无机结合料稳定类混合料
无机结合料稳定土混合料配合比设计
C、从试件内部取有代表性的样品，测定其含水量?。
D、无侧限抗压强度计算：
5、确定试验室配合比（详见表3）：
（1）比较强度平均值和设计要求值，根据试验结果，水泥剂量制作
的试件强度平均满足不低于设计值要求。
（2）考虑到试验数据的偏差和施工中的保证率，通过对公式R≥—Rd
的验算，1?Z?C?
样品，测定其含水量，计算至0.1%。两个试样的含水量的差值不得大于
1%。所取样品的数量应不少于700g，如只取一个净度筒，称其质量m2。
H、按以上方法进行其余含水量下稳定材料的击实和测定。
（2）计算干、湿密度；
?W??wm1?m2；?d?。V1?0.01?
放至养生室。
（2）无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法：
A、将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软布吸去试件表面的水分，
并称试件的质量m4，用游标卡就测量试件的高度h，精确至0.1mm。
B、将试件放在路面材料强度试验仪或压力机上，并在升降台上先放
一扁球座，进行抗压试验。试验过程中，应保持加载速率1mm/min。记录
上下垫块应与试模筒相配套上下垫块能够刚好放入试筒子内上下自由移动且上下垫块完全放入试筒后试筒内未被上下垫块占用的空间体积能满足径高比为对于无机结合料稳定中粒土和粗粒土至少应该分别制作13个试件
无机结合料稳定土混合料配合比设计
一、分类：
水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土、级配碎石、级配砾
石和填隙碎石；二、材料组成设计
；Cv——试验结果的偏差系数（以小数计）
Za——标准正态分布表中随保证率而变的系数，重交通道路上应取保
证率95%，
此时Za=1.645；其他道路上应取保证率90%，此时Za=1.282。
第六章无机结合料稳定类混合料
•第六章无机结合料稳定类混合料
亦为CaO;
➢ 消石灰粉：将块状生石灰用适量的水消化而得的粉末，亦
称熟石灰，其主要成分为Ca(OH)2。 由于石灰原料中常含有碳酸镁成分，经煅烧生成的生
石灰中，或多或少含有氧化镁成分。建材行业标准中，根 据石灰中氧化镁含量按表6-2将石灰分为钙质石灰和镁质石 灰两类。
•第六章无机结合料稳定类混合料
6.1.1.1石灰的生产、消化与硬化
石灰土强度的形成与发展是通过机械压实、离 子交换反应、氢氧化钙结晶和碳酸化作用，以及火山 灰反应等一系列复杂、交织的物理-化学作用的过程来 完成的。
•第六章无机结合料稳定类混合料
离子交换反应：从石灰氢氧化钙中游离出的钙离子和氢氧根离子与粘土
矿物中的钠、氢离子发生离子交换，其结果使得粘土颗粒吸附水膜减薄， 促使土粒凝集和凝聚，形成稳定团粒结构。
⑴ 建材行业标准（表6-3）：将生石灰、生石灰粉和消石灰粉分
。 为优等品、一等品和合格品三个等级
•第六章无机结合料稳定类混合料
⑵ 道路行业标准（JTJ034－93）仍按袁国家标准 （GB1594-79）将生石灰和消石灰分别划分为3个等 级（见表6-4）
•第六章无机结合料稳定类混合料
6.1.2 石灰稳定土的技术性质
•第六章无机结合料稳定类混合料
无机结合料稳定性经压实成型并经养护后，可形成板 体结构，当其7d的抗压强度符合设计要求(表6-1)时，可 以作为道路路面结构中的基层或底(垫)基层，称为结合料 稳定类基(垫)层，在道路工程中，这类材料有被称之为半 刚性基层材料。
20230306无机结合料稳定基层施工
无机结合料稳定基层施工一、无机结合料稳定类基层分类及适用范围(1)水泥稳定集料类、石灰粉煤灰稳定集料类材料适用于各级公路的基层、底基层。
冰冻地区、多雨潮湿地区,石灰粉煤灰集料类材料宜用于高速公路、一级公路的下基层或底基层。
(2)石灰稳定类材料宜用于各级公路的底基层以及三、四级公路的基层。
(3)高速公路、一级公路的基层或上基层宜选用骨架密实型混合料。
二级及二级以下公路的基层和各级公路底基层可采用悬浮密实型骨架混合料。
均匀密实型混合料适用于高速公路、一级公路的底基层，二级及二级以下公路的基层。
骨架空隙型混合料具有较高的空隙率，适用于需要考虑路面内部排水要求的基层。
【例题单选】不宜用于高速公路基层的材料是OA水泥稳定集料类B石灰粉煤灰稳定集料类C石灰稳定类D骨架密实型混合料【参考答案】C二、无机结合料稳定基层的混合料组成设计图无机结合料稳定材料设计流程图目标配合比设计应包括下列技术内容：①选择级配范围。
②确定结合料类型及掺配比例O③验证混合料相关的设计及施工技术指标。
生产配合比设计应包括下列技术内容：①确定料仓供料比例。
②确定水泥稳定材料的容许延迟时间。
③确定结合料剂量的标定曲线。
C4；确定混合料的最佳含水率和最大干密度。
施工参数确定时，除了确定结合料剂量、合理含水率和最大干密度外，还要验证混合料强度技术指标。
【例题案例节选】图3-2无机结合料稳定材料配合比设计流程图【参考答案】C设计是生产配合比设计，D是结合料剂量。
三、混合料生产、摊铺及碾压1、一般规定施工工艺选择表(1)无机结合料稳定材料层宽在11米至12米之间时,每一流水作业段长度以500m为宜；无机结合类稳定材料层宽大于12米时，作业段宜相应缩短。
确定每日施工作业段长度，考虑因素：①施工机械和运输车辆的生产效率和数量。
②施工人员数量和操作熟练程度。
③施工季节和气候条件。
④水泥的初凝时间和延迟时间。
⑤减少施工接缝的数量。
(2)对水泥稳定材料或水泥粉煤灰稳定材料，宜在2h之内完成碾压成型，应取混合料的初凝时间与容许延迟时间较短的时间作为施工控制时间。
无机结合料稳定类基层
变形，按下式计算半刚性材料的回弹模量：
E
pD
4l
1
2
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24
1） 抗压强度及抗压回弹模量
（2）抗压回弹模量，是路面结构厚度设计的重
要参数之一，室内试验可采用承载板法和顶面法。
顶面法利用量测变形的装置在路面强度试验 仪上进行，试件尺寸为d×h＝100×100mm或
150×150mm的圆住体，同样采用分级加、卸载的
试槽边缘间的距离，均应大于0.5m。
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27
2）具体测试步骤如下：
（1）将测点作好标记，编号；
（2）用黄河JN-150（或解放CA-10B）汽车
或刚性承载板依次测量各点的回弹弯沉； （3）根据所测得的回弹弯沉由式（12-3）或
（12-4）计算回弹模量。
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28
（4）根据观测次数，计算某次观测的极限值 d r 。
按由大到小的次序排列，即： 石灰土砂砾（线收缩系数16.7×10-16，以 下同）＞悬浮式石灰粉煤灰粒料（15.3×10-16） ＞密实型石灰粉煤灰粒料（11.4×10-6）。
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16
水泥稳定砂砾的收缩性随水泥剂量的增加而加
大，当水泥剂量为5%～7%时，其线收缩系数为
10×106～15×10-6。 半刚性基层一般在气温较高时修建。成型初期 内部含水量较高，且未被面层封闭，由于基层内部 水分的蒸发，从而产生了由表及里的干燥收缩。同
贯入式等 无机结合料的稳定类基层：如水泥、石灰、工
业废渣等。
（2） 无结合料的粒料类
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7
半刚性基层：是用无机结合料与集料或土组
成的混合料铺筑的，具有一定厚度的路面结构层
无机结合料技术性能检测—石灰稳定材料的工程适用性
干密度的这一最大值称为最大干密度，与它对应的含水率
称为最优含水率。
二、设计步骤
3、试件的强度试验
规定温度下保湿养生6d，浸水1d后，进行无侧限抗压强度
试验。
R R (1 Z Cv )
0
d
二、设计步骤
4、选定结合料剂量
根据表中强度标准，选定合适的剂量，此剂量试件室内试
欠火石灰
煅烧含CaCO3
和MgCO3
石灰石、白垩
温度在900℃左右时
正火石灰
温度过高时
碳酸钙没有完全
分解，降低了生
石灰的产量
无危害
过火石灰
因煅烧温度过高使粘土
杂质融化并包裹石灰，
从而延缓石灰的熟化，
导致已硬化的砂浆产生
鼓泡、崩裂等现象
如何解决它的危
害？
二、石灰的熟化和硬化
1、 石灰的熟化
CaO+H2O→Ca(OH)2+64.8kJ
质量：生石灰1
熟石灰1.31
体积：生石灰1
熟石灰1-2.5
速度快
二、石灰的熟化和硬化
淋灰法：生石灰中均匀加入生石灰质量70%的水，颗粒细小，
分散熟石灰粉。
化灰法：加入块灰质量2.5-3倍的水，浆体流入灰池或储灰坑中
熟化。
陈伏：石灰浆在储灰坑中存放半个月使用
二、石灰的熟化和硬化
将生石灰放入水
中，注意水要过量
编号
置（酸式）(HX-003-01)、万用电炉(HX-007)
产地
代表数量
100T
序号
检测项目
技术指标
检测结果
结果判定
备注
7第7章
7.2.1 防水涂料
防水涂料是在常温下呈无固定形状的粘稠状 防水涂料是在常温下呈无固定形状的粘稠状 液态高分子合成材料，涂刷在建筑物表面， 液态高分子合成材料，涂刷在建筑物表面，经溶 剂或水分的挥发或两种组分的化学反应形成一层 连续薄层，使建筑物表面与水隔绝， 连续薄层，使建筑物表面与水隔绝，并能抵抗一 定的水压力，从而起到防水、防潮、 定的水压力，从而起到防水、防潮、密封作用的 一类材料的总称。 一类材料的总称。
防水材料共同的性能要求： 防水材料共同的性能要求：
（1）良好的耐候性，对光、热、氧等具有一定的耐受力； （2）抗渗性，对水、盐等腐蚀性物质渗透作用的抵抗性能； （3）耐腐蚀性，对接触到的酸、碱、油等化学物质的抗蚀 性能； （4）具有对温度和外力作用的适应性，防水材料应具有较高 的拉伸强度和断裂伸长率，能承受温差变化及各种外力与基 层伸缩、开裂所引起的变形； （5）良好的整体性，既能保持自身的粘结性，又能与基层牢 固粘接，在外力作用下有较高的抗剥离强度，形成稳定的不 透水整体。
为提高建筑物整体的防水、抗渗性能， 为提高建筑物整体的防水、抗渗性能，对于工 程中出现的施工缝、构件连接缝、 程中出现的施工缝、构件连接缝、变形缝等各种接 缝，必须填充具有一定的弹性、粘结性、能够使接 必须填充具有一定的弹性、粘结性、 缝保持水密、气密性能的材料，称为建筑密封材料。 缝保持水密、气密性能的材料，称为建筑密封材料。
（1）原材料 ） （2）试件制备 （3）确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度 ） （4）强度试验 ） （5）确定石灰剂量 ）
7.1.2 水泥稳定土
概念： 概念：在粉碎的土或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒 土)中，掺入适量的水泥和水，按照技术要求，经拌和摊铺， 在最佳含水量下压实及养生成型，其抗压强度符合规定要求， 以此修建的路面基层称为水泥稳定类基层。 分类： 分类：水泥土、水泥砂砾、水泥稳定碎石。
基层和底层的无机结合料稳定材料的类别
基层和底层的无机结合料稳定材料的类别基层和底层的无机结合料稳定材料的类别？（1）水泥稳定土用水泥做结合料所得混合料的一个广义的名称，它既包括用水泥稳定各种细粒土，也包括用水泥稳定各种中粒土和粗粒土。
在经过粉碎的或原来松散的土中，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，当其抗压强度符合要求的混合料，视所用的土类而定，可简称为水泥土、水泥沙或水泥石屑等。
用水泥稳定中粒土和粗粒土得到的强度符合要求的混合料，视所用原材料而定，可简称为水泥碎石、水泥砂砾等。
（2）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，简称为综合稳定土。
（3）水泥改善土仅使用少量水泥改善级配砾石的塑性指数或提高级配砾石的强度，使其能适合做轻交通道路上沥青面层的基层，而达不到规定的强度要求时，这种材称做水泥改善土。
（4）石灰稳定土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、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。
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。
用石灰稳定中粒土和粗粒土得到的强度符合要求的混合料，视所用原材料而定，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。
用石灰稳定原中级路面，使其适应做沥青路面和水泥混凝土路面的基层时，属于石灰砂砾土或石灰碎石土。
（1）石灰改善土仅使用少量石灰改善级配砾石的塑性指数或提高级配砾石的强度，使其能适应做轻交通道路上沥青面层的基层，但达不到规定的强度要求时，这种材料称做石灰改善土。
（2）石灰工业废渣稳定土一定数量的石灰和粉煤灰或石灰的煤渣与其他集料相配合，参加适量的水（通常为最正确含水量），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）。
一定数量的石灰和粉煤灰，一定数量的石灰、粉煤灰和土以及一定数量的石灰、粉煤灰和砂相配合，参加适量的水（能常为最正确含水量），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，分别简称为二灰、二灰土、二灰砂。
无机结合料稳定土材料1
二、水泥稳定土的收缩特性--------与水泥混凝土相同 1.温缩特征：热胀冷缩
一般来讲，稳定的颗粒尺寸越大，温缩效应越小。
2.干缩特征：干缩湿胀
水泥稳定土的干缩系数受粒料含量、矿物成分、水泥剂量和含水率 等因素的影响。 水泥稳定土中的黏土成分越高，土的塑性指数越大，混合料的干缩 现象越严重。 粒料土的塑性指数越大，含水率对干缩性的影响也越大。
第一节 无机结合料稳定类混合料分类和强度特征 一、分类 1.按土或集料粒径分类------按单颗粒的粒径大小和颗粒组成
1）细粒土：是指混合料中颗粒的最大粒径小于10mm，且其中小于2mm的 颗粒含量不少于90%； 2）中粒土：是指混合料中颗粒的最大粒径小于30mm，且其中小于20mm的 颗粒含量不少于85%； 3）粗粒土：是指混合料中颗粒的最大粒径小于50mm，且其中小于40mm的 颗粒含量不少于85%；
试件的制备
④ 向盘内加水和石灰，拌匀，放到密闭容 器中浸润备用。水泥在试验前一小时加， 超一小时作废。 ⑤ 浸润时间：粘性土 12-24 小时，粉土 8-16 小时，砂砾土4小时，砂砾碎石含土少的 可以2小时。
按预定干密度制件
①计算制备一个预定干密度的试件,需要混合料. M1=PdVK(1+0.01w) V---试模的体积（cm3 ） Pd---稳定土试件的干密度 （g /cm3 ） w---稳定土混合料含水量（%） K－稳定土要求的压实度（％） ②装模－压件（静压法或击实）－脱模 ③ 称质量 M2 （小、中、大试件分别准确到 1g 、 2g 、 5g 。） －量试件高度h，准确到0.1mm。
（2）最佳含水率的计算
o w / c k a 1 a / 100g
水泥稳定粒料的最佳含水率 粒料的面湿饱水率
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。
市政工程无机结合料稳定粒料基层总结
石灰工业废渣稳定混
合料
级配碎（砾）石
春末和夏季 在第一次重冰冻到来 前 1~1.5 个月完成
1、通过配合比确定石 灰、粉煤灰含量和混 1、颗粒级配，碎石颗
合料最佳含水量和最 粒组成曲线是顺滑的
大干密度
曲线。
2、7d 浸水抗压强度达 2、配料准确 到设计要求
1、厂拌法生产，运到 现场摊铺，先拌石灰、
粉煤灰再加入粒料和
3.严禁洒大水碾压
洒水（或覆盖）湿润 养护，直至上层结构 保湿养护 7d 施工为止
保湿养护 7d
未洒透层沥青或未铺 封层，禁止开放交通
养护期内封闭交通
石
2、Dmax≯100mm
1、石灰剂量小于 3%~4% 1、选用初凝时间 3h 以上， 1、III 级及以上生、消石灰。
石灰起主要稳定作用。
终凝时间 6h 的水泥。
2、磨细生石灰效果优于消 2、水泥剂量 5~10%
2、粉煤灰中 Si02、Al203 和 Fe2O3 的总含量应大于
2、稳定材料
石灰。采用 III 级及以上钙 3、有出厂合格证与生产日 70%
土质 1、塑性指数 10~15 的粉质 1、塑性指数 10~17 的粗粒
粘土、黏土 dmax≤15mm 土、中粒土
1、土质 碎
2、有机物含量宜小于 10% 2、0.6mm 以下颗粒＜30% 1、级配 dmax≤60%分层 1、筛分成 3~4 个级配粒级 级配 dmax≤37.5mm
（砾） 厚度
2、级配 dmax≤37.5mm
3、养护条件（湿度和温度） 一般不超过 3~4h
无机结合料稳定粒料施工技术要求
名称
1、施工时间
2、配合比准 确
3、拌合与摊 铺
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%。
六章无机结合料稳定类混合料
主要取决于水泥水化硬化、离子交换和火 山灰反应过程。
水泥水化产物水化硅酸钙等系列水化物， 在土粒的孔隙中形成骨架；水化产物氢氧 化钙中的钙离子与土中的钠、钾离子进行 吸附交换，降低粘性土的亲水性和塑性， 使分散土粒形成较大的土团―链条结构， 形成稳定的结构。
⑵组成材料对强度的影响
③改善级配可以明显增加水泥稳定集料的强度。
⑶环境因素对强度的影响
养生温度和延迟时间
养生温度：直接影响水泥的水化进程， 因而对水泥稳定土的强度有明显的影 响。。
延迟时间：是指水泥稳定土施工过程中，从 加水拌和开始至碾压结束缩经历的时间。
延迟时间越长，强度和密度的损失越大。
延迟时间对水泥稳定土强度的影响主要取决 于水泥品种和土质。终凝时间短的水泥延迟 损失大；延迟2h时，水泥稳定原状砂砾或粗 石灰石配制的损失20％，而水泥稳定粘土或 砾质砂配制的损失60％，水泥稳定中砂的强 度基本没有损失。
二灰土的强度形成机理与石灰稳定土基本相同。
主要依靠集料的骨架作用和二灰的水硬性胶结和填充 作用。粉煤灰提供较多的活性物质，因此二灰类混合 料强度和稳定性较高。
与石灰稳定土相比，二灰稳定土强度形成更多的倚 赖于火山灰反应生成的水化物。
粉煤灰是一种缓凝材料，故早期强度较低，有较高的 后期强度。
如果要提高二灰稳定土的早期强度，可以掺 加少量水泥或某些早强剂
3、二灰稳定土的适用性
粉煤灰颗粒呈空心球体，密度小而比表面积 大，掺加粉煤灰后，稳定土的最佳含水量增 大，最大干密度减小，但其强度、刚度及稳 定性均有不同程度的提高，尤其是抗冻性有 较显著的改善，温缩系数减小，对提高路面 抗裂有重要的意义。
二灰土的温缩依然存在，具有相当程度的干 缩变形，会产生干缩裂缝，因此禁止用于高 等级路面的基层。密实型二灰集料则可以用 作高等级公路基层。
无机结合料稳定类材料
8
2 水泥稳定类混合料 (水稳混合料)
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值此消彼长的过程］
①水化硬凝反应，②离子交换作用，③碳酸化作用。
9
3）影响因素：原材料（水泥、集料）的品质、剂量、水、
温度、压实、龄期etc.
4）应力应变特性：半刚性特性（E）；
3
显然，无机结合料混合料 土工材料 [物理结构?]
3
1概 述
1. 材料的学科属性
3）基本力学性质：颗粒性 与 粘弹性。
路面材料大多具有这样的二重性。
4
1概 述
2. 关于无机结合料混合料
1）材料通识：［如何认识、介绍、考察一个材料］
5
产源 制作工艺 产品特征 使用性能。
2）基本定义：在土或碎(砾)石中加入无机结合料，
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 特重交通 压实度 抗压强度 ≥98 3.5～4.5 ／ ≥97 ≥97 重、中交通 轻交通
类型
集料
压实度 抗压强度 压实度 抗压强度 ≥98 3～4 ≥97 2.5～3.5 ≥96 ≥96
3. 路用性能
为半刚性材料；
具有良好的整体性（板体性）；
足够的力学强度（压、弯拉）及刚度；
良好的水稳性和耐冻性；
耐磨性一般较差（不作面层）； 易缩裂（作基层时的致命弱点，水稳碎石较好）； 水泥用量，混合料强度显著，裂缝（数量、宽度）； 不存在最佳水泥剂量，但有经济用量；
二级及其以下公路
基层 37.5 35 底基层 53 40
无机结合料稳定类混合料
定义： 在各种粉碎或原来松散的土、或矿质碎（砾）石、
或工业废渣中，掺入一定数量的无机结合料（如石灰、 水泥）及水，经拌和得到的混合料，经压实及养生后， 具有一定的强度和稳定性，在广义上统称为无机结合 料稳定类混合料，或无机结合料稳定土。
★ 路面基层材料的类型
➢ 粒料类：级配型集料、填隙碎石 ➢ 结合料稳定类：有机结合料——沥青
火山灰反应
2) 石灰稳定土强度的影响因素
石灰的质量与剂量、土质、养生条件与龄期
⑴ 石灰——质量（活性：f-CaO含量、细度） 剂量
⑵ 土——粘土矿物成分（Al2Fra bibliotek3、SiO2） 比表面积—塑性指数IP
⑶ 集料 图6-1 ⑷ 含水量——石灰消解、火山灰反应
最佳含水量：压实图6-2 ⑸ 养生条件——温度、湿度
石灰稳定集料：用石灰稳定中粒土和粗粒土得到的混合料
▪ 石灰砂砾土—天然砂砾土、级配砂砾（无土） ▪ 石灰碎石土—天然碎石土、级配碎石（包括未筛分碎石）
结构类型 骨架密实式：粒料≈80% 悬浮式：粒料≤50%
6.1.1 石灰
6.1.1.1石灰的生产、消化与硬化
1. 石灰的煅烧：CaCO3→CO2↑＋CaO（生石灰） ① 欠火石灰 ② 过火石灰→陈伏
石灰稳定土
石灰土 石灰集料
悬浮式 密实式
6.1.2 石灰稳定土的技术性质
6.1.2.1 石灰稳定土的强度
1) 强度形成机理——石灰与细粒土
离子交换反应 石灰自身硬化 火山灰反应 机械压实
1) 强度形成机理——石灰与细粒土
离子交换反应
——石灰中Ca+ +、OH－～土中Na+、K+交换 ——减薄吸附水膜、土粒聚凝、易于压实
无机结合料稳定材料
无机结合料稳定材料1 ．概述定义：在粉碎的或原先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固材料。
以此修建的路面称为无机结合料稳固路面。
特点：无机结合料稳固路面具有稳固性好、抗冻性能好、结构本身自成板体等特点，但其耐磨性差。
因此广泛用于修建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专门大的阻碍；〔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：粉碎的或原先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的颗粒许多于90%。
中粒土：颗粒的最大粒径小于30mm，且其中大于20mm的颗粒许多于85%。
粗粒土：颗粒的最大粒径小于50mm，且其中大于40mm的颗粒许多于85%。
无机结合料稳固材料种类：不同的土与无机结合料拌和得到不同的稳固材料。
例石灰土、水泥土、水泥砂砾、石灰粉煤灰碎石等。
无机结合料稳固材料种类较多，其物理、力学性质各有特点，应依照结构要求，掺加剂和原材料的供应情形及施工条件，进行综合技术、经济比较后确定。
使用场合：由于无机结合料稳固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，以此修建的基层或底基层亦称为半刚性基层。
2 ．无机结合料稳固材料的特性无机结合料稳固材料的力学特点包括应力-应变关系、疲劳特性、收缩特性、温缩特性。
2．1无机结合料稳固材料的应力-应变特点设计龄期无机结合料稳固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，逐步具有一定的刚性性质。
一样规定水泥稳固类材料设计龄期为三个月，石灰或二灰稳固类材料设计龄期六个月。
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
无机混合料.
第三章 无机结合料稳定类混合料
教学内容：本章主要叙述了以水泥稳定类、石灰稳定类和石灰、粉煤灰稳定类为 代表的无机结合料稳定类混合料，阐述了这类材料的强度形成机理和收缩特性， 介绍了各自的适用范围和混合料设计组成方法。 教学手段：课堂讲解
无机结合料稳定料混合料的概念 无机结合料稳定料混合料的用途与分类
灰含量、粘土矿物的含量与其塑性指数）等。
表 3.10 石灰土与二灰稳定土的最大干缩应变
二灰稳定 粒料
最大干缩应 变
×10-3
石灰:粉煤灰: 碎石:土
最大干缩 应变 ×10-3
稳定土 类型
最大干缩 应变 ×10-3
密实式 0.23～0.27 4∶18∶94∶0
0.67
石灰土
3.12～ 6.03
a.制备被稳定材料，并在其中中加入不同剂量的水泥。 b.确定混合料最大干密度和最佳含水量。至少应做三个不同水泥剂量的 混合料击实试验，即最小剂量、中间剂量、最大剂量，其他剂量的混合料 最大干密度和最佳含水量可用内插法确定。 c.按照工地预定达到的压实度和确定的最大干密度、最佳含水量在室内 成型试件，并养生，养生条件：在规定温度下保湿养生 6 天，浸水 1 天后， 进行 7 天无侧限抗压强度测试。 d.根据测试结果，选择合适的材料组成比例。
结构层位
稳定土品种
砂砾土和碎石土
石灰剂量（%）
基层
底基层
3，4，5，6，7
-
粘性土（塑性指数 〈 12） 10，12，13，14，16
8，10，11，12，14
粘性土（塑性指数 〉 12）
5，7，9，11，13
5，7，8，9，11
⑷ 设计内容与步骤 ①设计内容 石灰稳定类材料的组成设计，主要是根据相关规范中的强度标准，通过试验 选取最适宜稳定的土类，确定必须的石灰用量和混合料的最佳含水量，在需要改 善土的颗粒组成时，开包括掺加比例，各项试验应该按照《无机结合料稳定材料 试验规程》进行。 ②步骤
无机结合料稳定材料试验检测方法
无机结合料稳定材料试验检测方法
第一节概述
在各种粉碎或原状松散的土、碎（砾）石、工业废渣中，掺入适当数量的无机结合料(如水泥、石灰)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类混合料，以此修筑的路面基层称为无机结合料稳定基层。
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，因此广泛用于修筑路面结构的基层和底基层。
无机结合料稳定材料种类较多，其物理、力学性质各有特点，使用时应根据结构要求、结合料和原材料的供应情况及施工条件进行综合技术、经济比较后选定。
主要包含水泥稳定类、石灰工业废渣类（石灰粉煤灰、石灰钢渣类）、石灰稳定类及综合稳定类（水泥粉煤灰、水泥石灰等）。
由于无机结合料稳定材料的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间，常称之为半刚性材料。
以此修筑的基层或底基层亦称为半刚性基层或底基层。
在我国已建成的高速公路和一级公路中，大多数路面采用了无机结合料稳定类基层。
最常见的是水泥稳定碎石。
第二节水泥稳定碎石基层、底基层检测技术
1、原材料检测要求
2、水泥稳定碎石的检测技术要求
注意事项：
2.1 在工程现场按规定频率取样，按工地预定达到的压实度制备试件。
当多次偏差系数Cv≤10%时，可为6个试件；Cv=10%~15%时，可为9个试件；Cv＞15%时，则需13个试件。
试件尺寸为直径和高都为150mm的圆柱体。
5无机结合料稳定类混合料土木工程材料
5.1 石灰稳定土
• 2、石灰稳定土的收缩特征及影响因素 • 因含水量变化而引起的干缩和因温度降低
而引起的温缩。 • （1）干缩特性及影响因素 • 结合料的类型和剂量，被稳定（或处置）
土的类别（细粒土、中粒土或粗粒土）， 粒料的含量，小于0.5mm的细粒土含量， 塑性指数，小于0.002mm的粘粒含量和矿 物成分，制作试件的含水量和龄期。 • 干缩系数的大小 • 对于稳定粒料类：石灰稳定类>水泥稳定类 >石灰粉煤灰稳定类
• 凡是采用无机结合料（又称水硬性结合料） 稳定的各种土，当其强度符合有关技术规 范的基本要求时，都统称无机结合料稳定 土混合料，包括石灰稳定土、水泥稳定土、 石灰工业废渣稳定土和综合稳定土。
• 在土中掺入石灰材料后，石灰与土之间发 生强烈的作用，从而使土的性质发生根本 的改变。
17:13:58
5.1 石灰稳定土
要起稳定作用，土的塑性、膨胀、吸水量 减少，使土的密实度、强度得到改善。 • 对于粘性土及粉性土为8%~14% • 对砂性土则为9%~16% • ④含水量 • 不同土质的石灰土有不同的最佳含水量， 需能过标准击实试验确定。
17:13:58
5.1 石灰稳定土
• ⑤密实度 • 实践证明：石灰土的密实度每增减1%，强
17:13:58
5.1 石灰稳定土
• 【设计步骤】 • 1、原材料检验与选定 • （1）石灰材料：该路段沿线盛产钙质石灰，
经试验检测各项技术指标均满足现行有关 技术指标要求，（CaO+MgO）含量平均值 74.8%，未消化残渣含量平均值为9.6%。 • （2）土料：该路土场的土质为轻亚粘土， 该土的试验检测结果列在表5.3中，土料的 各项技术指标符合现行技术规范要求。
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