第十二章 无机结合料稳定路面Inorganic Binder-stabilized Pavement 概述无机结合料稳定材料的力学特性石灰稳定类基层(底基层)水泥稳定类基层工业废渣稳定基层 学习要点：l了解无机结合料稳定材料的力学特性l掌握石灰稳定类基层的使用范围及防止缩裂的方法l水泥稳定类基层使用范围及设计方法l工业废渣稳定基层的应用 第一节 概述 在粉碎的或原状松散的土（细粒土、碎砾石及砂稳定类）中掺入一定量的无机结合料(Inorganic Binder) (包括水泥、石灰(lime)或工业废渣等)和水,经拌和得到的混 合料在压实和养生后,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,以此修筑的路面称无机结合料稳定路面. 优点：稳定性好,抗冻性强,结构自身成板体,整体性较好, 材料生产工艺简单, 来源广泛,造价低,刚度介于柔性材料和刚性材料之间,称半刚性材料缺点：耐磨性差,易疲劳,干缩、温缩一、定义二 、特点三 、作用路面、广泛应用于路面结构的基层或底基层 第二节 无机结合料稳定材料的力学特性一 、应力-应变特性(stress-strain character): ⑴特性：半刚性→ 刚性 （与龄期有关） 试验方法:抗压和劈裂试验：抗压强度、抗压回弹模量 ； 抗弯拉强度、抗弯拉模量。
⑵影响因素：材性、剂量、密实度、含水量、龄期、温度 二、 疲劳特性(fatigue property)：疲劳寿命N（抗拉强度是路面结构设计的控制指标） ⑴疲劳寿命取决于重复应力与极限应力之比 ↓ N↑ ⑵材料强度↑刚度↓N↑ (3)变异性 三、 干缩 (temperature shrinkage)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. ⑴主要指标:干缩应变、干缩系数、失水量、干缩量⑵影响：材性、剂量、含水量、龄期、细颗粒含量⑶规律：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 、温度收缩特性(drying shrinkage) :内部和环境温度变化带来的体积收缩⑴指标:收缩系数:温度下降1℃ 时单位长度收缩量⑵影响因素：材性、剂量、龄期⑶规律：中砂以上颗粒温缩少，粉粒以下…..大第二节 无机结合料稳定材料的力学特性 第三节 石灰稳定类基层(底基层) 1、定义： 在粉碎的土和原状松散的土（粗中细）中掺入适量的石灰和水,按照一定的技术要求,经拌和,在最佳含水量下摊铺,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(base course stabilized with lime)。
用石灰稳定细粒土得到的混合料简称石灰土(lime soil). 2 、使用范围：Ø各级公路路面的底基层Ø二、三级公路的基层,不用作高等级路面基层；Ø潮湿路段不宜用做基层，若做基层则需下设垫层；Ø沥青面层之下不宜设此基层，若设则设碎石联结层后方可铺该基层 一、 概述： 二 、影响强度的因素: 1、土质:一般采用塑性指数12～18的粘性土为最优,易粉碎, 易碾压成型,易稳定 ，控制硫酸盐和腐殖质的含量 2 、灰质:,Ⅲ级以上技术指标；尽量缩短存放时间 ；低质用量>高质用量 ；磨细的生石灰粉最优，其次消石灰粉 3、石灰剂量:最佳剂量（强度最大）需进行混合料组成设计 因土质不同而异 4、 含水量:最佳含水量通过标准击实试验确定,洁净饮用水 石灰剂量= 第三节 石灰稳定类基层(底基层) 注意 5 、密实度:密实度增长,则强度增长，抗冻性、水稳定性增长;密实度增减1%,强度随之增减4%左右 6、石灰土的龄期:强度随龄期增长,前期(1～2个月) 增长比后期快 7、 养生条件: 保证一定的温度和湿度 温度:施工期最低温度在5℃以上，在重冰冻(-3～-5℃)到来前1个月～1个半月完成施工 湿度:在一定潮湿条件下,养生强度形成比在一般空气中养生要好。
=〉热季施工为宜第三节 石灰稳定类基层(base course)(底基层) 二 、影响强度的因素: 三、 石灰土基层(lime-soil base)的应用: 高速公路和一级公路不用作基层；可用作底基层； 潮湿的冰冻区,不宜用石灰土作基层 第三节 石灰稳定类基层(底基层) 四、石灰土基层缩裂防治: 1、 控制压实含水量 2、严格控制压实标准 3、施工在气温进入0℃前一个月结束,防止温缩(temperature shrinkage) 4、 重视初期养护,洒水养生,防止干缩(drying shrinkage) 5、 及时铺筑面层,防止水分蒸失 6、 掺加集料,提高强度和稳定性 7、 防止基层裂缝的反射 a、 设置联结层:沥青碎石或沥青贯入式联结层 (binder course) b 、铺筑碎石隔离过滤层:10～20cm的碎石层或玻璃纤维网格第三节 石灰稳定类基层(底基层) 五、石灰混合料设计:最佳石灰剂量和最佳含水量 1、 强度标准：按公路等级和路面层位查表 2 、混合料的设计步骤: a、 制备同一种土样,不同石灰剂量（参考经验值）的石灰土混合料 （至少三种） b 、击实试验确定混合料的最佳含水量和最大干压实密度 c 、按最佳含水量与要求的压实度制备试件,进行强度试验 d、 试件在规定温度下保湿养生6天,浸水1天,进行无侧 限抗压强度试验,按强度标准确定石灰剂量 e 、工地实际石灰剂量应比实验室内试验确定的剂量多0.5%～1.0%第三节 石灰稳定类基层(底基层) 六 、石灰土底基层的施工(参阅P282～284) 七 、碎(砾)石灰土底基层(参阅P284) 1、定义：用石灰稳定碎(砾)石土，经摊铺、整型、碾压、养生后成型的底基层,称为碎(砾)石灰土底基层 2、特点：强度高、稳定性强、抗冻性强；抗干缩、温缩能力高，可减少或消灭裂缝 3、适：高级、次高级路基的基层或底基层第三节 石灰稳定类基层(底基层) 第四节 水泥稳定类基层 (cement stabilized base)1、定义: 在粉碎的或原状松散的土中,掺入适当水泥和水,按照技术要求,经拌和摊铺,在最佳含水量时 压实及养护成型,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；用水泥稳定细粒土时,简称水泥土 2、使用范围: 各级公路的底基层,二级以下公路 基层，禁止作为高速公路或一级公路的基层,只能用作底基层 (包括水泥混凝土路面)3、特点： 优：整体性高；强度高；抗水耐冻一 、概述 二、 影响强度的因素: 1 、土质:塑性指数Ip<17 ；稳定效果从好到差:级配碎石和沙砾、砂性土、粉性土、粘性土 2、 水泥成份和剂量:硅酸盐水泥优，经济水泥剂量4%～8% 3 、含水量:满足完全水化和水解作用及压实要求，达到最佳含水量 4、 施工工艺: 从加水拌至碾压成型 的时间尽可能短, 应在6h以内; 并保证养生的湿度和温度条件, 温度越高,强度增长越快第四节 水泥稳定类基层 (cement stabilized base) 四 、材料要求及混合料组成设计: 1、 材料要求: 土: 一般选用均匀系数大于10,塑性指数小于12的土 水泥: 选用终凝时间较大,标号较低的水泥, 325号水泥 水: 洁净饮用水 2、混合料组成设计:同石灰稳定土 五、水泥稳定粒料施工:参阅P288～290第四节 水泥稳定类基层 (cement stabilized base) 第五节 工业废渣稳定基层(industrial waste base course)一、 石灰稳定工业废渣基层的特征： 水硬性,缓凝性,强度高,稳定性好,板体性强,强度随龄期不断增加, 抗水,抗冻,抗裂,收缩性小,适应各种气候环境和水文地质条件,可用作各级公路的基层或底基层,包括高等级公路 。
二、 材料要求: 1、 石灰:质量符合Ⅲ级以上技术指标 2、 废渣材料:含量，烧失量 3 、粒料(砾料):压碎值，质量占80%以上,级配良好粉煤灰，煤渣高炉渣，钢渣电石渣等， 三 、混合料组成设计:参照石灰稳定土 四、 石灰煤渣类(lime cinder)基层:石灰和煤渣按一定配合比,加水拌和,摊铺,碾压,养生而成的基层.(简称二渣) 二渣中 掺入一定量的粗骨料,称三渣;掺入一定量的土,成为石灰煤渣土. 五、 石灰粉煤灰(lime flyash)类基层: 石灰和粉煤灰按一定配比,加水拌和,摊铺,碾压,养生而成基层,简称二灰,二灰中掺入一定量的土,经加水拌和,摊铺, 碾压,养生而成基层,称二灰土基层 第五节 工业废渣稳定基层(industrial waste base course) 。