的土、石灰，确定合理 配比 （3）设计准备—土、石灰的试验
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水泥稳定碎石配合比设计举例
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讨论
• “体积设计法” • 骨架密实结构的检验
（1）如何检验；（2）密实的程度
• 骨架空隙结构的空隙率
（1）是否应该提出空隙率的要求；（2）反 映“空隙程度”的指标
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控制
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
0 0.075
悬浮密实型水泥稳定类 基层集料级配范围
AC-25级 配范围
0.6 1
2.36
42.75
骨架密实型水泥稳定 类基层集料级配范围
9.5 3
19 4
第4讲半刚性基层施工技术与质量 控制
31.5
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2、组成设计
强度标准（水泥稳定类材料）
层位
水泥稳定类材料的压实度及7d无侧限抗压强度
特重交通
悬浮密实型石灰粉煤灰稳定砂粒 底基层集料级配范围
悬浮密实型水泥稳定类 底基层集料级配范围
0.075 0.6 11.18第4讲2.半36刚性基42层.7施5 工技术与质9.量5 3 控制
19 4
31.52437.55
1、结构类型与集料级配范围（续）
---水泥稳定类半刚性材料基层集料级配范围
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
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（二）二 灰 土
♥ 组成设计的几个关键问题 （1）石灰、粉煤灰之间的比例确定 （2）石灰粉煤灰与土之间的比例确定 • 规范的规定
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（二）二 灰 土（续1）
♥ 正交试验设计成果（回归方程）
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（二）二 灰 土（续2）
♥ 正交试验设计成果(曲线图)
• 用石灰稳定细粒土得到的强度符合要求的混合料，称 为石灰土。
• 用石灰稳定中粒土、粗粒土得到的强度符合要求的混 合料，视所用的原材料而定，原材料为天然砂砾土或 级配砂砾时，称为石灰砂砾土；原材料为碎石土或级 配碎石时，称为石灰碎石土。
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二、几个基本概念（续2）
水泥稳定土
• 一定数量的石灰和粉煤灰，加入适量的水 （通常为最佳含水量），经拌和、压实及养 生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定 的要求时，称为二灰。
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二、几个基本概念（续4）
• 一定数量的石灰、粉煤灰和土（注意：此处并未强 调是细粒土，但新的沥青路面设计规范意指细粒 土），加入适量的水（通常为最佳含水量），经拌 和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符 合规定的要求时，称为二灰土。
≥97
≥96 ≥97 ≥95
2.5～3.5
≥1.5
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2、组成设计（续1）
强度标准（石灰粉煤灰稳定类材料）
石灰粉煤灰稳定类材料的压实度及7d无侧限抗压强度
层位
稳定 类型
特重、重、中交通
轻交通
压实度 （%）
抗压强度 （MPa）
压实度 （%）
抗压强度 （MPa）
基层 底基层
集料 细粒土
集料 细粒土
≥98 —— ≥97 ≥96
• 石灰土的施工——路拌法、厂拌法
—铺筑试验段，正式施工。工艺流程如下：
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石灰土施工
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石灰土基层和底基层实测项目
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实测项目以外的检测指标
• 石灰剂量的检测 • 水泥稳定土的水泥剂量检测
第4讲半刚性基层施工技术与质量
应先将粗集料划分成2～3档，通过表面振 动压实的方法逐级填充，并计算振实密度 和空隙率，直到找到振实密度最大的粗集 料组成。在此基础上，用体积法计算确定 细集料和结合料的压实体积和重量，从而 确定细集料的组成和结合料的比例。
• 骨架空隙型混合料设计
• 悬浮密实型混合料设计
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第4讲半刚性基层施工技术与质量
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四、几种工程常用的半刚性材料 （一）石 灰 土（续1）
（4）组成设计步骤 ① 制备同一种土样、不同石灰剂量的石灰土混合料
结构层 基层
底基层
土类
石灰剂量
砂砾土和碎石土
3，4，5，6，7
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
半刚性基层 如 石灰土，水泥稳定碎石，二灰碎石、 碎石灰土等
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二、几个基本概念
细粒土 Dmax<9.5mm,且d<2.36mm的颗粒含量≥90%。如 粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等。
中粒土 Dmax<26.5mm,且d<19mm的颗粒含量≥ 90%。如 砂砾土、碎石土、级配砂砾、级配碎石等。
第4讲 半刚性基层施工技术与质量控制
（一）
第4讲半刚性基层施工技术与质量 控制
本讲主要内容
基层或底基层材料类型 几个基本概念 半刚性材料分类 几种工程常用的半刚性材料
第4讲半刚性基层施工技术与质量
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一、基层或底基层材料类型
柔性基层 如级配碎石，级配砾石、填隙碎石、大碎 石沥青混合料
刚性基层 如 贫混凝土
≥0.8 ——
≥0.6
第4讲半刚性基层施工技术与质量 控制
≥97 ≥96 ≥97 ≥95
≥0.6 ≥0.5
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2、组成设计（续2）
无机结合料的剂量问题 （1）对于水泥稳定碎石，水泥剂量在3%～6%
之间。 （2）二灰稳定级配碎石，石灰与粉煤灰的比
例可采用1：2～1：4，石灰粉煤灰与集料 的比例应是20：80～15：85。