半刚性基层
半刚性基层060807

半刚性基层一、概述1.半刚性基层发展和应用概况60~70年代:石灰土——经济70年代:开始应用二灰类,但碎石无级配80~90年代:大量应用二灰稳定类,悬浮型结构90年代:同时应用二灰稳定类和水泥稳定类2. 半刚性基层类型基层类型:(1)粒料类基层(2)有机结合料稳定类——沥青稳定类沥青稳定土沥青碎石——沥青碎石、沥青贯入沥青稳定碎石沥青混凝土(3)无机结合料稳定类——半刚性基层此外还有刚性基层——混凝土、贫混凝土基层半刚性基层类型:(1)石灰稳定类(2)水泥稳定类(3)综合稳定类(4)工业废渣稳定类常用半刚性基层类型:(1)二灰稳定类二灰稳定碎石、二灰稳定砂砾——基层二灰土——底基层(2)水泥稳定类水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾——基层水泥土——底基层水泥稳定砂、水泥稳定石屑等,水泥稳定中粒土——低等级公路基层、高等级公路底基层3. 半刚性基层的特点(1)优点①强度高、承载力大、整体性好②稳定性好(水稳性、冻稳性)③刚度大④对地方材料的质量要求较低⑤就地取材,经济性能好(2)缺点①收缩系数较大、抗变形能力差②透水性差,表面易积水③破裂后不能愈合④对荷载大小的敏感性较大(3)特点①较大的刚性、抗变形能力差②弯拉强度控制设计目前沥青路面设计中,采用劈裂强度③环境温度和湿度对强度形成有很大的影响④强度和刚度均随龄期增长、后期衰减并逐渐疲劳(4)再认识——结论①裂缝难以解决②排水性能不好③强度、模量会不断衰减④抗车辙能力并不比柔性基层好⑤对重载、超载交通敏感性大⑥铺筑过程易提前开裂⑦维修困难养生时间长、破坏后无愈合能力,新老基层无法联结⑧与沥青面层之间难以成为整体⑨施工中表面处理困难无法铣创或修补,浮灰难以清除二、强度形成机理1. 强度形成机理(1)石灰稳定类①离子交换作用粘土凝聚(初期强度)②结晶作用形成含水CaCO3(CaCO3•nH2O),属晶体结构(后期强度)③碳酸化作用形成碳酸钙(后期强度)④火山灰作用形成含水硅、铝酸钙(主要的作用,中、后期强度)(2)水泥稳定类①离子交换作用②水泥的水化作用和硬化作用产生水泥石(主导性,全过程)③水泥水解产物(Ca(OH)2)的作用——碳酸化作用,属次生的。
路面3半刚性基层

稳定粒料类:石灰稳定类>水泥稳定类>石灰粉煤灰稳定类 稳定细粒土:石灰土>水泥土和水泥石灰土>石灰粉煤灰土
四 、半刚性材料温度收缩特性:内部和环境温度变化带
来的体积收缩
指标:温缩系数:温度下降1℃时单位长度收缩量
第三节 半刚性基层
水泥稳定类 石灰稳定类 工业废渣
第三节 半刚性基层
水泥稳定土cement stabilized soil基层
水泥稳定土定义:在粉碎的或原有松散的土(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 合料在压实和养护后,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。 水泥土:用水泥稳定细粒土(砂性土、粉性土和粘性土)得 到的混合料。 水泥砂:水泥与砂混合料,称为水泥砂。 水泥石屑 水泥碎石 水泥砂砾
无机结合料稳定材料的力学特性
一 、应力-应变特性: 试验方法:抗压和劈裂试验 一般规定:水泥稳定类材料设计龄期为3个月 石灰或石灰粉煤灰(二灰)稳定类材料设计龄期为6个月 二、疲劳特性:抗拉强度是路面结构设计的控制指标 疲劳寿命取决于重复应力与极限应力之比
三、干缩特性:拌和压实后体积内水分挥发及水化作 用,混合料水分减少,由此发生各种物理化学作 用引起无机结合料稳定材料体积收缩. 主要指标:干缩应变、干缩系数、失水量 半刚性材料干缩特性性大小次序:
细粒土 fine grained soil 颗粒的最大粒径小于9.5mm,且其中小于2.36mm的颗粒含量不少 于90%(如塑性指数不同的各种粘性土、粉性土、砂生土、砂和石 屑等)。 中粒土 medium grained soil 颗粒的最大粒径小于26.5mm,且其中小于19mm的颗粒含量不少于 90%(如塑性指数不同的各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑 等)。 粗粒土 coarse grained soil 颗粒的最大粒径小于37.5mm,且其中小于31.5mm的颗粒含量不少 于90%(如砂砾土、碎石土、级配砂砾、级配碎石等)。 集料 aggregate 由碎石(或砾石)、砂粒和粉粒(有时还可能有粘料)组成的,并以 碎石(或砾石)和砂粒为主的矿料混合料,统称其为集料。 粒径大于2.36mm的集料,称粗集料;粒径小于2.36mm的集料, 称细集料。
半刚性基层材料有哪些

半刚性基层材料有哪些
半刚性基层材料是指在路面结构中起到支撑和传递荷载的层,它既要有一定的
刚性,又要有一定的变形能力,以适应不同荷载和温度变化的影响。
半刚性基层材料在道路工程中起着非常重要的作用,下面我们来看一下半刚性基层材料都有哪些。
首先,水泥混凝土是常见的半刚性基层材料之一。
水泥混凝土具有较高的抗压
强度和较好的耐久性,能够承受车辆荷载并传递给下部结构,因此在道路基层中应用广泛。
其次,沥青混凝土也是常用的半刚性基层材料。
沥青混凝土具有较好的柔性和
变形能力,能够有效减缓荷载对路面的影响,同时具有较好的防水性能,因此在路面结构中得到广泛应用。
再者,碎石料也是常见的半刚性基层材料。
碎石料具有较好的排水性能和变形
能力,能够有效分散荷载并传递给下部结构,同时成本较低,因此在一些次要道路或者临时路基中得到广泛应用。
此外,再生骨料也是一种常见的半刚性基层材料。
再生骨料是利用废弃的混凝
土或沥青混凝土进行再生加工而成,具有良好的可持续性和环保性,同时能够满足一定的荷载要求,因此在一些环保要求较高的路面工程中得到应用。
最后,聚合物改性材料也是近年来发展较快的一种半刚性基层材料。
聚合物改
性材料具有较好的柔性和变形能力,能够有效减缓荷载对路面的影响,同时具有较好的耐久性和抗裂性能,因此在一些高等级公路或者特殊路段中得到广泛应用。
综上所述,半刚性基层材料种类繁多,每种材料都有其适用的场景和特点。
在
实际工程中,需要根据路面荷载、环境条件、成本等因素综合考虑,选择合适的半刚性基层材料,以保障道路的使用性能和安全性。
半刚性基层材料的特点

半刚性基层材料的特点
半刚性基层材料是指在路面结构中作为基层的一种材料,它具有介于刚性和柔
性之间的特性,能够同时承受车辆荷载和抵抗变形。
在路面工程中,半刚性基层材料的应用越来越广泛,其独特的特点使其成为路面结构中不可或缺的一部分。
首先,半刚性基层材料具有较高的承载能力。
由于其介于刚性和柔性之间的特性,半刚性基层材料能够在承受车辆荷载的同时,保持一定的变形能力,从而减小了路面结构的应力集中,延长了路面的使用寿命。
其次,半刚性基层材料具有较好的变形性能。
在路面工程中,由于车辆的频繁
行驶和气候的变化,路面结构会受到各种变形力的作用,而半刚性基层材料能够通过其较好的变形性能,有效地缓解这些变形力的影响,保持路面的平整度和舒适性。
另外,半刚性基层材料具有较好的耐久性。
由于其材料本身的特性和施工工艺
的合理设计,半刚性基层材料能够在长期的使用中保持较好的性能,不易出现龟裂、剥离等问题,从而减小了路面维护的成本和工作量。
此外,半刚性基层材料具有较好的施工性能。
在路面工程中,施工的质量和效
率直接影响着路面结构的使用效果,而半刚性基层材料由于其较好的施工性能,能够有效地提高施工效率,保证施工质量,节约施工成本。
总的来说,半刚性基层材料具有承载能力高、变形性能好、耐久性强、施工性
能优等特点,使其在路面工程中具有重要的应用价值。
随着科技的不断进步和工程技术的不断完善,相信半刚性基层材料在未来会有更广阔的发展空间,为路面工程的建设和维护提供更好的技术支持。
半刚性基层路面名词解释

半刚性基层路面名词解释半刚性基层路面1、半刚性基层路面的特点是:高速行车状态下结构表现为结构底层半刚性基层出现剥落而面层整体性仍保持良好的路面。
2、半刚性基层路面的应用及施工工艺原则是:由于半刚性基层厚度较薄,要求在摊铺时作为平整度控制的重要指标,避免出现波浪和凹陷。
应采用两台摊铺机并列作业进行摊铺;两段之间拼缝采用搭接;加强混合料拌和过程中的含水量控制;当发现混合料温度不足时,应及时提高拌和机的出料温度;由于半刚性基层结合料的强度低于基层材料的强度,所以其表面不允许出现车辙现象。
3、半刚性基层上的面层允许横向裂缝宽度和纵向裂缝间距与下承层一致。
4、半刚性基层设计包括单层及双层两种情况。
5、半刚性基层路面面层厚度一般为0.8m-1.5m。
6、半刚性基层在正常使用时承载能力较低,因此,需进行防冻处理。
7、半刚性基层路面的面层主要是指改性沥青的表面层,或半刚性基层表面加铺罩面层的上面层。
8、基层应坚实、平整、干燥、洁净,无油污和其他杂物,具有足够的强度、稳定性和耐久性,能够承受车辆的重复荷载作用。
9、沥青混凝土面层结构组成一般分为面层、基层和垫层三部分。
10、半刚性基层路面属于二级公路范畴,一般在中小城市或者县乡道路中常见。
11、由于半刚性基层材料内部的孔隙率大于混合料表面的孔隙率,因此,沥青混合料在摊铺时难以压实到位,容易产生推移、拥包等缺陷。
12、半刚性基层的面层应根据行车道各部分的不同类型,确定相应的结构形式,以保证路面表面层的平整度和横坡。
13、半刚性基层的结合料粒径分布在2mm以上时,这种基层称为细粒式半刚性基层。
14、半刚性基层的沥青混合料通常采用连续级配,即采用不同粒径组成的沥青结合料,如粗粒式沥青混合料。
15、沥青混合料应选用延度大、强度高、粘附性能好、塑性变形小的矿料级配,集料应选用棱角清晰、级配均匀、洁净的天然砂砾,禁止采用风化石、风化岩石和有机质含量大的石屑。
半刚性路基材料

半刚性路基材料郜宇晨 21813109在道路工程这门课上我们初步了解了半刚性路基是刚性路面在下,柔性路面在上的一种路基,现在通过查阅资料对它进行更进一步的认识。
一、路面基层的分类路面基层大的分为三类:刚性基层、半刚性基层、柔性基层,底基层材料和基层差不多,主要是水泥、石灰含量低一些或者选用的是粒径小一些的土、砂砾之类。
刚性基层是指采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土等材料铺筑的路面基层。
半刚性基层又分为三类:水泥稳定类;石灰稳定类;工业废渣稳定类,具体对应有水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾、水泥稳定细粒土;石灰稳定碎石、石灰稳定砂砾、石灰稳定细粒土;石灰粉煤灰、石灰粉煤灰土、石灰粉煤灰砂、石灰粉煤灰砂砾、石灰粉煤灰碎石、石灰粉煤灰矿渣、石灰粉煤灰煤矸石。
柔性基层有沥青稳定类和粒料类。
沥青稳定类包括密级配沥青稳定碎石(ATB)、开级配排水式沥青碎石基层(ATPB)、半开级配沥青碎石(AM)。
粒料类一般即碎砾石基层,又可以分为两类嵌挤型和密实型,嵌挤型包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石,密实型包括级配碎石、级配砾石。
二、半刚性基层的概述半刚性基层是采用水硬性材料(又称无机结合料)稳定的各种集料和土类,并具有一定强度和厚度的路面基层结构;在半刚性基层上铺筑一定厚度沥青混合料面层的结构称为半刚性基层沥青路面。
半刚性基层沥青路面具有强度和刚度较高、路面平整度好、噪音低、行车舒适、易于就地取材、施工工艺简单、使用周期长、工程投资较低、养护维修方便等优点,因此在国内外公路建设中被广泛应用。
半刚性基层,包括水泥稳定粒料类及二灰稳定粒料类等,均具有较高的抗压强度和抗压回弹模量值(介于500~4000MPa),并具有一定的抗弯拉强度,因此半刚性基层沥青路面具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。
另外,由于半刚性基层刚度大,使得其上的沥青面层弯拉应力相对减少,从而提高了沥青面层抵抗行车的疲劳破坏能力。
半刚性基层工程施工

半刚性基层工程施工半刚性基层是一种重要的路面结构层,它具有一定的刚度和扩散能力,能够有效传递行车荷载,并具有良好的抗拉、抗疲劳和水稳定性。
在公路、市政道路和机场跑道等工程建设中,半刚性基层得到了广泛应用。
本文将对半刚性基层工程施工的相关知识进行介绍。
一、半刚性基层的定义与特点半刚性基层是指在路面结构中处于面层和基层之间的一层材料,它具有一定的刚度,能够承受一定的弯曲和剪切力,同时具有较好的扩散能力,能够将行车荷载均匀分布到基层上。
半刚性基层材料通常采用水泥、石灰等无机结合料稳定土或碎石等骨料组成。
二、半刚性基层的施工方法1. 混合料的拌和半刚性基层的施工通常采用集中厂拌法或路拌法。
集中厂拌法是指在工厂内设置专门的拌合设备,将水泥、石灰等结合料和骨料按照设计比例进行拌和,形成均匀的混合料。
路拌法是指在施工现场使用摊铺机或拌和机将水泥、石灰等结合料和骨料进行现场拌和。
2. 混合料的摊铺混合料的摊铺是半刚性基层施工的关键步骤。
摊铺前应进行基层表面的处理,确保基层表面清洁、干燥和平整。
混合料的摊铺应采用沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土摊铺机或稳定土摊铺机进行。
摊铺速度应根据混合料的类型和气候条件进行调整,一般控制在1-3米/分钟。
3. 碾压混合料摊铺后,应立即进行碾压。
碾压的目的是确保混合料的密实度和稳定性。
碾压一般按照先轻后重的顺序进行,即先用轻型压路机进行初压,再使用重型压路机进行碾压。
碾压过程中应确保混合料的含水量在1%左右,以达到最佳的压实效果。
4. 接缝处理半刚性基层施工中,接缝的处理是非常重要的。
纵向接缝应采用全断面推进式铺筑方法,尽量减少纵向接缝。
在必须分幅施工时,纵缝必须垂直相接。
横缝施工时,每天每班应采取连续铺筑的方法,尽量减少施工横缝。
5. 养护半刚性基层的养护时间不得少于7天。
养护期间,应保持基层表面的湿润,防止基层材料过早干燥和裂缝的产生。
常用的养护方法有洒水养护、覆盖养护和喷涂养护等。
半刚性基层施工与质量控制

平整度评估
结构完整性评估
• 根据设计要求和施工标准,对半刚
• 根据设计要求和施工标准,对半刚
• 对半刚性基层的结构完整性进行评
性基层的强度进行评估
性基层的平整度进行评估
估,了解基层是否存在裂缝、空洞等
• 判断基层是否满足道路的承载能力
• 判断基层是否满足道路的行驶质量
问题
和抗变形能力需求
和舒适性需求
施工现场管理的控制
质量管理体系的建立
施工记录与改进
• 建立健全质量管理体系,明确质量控制的责任和义务
• 做好施工记录,对施工过程中出现的问题进行分析和改
• 加强施工现场的监督和检查,确保施工质量
进
• 通过持续改进,提高半刚性基层的施工质量和道路性能
06
半刚性基层施工与质量控制的展望
新材料与新技术的应用
案例一:某道路半刚性基层裂缝修复
案例二:某道路半刚性基层局部损坏修复
• 对裂缝进行清理,采用灌浆法修复裂缝
• 对损坏部位进行清理,采用混凝土修补技术修复损坏部
• 经过养护和维修后,道路裂缝得到有效控制,道路性能
位
得到改善
• 经过养护和维修后,道路局部损坏得到修复,道路承载
能力得到提高
05
半刚性基层施工与质量控制的关键因
素
原材料质量的控制
水泥的选择
• 选择符合设计要求和施工标准的水泥,保证水泥的质量
• 注意水泥的强度、安定性等指标,满足基层强度和稳定性的需求
碎石的选择
• 选择符合设计要求和施工标准的碎石,保证碎石的质量
• 注意碎石的粒径、级配等指标,满足基层承载能力和抗变形能力
的需求
土的选择
• 选择符合设计要求和施工标准的土,保证土的质量
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半刚性基层————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ半刚性基层一、概述1.半刚性基层发展和应用概况60~70年代:石灰土——经济70年代:开始应用二灰类,但碎石无级配80~90年代:大量应用二灰稳定类,悬浮型结构90年代:同时应用二灰稳定类和水泥稳定类2. 半刚性基层类型基层类型:(1)粒料类基层(2)有机结合料稳定类——沥青稳定类沥青稳定土沥青碎石——沥青碎石、沥青贯入沥青稳定碎石沥青混凝土(3)无机结合料稳定类——半刚性基层此外还有刚性基层——混凝土、贫混凝土基层半刚性基层类型:(1)石灰稳定类(2)水泥稳定类(3)综合稳定类(4)工业废渣稳定类常用半刚性基层类型:(1)二灰稳定类二灰稳定碎石、二灰稳定砂砾——基层二灰土——底基层(2)水泥稳定类水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾——基层水泥土——底基层水泥稳定砂、水泥稳定石屑等,水泥稳定中粒土——低等级公路基层、高等级公路底基层3. 半刚性基层的特点(1)优点①强度高、承载力大、整体性好②稳定性好(水稳性、冻稳性)③刚度大④对地方材料的质量要求较低⑤就地取材,经济性能好(2)缺点①收缩系数较大、抗变形能力差②透水性差,表面易积水③破裂后不能愈合④对荷载大小的敏感性较大(3)特点①较大的刚性、抗变形能力差②弯拉强度控制设计目前沥青路面设计中,采用劈裂强度③环境温度和湿度对强度形成有很大的影响④强度和刚度均随龄期增长、后期衰减并逐渐疲劳(4)再认识——结论①裂缝难以解决②排水性能不好③强度、模量会不断衰减④抗车辙能力并不比柔性基层好⑤对重载、超载交通敏感性大⑥铺筑过程易提前开裂⑦维修困难养生时间长、破坏后无愈合能力,新老基层无法联结⑧与沥青面层之间难以成为整体⑨施工中表面处理困难无法铣创或修补,浮灰难以清除二、强度形成机理1. 强度形成机理(1)石灰稳定类①离子交换作用粘土凝聚(初期强度)②结晶作用形成含水CaCO3(CaCO3•nH2O),属晶体结构(后期强度)③碳酸化作用形成碳酸钙(后期强度)④火山灰作用形成含水硅、铝酸钙(主要的作用,中、后期强度)(2)水泥稳定类①离子交换作用②水泥的水化作用和硬化作用产生水泥石(主导性,全过程)③水泥水解产物(Ca(OH)2)的作用——碳酸化作用,属次生的。
④化学激发作用粘土矿物中的部分S i O2和Al2O3活性分子激发出来,与溶液中的Ca2+进行反应,生成新的矿物即铝酸钙系列。
(3)二灰稳定类主要是火山灰反应,在粉煤灰的表面进行,比较缓慢。
具体表现为:①石灰与粉煤灰之间的火山灰反应②石灰在水溶液中的解离作用③石灰的结晶和碳化(碳酸化)作用二灰碎石的强度形成形成二灰稳定碎石混合料强度的另一个必要条件是压实。
当混合料加水拌和后,应及时碾压,让上述的化学反应在压实了的混合料中进行,如果不压实,化学反应照常进行,但形不成网络结构,充其量反应后的混合料变为一堆具有一定水稳定性的松散集合体,没有强度,不能形成板体结构。
随着龄期的延长,水化产物在过饱和溶液状态下以微晶体形式析出,并由玻璃体表面伸展到二灰稳定碎石固相间的空隙,互相联生,形成二维的结晶体网状结构,且将固相颗粒联结成一整体,形成了很高的联结强度。
火山灰反应是一个缓慢、长期的过程,这是使二灰稳定碎石混合料具有较高后期强度的根本原因。
当二灰中的水化硅酸钙胶体析出之后,犹如水泥石一样,能将作为骨料的碎石紧紧地胶接在一起,形成一个坚实的整体,逐渐产生一定的强度。
并且强度随着龄期的增长而增大。
2.强度形成过程反应(作用)新生物凝胶晶体(结晶),这一过程是不断、连续地进行的(且长期的)在一定时期内,原材料、新生物质凝胶和晶体几乎是同时存在的。
随着时间的延续,结晶体逐渐增多,强度和刚度不断增大。
半刚性材料逐渐由松散状态经过凝胶状态向结晶状态转化。
3. 强度形成过程中半刚性材料的力学特性(1)强度、刚度和稳定性逐渐增大(2)极限拉应变逐渐减小,即变形能力逐渐减少(3)抗冲刷能力逐渐提高(4)收缩系数逐渐增大(5)应变控制应力控制状态(6)抗剪强度逐渐失效(7)对荷载大小的敏感性逐渐增大4. 影响路用性能的因素(1)强度、刚度石灰稳定类——土质、灰质、石灰剂量、密实度、龄期、养生条件、温度(气温)二灰稳定碎石——骨架密实结构,强度的构成一般来自于3个方面:①石灰和粉煤灰在水的作用下形成凝胶物质②骨料的嵌锁(挤)作用③结晶、凝胶物质——悬浮型结构,强度来自于两个方面:①结晶、凝胶物质②结晶、凝胶与粘质和固定作用影响因素:①石灰和粉煤灰的比例②石灰粉煤灰的总含量(结合料的用量)③骨料的用量④骨料的级配(2)冲刷性能①0.075mm以下颗粒的含量②结合料用量③结合料类型和性质④混合料强度⑤养生温度和湿度⑥养生龄期⑦浸水时间⑧延迟压实、接触压力等(3)疲劳特性①初期强度②细集料、粗集料、石灰、粉煤灰所占比例③集料级配(4)收缩性能干缩随集料含量的增大而减小,但温缩有所增大。
当集料含量为75%时,混合料收缩最小。
因此,集料含量为70~80%的半刚性基层,具有良好的耐温抗裂性和耐温抗裂性。
三、半刚性基层的结构类型1. 无机结合料稳定细粒土其结构型式属于密实型(1)粘性大的土——石灰稳定(2)粘性较小的土——水泥或二灰稳定特点:(1)强度主要由结合料及其与土之间的相互作用的新生物质形成;强度形成受环境因素的影响大(2)无侧限抗压强度大,收缩系数大,抗裂性能差,抗冲刷能力低(3)可就地取材,但结合料用量大(4)适用于作高等级公路的底基层或垫层2. 无机结合料稳定粗集料(1)悬浮型粗集料<70%特点:①密实、无侧限抗压强度及抗拉强度高、刚度大②收缩系数比较大,抗裂性能较差③透水性差,抗冲刷能力差④施工较容易⑤常用于高等级下基层或上底基层(2)骨架密实型粗集料多于70~80%特点:①侧限抗压强度及抗拉强度略低,但嵌挤能力强,整体性好②收缩系数较小,抗裂性较好③透水性较大④施工中易发生离析⑤适合作高等级公路的基层和底基层(3)骨架空隙型特点:①以粗集料为主体(>90%)的开级配碎石②渗透系数应大于300ml/d③水泥剂量相对要多些,7d强度大于3~4MPa④强度高、收缩系数小,耐冲刷⑤适用于作排水基层,其厚度通常为8~15cm必须用水泥来稳定。
四、无机结合料稳定土基层特性无机结合料稳定土基层的特性与其组成材料有关。
具有以下特性:1.强度高、承载力大、整体性好无机结合料与土的物理、化学作用下无机结合料稳定土基层逐渐形成整体,具有较高的强度和较大的承载力,特别是水泥稳定土和二灰稳定土,在高等级公路路面结构中起承重层。
能适应重交通量和高等级公路路面基层的需要。
但后期强度会衰减并逐渐疲劳。
2.稳定性好无机结合料稳定土基层具有较好的水稳定性、冻稳定性。
有时可用作垫层,改善路基的水温状况。
3.就地取材,经济性能好对地方材料的质量要求较低,一般来说,当地的材料都可以用无机结合料来稳定,特别是水泥除高塑性粘土和有机质较多的土外,几乎能稳定所有的土。
而且粉煤灰等工业废渣的使用既变废为宝,又减少了环境污染,有很好的社会效益,有利于可持续发展。
4.对荷载的敏感性较大由于无机结合料稳定土基层刚度大,在荷载作用下基层层底会产生较大的拉应力,特别是荷载的小量增大,会使层底拉应力有较大的增大。
重载、超载交通对无机结合料稳定土基层的影响较大,极易形起破坏。
5.收缩系数较大、抗变形能力差强度逐渐增大的同时,极限拉应变逐渐减小,即变形能力逐渐减少。
温度的降低、湿度的减小,会形起无机结合料稳定土基层的收缩变形,进而导致其开裂,并反射到沥青面层,形成反射裂缝。
6.耐磨性能差在行车荷载的作用下,无机结合料稳定土基层不耐磨,因而无机结合料稳定土不宜用作面层。
在低等级道路上使用,也必须加铺一层沥青表面处治磨耗层。
7.维修困难无机结合料稳定土基层养生时间长,一定程度上会影响工程进度和开放交通。
而且破坏后无愈合能力,新老基层无法联结。
此外,无机结合料稳定土基层与沥青面层之间难以结合成为整体,半刚性基层沥青路面的抗车辙能力并不比柔性基层沥青路面强。
石灰稳定土一般可以用于各类路面的基层或底基层,但石灰稳定土因其水稳定性较差不应做二级及二级以上公路基层和底基层,在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过湿路段,也不宜采用石灰稳定土做基层和底基层;水泥稳定土、二灰稳定土可以用于各级公路路面的基层和底基层,但水泥土、二灰土禁止作为高速公路或一级公路沥青路面的基层,只能用做底基层,也不宜作水泥混凝土路面的基层。
五、对半刚性基层的基本要求1. 足够的强度适宜的刚度2. 足够的水稳性和冻稳性水稳性和冻稳性的评价方法:常采用软化系数来表示材料的水稳性或耐水性:软化系数=极限抗压强度材料在未饱水状态下的限抗压强度材料在饱水状态下的极 在每一龄期将半刚性基层材料成型二组平行试件,一组浸水24h ,一组不浸水,测试它们的无侧限饱水抗压强度。
将试件在-15℃冰箱中冻6h,然后在20℃水浴中融18h 为一循环。
采用不同龄期的试件经5次冻融循环后的无侧限抗压强度R冻与冻前无侧限饱水抗压强度R c 之比的耐冻系数K 冻来表征材料的抗冻性,即冻稳性。
耐冻系数=压强度材料未经冻融的饱水抗压强度材料在冻融循环后的抗 3. 足够的抗冲刷能力冲刷能力的评价:预冲刷预冲刷时间限定在3m in,即将冲刷试验的前3min 作为预冲刷,其冲刷量应在总冲刷量中扣除,从而使半刚性基层材料抗冲刷性能的评价更加合理。
4. 良好的抗裂性能5. 良好的耐久性能(抗疲劳性能)骨架密实结构与悬浮密实结构的路用性能比较:骨架密实型半刚性基层材料由于集料形成骨架结构互相嵌挤而具有较大的内摩擦角,结合料密实填充而具有较大的内聚力,因此具有高的强度及抗压模量;由于集料紧密嵌挤,因此集料颗粒之间“富余”砂浆含量少,这使得温度与湿度变化对此种结构的半刚性基层材料的收缩影响小,从而具有好的抗裂性;骨架密实结构的内摩擦角对强度贡献较大,而内摩擦角对水的作用及冻融作用不敏感,因此具有好的水稳定性和冻稳定性。
半刚性基层材料粗集料含量多,细集料含量少。
而冲刷损失主要由细集料所引起。
因此骨架密实型半刚性基层材料具有好的抗冲刷能力。
骨架密实型半刚性基层材料结合料含量由理论计算确定,兼顾填充与最大密51015202530350123456冲刷时间(min )每分钟冲刷量(g )实原则,因此混合料内部微空隙与裂缝较少,从而骨架密实型半刚性基层材料具有较好的抗疲劳能力。
六、半刚性基层防裂措施1. 降低刚度、提高抗裂能力——混合料组成(1)控制结合料剂量、混合料中细料的含量及其塑性指数(2)掺加增韧剂(如聚合物、乳化沥青)(3)掺加加筋纤维(4)掺加膨胀剂2.结构措施(1)设置应力消减层,如橡胶沥青封层、土工格栅等(2)级配碎石过渡层(3)混合式基层(半刚性基层下放)(4)加厚沥青面层(5)切缝——被动措施采用骨架密实型结构可有效减少半刚性基层的收缩有关机理: 以二灰稳定碎石为例加以说明3. 施工工艺(1)切缝(2)施工季节(3)立即铺面层(4)充分压实(5)适当控制碾压含水量因此,要使二灰碎石的收缩变形量减小,必须尽可能地使二灰存在于集料框架内,而集料是否能较好地形成框架,框架是否稳定,是否具有足够地抵抗收缩变形能力,就成为减少二灰碎石收缩变形的先决条件。