1、道路橋梁工程系道路橋梁工程系第二章 石灰、水泥、穩(wěn)定土道路橋梁工程系道路橋梁工程系 本節(jié)教學(xué)目標(biāo)本節(jié)教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)教學(xué)點(diǎn)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)石灰的生產(chǎn)工藝、石灰的消化硬化石灰的技術(shù)性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)石灰的應(yīng)用于儲(chǔ)存 能力訓(xùn)練點(diǎn)能力訓(xùn)練點(diǎn) 石灰的有效氧化鈣、氧化鎂的確定 道路橋梁工程系道路橋梁工程系概述膠凝材料的定義 經(jīng)過(guò)一系列的物理和化學(xué)變化，能夠產(chǎn)生凝結(jié)硬化，將塊狀或粉狀材料膠結(jié)起來(lái)，形成為一個(gè)整體的材料。膠凝材料的分類如瀝青、聚合物等膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料如：石灰、石膏、水玻璃等通稱為“水 泥”道路橋梁工程系道路橋梁工程系第一節(jié)第一節(jié) 石石 灰灰 一、一、 石灰的生產(chǎn)工

2、藝過(guò)程石灰的生產(chǎn)工藝過(guò)程 1.1.原料原料 以以CaCOCaCO3 3為主要成分的巖石為主要成分的巖石( (石灰石、白堊等石灰石、白堊等) ) 含有含有部分部分MgCO3MgCO3 2.2.煅燒煅燒 CaCO3 CaO + CO2大于900道路橋梁工程系道路橋梁工程系 原料：原料：石灰石石灰石白云質(zhì)白云質(zhì)白白 堊堊道路橋梁工程系道路橋梁工程系塊狀生石灰的特點(diǎn)：塊狀生石灰的特點(diǎn)： CaOCaO質(zhì)量幾乎下降一半質(zhì)量幾乎下降一半, ,但體積縮小很少但體積縮小很少, ,故優(yōu)質(zhì)生石灰故優(yōu)質(zhì)生石灰 應(yīng)為白色疏松結(jié)構(gòu)。應(yīng)為白色疏松結(jié)構(gòu)。欠火石灰：欠火石灰：特點(diǎn)：（顏色發(fā)青、密度大），特點(diǎn)：（顏色發(fā)青、密度大

3、），但對(duì)工程無(wú)害，質(zhì)量不好，有但對(duì)工程無(wú)害，質(zhì)量不好，有效成分低。效成分低。過(guò)火石灰：過(guò)火石灰：顏色發(fā)黑、體積收縮、結(jié)構(gòu)密實(shí)、消化慢、顏色發(fā)黑、體積收縮、結(jié)構(gòu)密實(shí)、消化慢、對(duì)工程有害對(duì)工程有害正火石灰：正火石灰：潔白或帶灰色，密度輕，一般潔白或帶灰色，密度輕，一般8008001000kg/m31000kg/m3注意注意過(guò)火石灰可以使用，但應(yīng)陳伏過(guò)火石灰可以使用，但應(yīng)陳伏半個(gè)月半個(gè)月道路橋梁工程系道路橋梁工程系石灰陳伏示意圖石灰陳伏示意圖 石灰漿要陳伏半個(gè)月左右再使用石灰漿要陳伏半個(gè)月左右再使用。道路橋梁工程系道路橋梁工程系二、二、石灰的熟化石灰的熟化1 1、熟化過(guò)程熟化過(guò)程CaO+HCaO+H

4、2 2O Ca(OH)O Ca(OH)2 2+64.9KJ/mol+64.9KJ/mol熟化過(guò)程應(yīng)注意加水量、安全、燒傷、燙傷等熟化過(guò)程應(yīng)注意加水量、安全、燒傷、燙傷等2 2、有關(guān)有關(guān)陳伏陳伏的概念的概念石料熟化后，必須在隔絕空氣的條件下，放置兩個(gè)星期以上的時(shí)間，石料熟化后，必須在隔絕空氣的條件下，放置兩個(gè)星期以上的時(shí)間，方可使用。這個(gè)過(guò)程叫做陳伏。石灰陳伏的目的是為了消除過(guò)火石方可使用。這個(gè)過(guò)程叫做陳伏。石灰陳伏的目的是為了消除過(guò)火石灰的危害。灰的危害。道路橋梁工程系道路橋梁工程系二、石灰的熟化硬化過(guò)程、石灰的品種 1 1、結(jié)晶作用、結(jié)晶作用CaCa（OHOH）2 2從飽和溶液中析出，晶體互

5、相交叉連生，從從飽和溶液中析出，晶體互相交叉連生，從而提高強(qiáng)度。而提高強(qiáng)度。 Ca(OH)2+nH2O Ca(OH)2 nH2O 2 2、碳化作用、碳化作用CaCa（OHOH）2 2空氣中的空氣中的COCO2 2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成CaCOCaCO3 3使石灰的使石灰的強(qiáng)度逐漸提高。強(qiáng)度逐漸提高。 Ca(OH)2+CO2+nH2O CaCO3+(n+1) H2O晶化碳化道路橋梁工程系道路橋梁工程系石灰的生產(chǎn)、消解、硬化小結(jié)石灰的生產(chǎn)、消解、硬化小結(jié)過(guò)火石灰存在過(guò)火石灰存在, ,陳伏半個(gè)月左右陳伏半個(gè)月左右 常見實(shí)例：陳伏時(shí)間不夠，引起房屋抹面層凸起開裂常見實(shí)例：陳伏時(shí)間不夠，引

6、起房屋抹面層凸起開裂消解為石灰膏消解為石灰膏/ /乳的作用乳的作用 水層隔絕空氣，避免發(fā)生碳化水層隔絕空氣，避免發(fā)生碳化消解安全消解安全 分層消解，熱量較快散釋分層消解，熱量較快散釋道路橋梁工程系道路橋梁工程系 三、三、 石灰分類石灰分類 2.2.石灰的存在形成石灰的存在形成v 塊狀生石灰塊狀生石灰 煅燒直接獲得煅燒直接獲得v 生石灰粉生石灰粉 塊狀生石灰磨細(xì)塊狀生石灰磨細(xì)v 消石灰粉消石灰粉 生石灰消解生石灰消解v 石灰膏石灰膏/ /乳乳 生石灰生石灰+ +過(guò)量水過(guò)量水鈣質(zhì)石灰（鈣質(zhì)石灰（MgOMgO5 5）鎂質(zhì)石灰（鎂質(zhì)石灰（MgOMgO 5 5）1.1.按按MgOMgO含量分類含量分類C

7、aOCaOCa(OH)Ca(OH)2 2道路橋梁工程系道路橋梁工程系四、石灰的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1 1、技術(shù)要求、技術(shù)要求有效氧化鈣和氧化鎂含量有效氧化鈣和氧化鎂含量主要指標(biāo)主要指標(biāo)測(cè)定方法：中和滴定法、絡(luò)合滴定法測(cè)定方法：中和滴定法、絡(luò)合滴定法生石灰產(chǎn)漿量和未消化殘?jiān)暮可耶a(chǎn)漿量和未消化殘?jiān)暮康缆窐蛄汗こ滔档缆窐蛄汗こ滔刀趸嫉暮慷趸嫉暮緾aCO3 CaO+CO2反映未分解的碳酸鹽的含量反映未分解的碳酸鹽的含量消石灰游離水含量（消石灰粉）消石灰游離水含量（消石灰粉）水（結(jié)合水、蒸發(fā)、殘留）水（結(jié)合水、蒸發(fā)、殘留） 細(xì)度細(xì)度 0.9mm和0.125mm篩道路橋梁工程系道路

8、橋梁工程系五、石灰的應(yīng)用五、石灰的應(yīng)用1 1、制作石灰乳、制作石灰乳 作用室內(nèi)粉刷涂料作用室內(nèi)粉刷涂料2 2、配制砂漿、配制砂漿 一般不用消石灰粉一般不用消石灰粉3 3、配制灰土或三合土：、配制灰土或三合土： 是良好的建筑物基礎(chǔ)和道路熱是良好的建筑物基礎(chǔ)和道路熱層層4 4、加固軟土地基、加固軟土地基六、石灰的儲(chǔ)存六、石灰的儲(chǔ)存1 1、防潮，不同易燃物品混存、混運(yùn)、防潮，不同易燃物品混存、混運(yùn)2 2、如需要較長(zhǎng)時(shí)間貯存生石灰，則應(yīng)將其消化后存放，、如需要較長(zhǎng)時(shí)間貯存生石灰，則應(yīng)將其消化后存放，并使表面隔絕空氣，以防碳化。并使表面隔絕空氣，以防碳化。道路橋梁工程系道路橋梁工程系 本節(jié)教學(xué)目標(biāo)本節(jié)教

9、學(xué)目標(biāo) 知識(shí)教學(xué)點(diǎn)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)硅酸鹽水泥的礦物組成，了解其硬化機(jī)理硅酸鹽水泥的礦物組成，了解其硬化機(jī)理硅酸鹽水泥等幾種通用水泥的性能特點(diǎn)，相應(yīng)的檢測(cè)方法硅酸鹽水泥等幾種通用水泥的性能特點(diǎn)，相應(yīng)的檢測(cè)方法及選用原則及選用原則特性水泥和專用水泥的主要性能及使用特點(diǎn)特性水泥和專用水泥的主要性能及使用特點(diǎn) 能力訓(xùn)練點(diǎn)能力訓(xùn)練點(diǎn) 能夠檢驗(yàn)水泥各種技術(shù)指標(biāo)能夠檢驗(yàn)水泥各種技術(shù)指標(biāo) 道路橋梁工程系道路橋梁工程系一般道路橋梁工程通常采用的如硅酸鹽水泥普通硅酸鹽礦渣硅酸鹽水泥通用水泥適應(yīng)專門用途的水泥專用水泥如中、低熱水泥道路水泥、砌筑水泥具有某種性能比較突出的水泥特性水泥如快硬硅酸鹽水泥抗硫酸鹽水泥1、水泥的定

10、義和分類l水泥是能與水發(fā)生物理化學(xué)作用，使其由可塑性漿體硬化成堅(jiān)硬的人造石材的一種粉末狀水硬性膠凝材料。它是重要的建筑材料。l水泥按其用途和性能分道路橋梁工程系道路橋梁工程系一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝 硅酸鹽水泥的原材料硅酸鹽水泥的原材料生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的原材料石灰質(zhì)原料石灰質(zhì)原料 天然石灰石。也可采用與天然石灰石化學(xué)成分相似的材料如白堊、石灰石石等。粘土質(zhì)原料粘土質(zhì)原料 主要為粘土，其主要化學(xué)成分為SiO2，其次為Al2O3和少量Fe2O3。 鐵礦粉鐵礦粉 采用赤鐵礦，化學(xué)成分為Fe2O3。 石膏石膏主要為天然石膏礦、無(wú)水硫酸鈣等 。混合材料 包括活性混合材料（?；郀t礦渣、粉煤灰、

11、火山灰質(zhì)混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨細(xì)石英砂等）。道路橋梁工程系道路橋梁工程系 酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝“兩磨一燒兩磨一燒”工藝工藝 酸鹽水泥分為：型硅酸鹽水泥（不摻混合材料）和型硅酸鹽水泥（摻不超過(guò)5%混合材料）。一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝石灰石粘 土鐵礦粉生 料石 膏混合材料熟 料按比例混合磨細(xì)13501450煅燒磨細(xì)道路橋梁工程系道路橋梁工程系二、熟料的礦物組成及其特性熟料的礦物組成熟料的礦物組成水泥熟料礦物硅酸二鈣鐵鋁酸四鈣游離氧化鈣和氧化鎂鋁酸三鈣硅酸三鈣堿類及雜質(zhì)2CaOSiO2，C2S4CaOAl2O3Fe2O3，C4AFfCaO和fMgO3CaO

12、Al2O3，C3A3CaOSiO2，C3S化學(xué)式及簡(jiǎn)寫道路橋梁工程系道路橋梁工程系二、二、熟料的礦物組成及其特性熟料的礦物組成及其特性 水泥熟料礦物的主要特性熟料礦物磨細(xì)加水，均能單獨(dú)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其特點(diǎn)見上表。礦物名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣含量范圍（質(zhì)量）376015377151018水化反應(yīng)速度快慢最快快強(qiáng) 度高早期低，后期高低低（含量多時(shí)對(duì)抗折強(qiáng)度有利）水 化 熱較高低最高中道路橋梁工程系道路橋梁工程系3 3、水泥熟料主要成分特性比較（由、水泥熟料主要成分特性比較（由高至低高至低排列）排列）1 1）反應(yīng)速度）反應(yīng)速度 C C3 3A A 最快，最快， C C3 3S S

13、較快，較快， C C4 4AFAF也較快也較快 C C2 2S S最慢最慢2 2）釋熱量）釋熱量 C C3 3A CA C3 3S CS C4 4AF CAF C2 2S S3 3）強(qiáng)度）強(qiáng)度 C C3 3S S 最高最高 C C2 2S S早期低，但后期高早期低，但后期高 C C3 3A A不高不高 C C4 4AFAF對(duì)抗強(qiáng)度有利對(duì)抗強(qiáng)度有利4 4）耐侵蝕性）耐侵蝕性 C C4 4AF AF 最優(yōu)最優(yōu) C C2 2S CS C3 3S CS C3 3A A5 5）干縮性）干縮性 C C4 4AF AF 和和 C C2 2S S 最小最小 C C3 3S S 居中居中 C C3 3A A最大

14、最大道路橋梁工程系道路橋梁工程系快硬水泥：3d抗壓強(qiáng)度高，熟料中C3A、C3S含量高。 適用于緊急搶修工程、軍事工程、冬季施工工程。道路水泥：抗折強(qiáng)度高，耐磨、抗沖擊、抗凍和抗硫酸性好、干縮性小。 C4AF、C2S含量高。 適用于道路路面、機(jī)場(chǎng)道面、城市廣場(chǎng)等工程。大壩水泥：大壩水泥：簡(jiǎn)稱中熱水泥簡(jiǎn)稱中熱水泥低熱礦渣水泥：低熱礦渣水泥：加入礦渣加入礦渣適用于適用于大壩工程、大型構(gòu)筑物、大型房屋的基礎(chǔ)等大體積工程。大壩工程、大型構(gòu)筑物、大型房屋的基礎(chǔ)等大體積工程。水化放熱較低，水化放熱較低，C C2 2S S含量高，含量高， C C3 3A A含量低含量低道路橋梁工程系道路橋梁工程系某大體積的混

15、凝土工程，澆注兩周后拆模，發(fā)現(xiàn)擋墻有某大體積的混凝土工程，澆注兩周后拆模，發(fā)現(xiàn)擋墻有多道貫穿型的縱向裂縫。該工程使用某立窯水泥廠生產(chǎn)多道貫穿型的縱向裂縫。該工程使用某立窯水泥廠生產(chǎn)42.542.5型硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成如下：型硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成如下： C C3 3S S 6161C C2 2S S1414C C3 3A A1414C C4 4AFAF1111 案例分析道路橋梁工程系道路橋梁工程系分析：由于該工程所使用的水泥由于該工程所使用的水泥C C3 3A A和和C C3 3S S含量高，導(dǎo)致該水含量高，導(dǎo)致該水泥的水化熱高，且在澆注混凝土中，混凝土的整體溫度泥的水化熱高，且在

16、澆注混凝土中，混凝土的整體溫度高，以后混凝土溫度隨環(huán)境溫度下降，混凝土產(chǎn)生冷縮，高，以后混凝土溫度隨環(huán)境溫度下降，混凝土產(chǎn)生冷縮，造成混凝土貫穿型的縱向裂縫。造成混凝土貫穿型的縱向裂縫。 防治措施：首先，對(duì)大體積的混凝土工程宜選用低水防治措施：首先，對(duì)大體積的混凝土工程宜選用低水化熱，即化熱，即C C3 3A A和和C C3 3S S的含量較低的水泥。其次，水泥用量及的含量較低的水泥。其次，水泥用量及水灰比也需適當(dāng)控制。水灰比也需適當(dāng)控制。 道路橋梁工程系道路橋梁工程系三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化概念：概念：凝結(jié)凝結(jié)：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過(guò)一系列：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)

17、變化，漿體逐漸變稠失去可塑性而成為物理化學(xué)變化，漿體逐漸變稠失去可塑性而成為水泥石的過(guò)程；水泥石的過(guò)程；硬化硬化：水泥石強(qiáng)度逐漸發(fā)展的過(guò)程稱為硬化。：水泥石強(qiáng)度逐漸發(fā)展的過(guò)程稱為硬化。水泥的凝結(jié)過(guò)程和硬化過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的。凝水泥的凝結(jié)過(guò)程和硬化過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的。凝結(jié)過(guò)程較短暫，一般幾個(gè)小時(shí)即可完成；硬化過(guò)結(jié)過(guò)程較短暫，一般幾個(gè)小時(shí)即可完成；硬化過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，在一定溫度和濕度下可持程是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，在一定溫度和濕度下可持續(xù)幾十年續(xù)幾十年道路橋梁工程系道路橋梁工程系 四四. .硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)（1 1）、化學(xué)性質(zhì)）、化學(xué)性質(zhì) 不溶物不溶物主要指煅燒過(guò)程中存留的殘?jiān)?/p>

18、，不溶物的含量過(guò)于高會(huì)影響水泥的粘結(jié)主要指煅燒過(guò)程中存留的殘?jiān)蝗芪锏暮窟^(guò)于高會(huì)影響水泥的粘結(jié)質(zhì)量。質(zhì)量。 型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過(guò)0.75%；型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過(guò)1.50% 燒失量燒失量水泥煅燒不理想或者受潮后，會(huì)導(dǎo)致燒失量增水泥煅燒不理想或者受潮后，會(huì)導(dǎo)致燒失量增加加，故燒失量是檢驗(yàn)水泥，故燒失量是檢驗(yàn)水泥質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)。質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 型硅酸鹽水泥中燒失量不得超過(guò)3.0%，型硅酸鹽水泥中燒失量不得超過(guò)3.5% 22)(OHMgOHMgO水化慢、體積膨脹水化慢、體積膨脹,影響安定性影響安定性 三氧化硫三氧化硫 堿堿限制發(fā)生堿限制發(fā)生堿- -集料反應(yīng)，按（集料反應(yīng)，按（Na

19、Na2 2O+0.658 KO+0.658 K2 2O O）值）值計(jì)計(jì) AFtAHCSO633 氧化鎂道路橋梁工程系道路橋梁工程系（2 2）物理性質(zhì)）物理性質(zhì) 細(xì)度：細(xì)度： 水泥顆粒的粗細(xì)，直接影響其水化反應(yīng)速度、活性和強(qiáng)度。水泥顆粒的粗細(xì)，直接影響其水化反應(yīng)速度、活性和強(qiáng)度。 細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。 8080m m方孔篩篩余量方孔篩篩余量: %: % 負(fù)壓篩法負(fù)壓篩法（適用于其它水泥（適用于其它水泥）比表面積：比表面積：m m2 2/kg/kg勃氏法勃氏法（適用于（適用于硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥）測(cè)定方法測(cè)定方法道路橋梁工程系道路橋梁工程系a a、（、（1 1）

20、儀器的校正）儀器的校正1 1、標(biāo)準(zhǔn)物料：校正儀器、標(biāo)準(zhǔn)物料：校正儀器2 2、試料層體積的測(cè)定、試料層體積的測(cè)定水銀排代法水銀排代法A A、將二片濾紙沿筒壁放入透氣圓筒內(nèi)，用推桿、將二片濾紙沿筒壁放入透氣圓筒內(nèi)，用推桿的大端往下按，直到濾紙平正地放在穿孔板上，的大端往下按，直到濾紙平正地放在穿孔板上，然后裝滿水銀，用一薄玻璃板輕壓水銀表面，使然后裝滿水銀，用一薄玻璃板輕壓水銀表面，使水銀表面與圓筒上口平齊，從圓筒中倒出水銀稱水銀表面與圓筒上口平齊，從圓筒中倒出水銀稱重，記錄水銀質(zhì)量重，記錄水銀質(zhì)量P1P1。B B、從圓筒中取出一片濾紙，然后加入適量的粉、從圓筒中取出一片濾紙，然后加入適量的粉料，

21、再蓋上一層濾紙用搗器壓實(shí)，直到搗器的支料，再蓋上一層濾紙用搗器壓實(shí)，直到搗器的支持環(huán)與圓筒頂邊接觸為止，取出搗器，再在圓筒持環(huán)與圓筒頂邊接觸為止，取出搗器，再在圓筒上部空間加入水銀，同上述方法使水銀面與圓筒上部空間加入水銀，同上述方法使水銀面與圓筒上口平齊，再倒出水銀稱重，記錄水銀質(zhì)量上口平齊，再倒出水銀稱重，記錄水銀質(zhì)量P2P2。C C、試料層占有的體積用下式計(jì)算：（精確到、試料層占有的體積用下式計(jì)算：（精確到0.005cm30.005cm3）V=V=（P1-P2P1-P2）/（2 2）漏氣檢查）漏氣檢查 將透氣圓筒上口用橡皮塞塞緊，把它接到壓將透氣圓筒上口用橡皮塞塞緊，把它接到壓力計(jì)上用抽

22、氣泵從壓力計(jì)一臂中抽出部分氣體、力計(jì)上用抽氣泵從壓力計(jì)一臂中抽出部分氣體、然后關(guān)閉閥門，壓力計(jì)中液面如有任何連續(xù)下降然后關(guān)閉閥門，壓力計(jì)中液面如有任何連續(xù)下降表示系統(tǒng)內(nèi)漏氣，需用活塞油脂加以密封表示系統(tǒng)內(nèi)漏氣，需用活塞油脂加以密封道路橋梁工程系道路橋梁工程系(4)(4)試料層制備將穿孔板放入透氣圓筒的凸緣上，帶記號(hào)的一面朝下，試料層制備將穿孔板放入透氣圓筒的凸緣上，帶記號(hào)的一面朝下，用推桿把一片濾紙送到穿孔板上，邊緣壓緊。稱取上節(jié)確定的水泥量，用推桿把一片濾紙送到穿孔板上，邊緣壓緊。稱取上節(jié)確定的水泥量，精確到精確到0.001g0.001g倒入圓筒，輕敲圓筒的邊，使水泥層表面平坦，再放入倒入圓

23、筒，輕敲圓筒的邊，使水泥層表面平坦，再放入一片濾紙，用搗器均勻搗實(shí)試料直至搗器的支持環(huán)緊緊接觸圓筒頂邊，一片濾紙，用搗器均勻搗實(shí)試料直至搗器的支持環(huán)緊緊接觸圓筒頂邊，旋轉(zhuǎn)兩周，慢慢取出搗器，制備試樣應(yīng)將透氣圓筒插在筒座上進(jìn)行操旋轉(zhuǎn)兩周，慢慢取出搗器，制備試樣應(yīng)將透氣圓筒插在筒座上進(jìn)行操作。作。(5)(5)透氣試驗(yàn)透氣試驗(yàn)1 1、把裝有試料層的透氣圓筒連接到壓力計(jì)上，要保證緊密連接，不、把裝有試料層的透氣圓筒連接到壓力計(jì)上，要保證緊密連接，不漏氣，并不能再振動(dòng)所制備的試料層。漏氣，并不能再振動(dòng)所制備的試料層。2 2、先關(guān)閉壓力計(jì)臂上之旋塞，開動(dòng)抽氣泵，慢慢打開旋塞平穩(wěn)地從、先關(guān)閉壓力計(jì)臂上之旋塞

24、，開動(dòng)抽氣泵，慢慢打開旋塞平穩(wěn)地從U U型管壓力計(jì)一臂中抽出空氣，直至液面升到最上面的一條刻線時(shí)關(guān)閉型管壓力計(jì)一臂中抽出空氣，直至液面升到最上面的一條刻線時(shí)關(guān)閉旋塞和抽氣泵。當(dāng)壓力計(jì)的液體的凹月面達(dá)到第二條刻線時(shí)開始計(jì)時(shí)，旋塞和抽氣泵。當(dāng)壓力計(jì)的液體的凹月面達(dá)到第二條刻線時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)液體的凹月面達(dá)到第三條刻線時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄液體通過(guò)第二、第當(dāng)液體的凹月面達(dá)到第三條刻線時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄液體通過(guò)第二、第三條刻線時(shí)的秒數(shù)并記下試驗(yàn)的溫度（三條刻線時(shí)的秒數(shù)并記下試驗(yàn)的溫度（）道路橋梁工程系道路橋梁工程系 b.b.試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法 1.1.篩析試驗(yàn)前：調(diào)節(jié)負(fù)壓至篩析試驗(yàn)前：調(diào)節(jié)負(fù)壓至 40004000

25、6000Pa6000Pa范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 2.2.稱取試樣稱取試樣25g25g，置于負(fù)壓篩，置于負(fù)壓篩， 篩析篩析2min2min。 3.3.篩畢，稱量篩余物篩畢，稱量篩余物m ms s。 4.4.結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算(1)(1)水泥試樣篩余百分?jǐn)?shù)：水泥試樣篩余百分?jǐn)?shù)：100mmFs篩余結(jié)果的修正篩余結(jié)果的修正: :C C修正系數(shù)，修正系數(shù)，0.800.801.201.20FCFC道路橋梁工程系道路橋梁工程系、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿1.1.目的：目的：試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，試驗(yàn)結(jié)果具有可比性， 用于測(cè)定凝結(jié)時(shí)間和安定性。用于測(cè)定凝結(jié)時(shí)間和安定性。 2.2.測(cè)定：測(cè)定： 試驗(yàn)儀器：維卡儀試

26、驗(yàn)儀器：維卡儀 試驗(yàn)方法：標(biāo)準(zhǔn)法試驗(yàn)方法：標(biāo)準(zhǔn)法/ /調(diào)整水量法調(diào)整水量法3.3.標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿標(biāo)準(zhǔn): : 試桿距底板距離為試桿距底板距離為 6mm6mm1mm1mm。4.4.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（% %）: : 達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿時(shí)的用水量。達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿時(shí)的用水量。道路橋梁工程系道路橋梁工程系 凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間 a.a.定義：水泥加水拌和起至水泥漿定義：水泥加水拌和起至水泥漿失去可塑性失去可塑性所需的時(shí)間所需的時(shí)間, , 稱為凝結(jié)時(shí)間。稱為凝結(jié)時(shí)間。初凝狀態(tài)：水泥加水起至水泥漿初凝狀態(tài)：水泥加水起至水泥漿剛剛失去可塑性剛剛失去可塑性 所需的時(shí)間所需的時(shí)間初凝時(shí)間初凝

27、時(shí)間。終凝狀態(tài)：水泥加水起至水泥漿終凝狀態(tài)：水泥加水起至水泥漿完全失去可塑性完全失去可塑性 所需的時(shí)間所需的時(shí)間終凝時(shí)間終凝時(shí)間。c.c.凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定：b.b.兩種狀態(tài)兩種狀態(tài)（1 1）采用凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀（）采用凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀（維卡儀維卡儀）（2 2）采用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。）采用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。道路橋梁工程系道路橋梁工程系 初凝時(shí)間：初凝時(shí)間： 試針距底板距離為試針距底板距離為4mm4mm1mm1mm。 終凝時(shí)間：終凝時(shí)間： 當(dāng)試針沉入試體當(dāng)試針沉入試體0.5mm0.5mm時(shí)，即時(shí)，即 環(huán)形附件開始不能在試體上環(huán)形附件開始不能在試體上 留下痕跡時(shí)留下痕跡時(shí)。d.d.凝結(jié)時(shí)間測(cè)

28、定凝結(jié)時(shí)間測(cè)定道路橋梁工程系道路橋梁工程系 安定性安定性 a.a.定義：指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。定義：指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。 b.b.安全性不良的因素：安全性不良的因素： （1 1）MgOMgO過(guò)量；過(guò)量；（2 2）石膏摻量過(guò)多；）石膏摻量過(guò)多；（3 3）水泥中游離過(guò)多）水泥中游離過(guò)多CaOCaO。 c.c.試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法: :試餅法試餅法雷氏法雷氏法發(fā)生爭(zhēng)議以雷氏法為主發(fā)生爭(zhēng)議以雷氏法為主道路橋梁工程系道路橋梁工程系d.d.雷氏法雷氏法（1 1）雷氏夾試件的成型：）雷氏夾試件的成型：標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿。標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿。（2 2）測(cè)量）測(cè)量 A A取下試件，

29、測(cè)量雷氏夾指針尖端間的距離取下試件，測(cè)量雷氏夾指針尖端間的距離A A。（3 3）沸煮）沸煮（4 4）測(cè)量）測(cè)量 C C沸煮后，冷卻，取出試件測(cè)量雷氏夾指針尖端的沸煮后，冷卻，取出試件測(cè)量雷氏夾指針尖端的距離距離C C。（5 5）結(jié)果判定）結(jié)果判定當(dāng)兩個(gè)試件煮后增加距離當(dāng)兩個(gè)試件煮后增加距離C-AC-A平均值平均值 5.0mm 5.0mm時(shí)，時(shí)，安定性合格；安定性合格；當(dāng)兩個(gè)試件當(dāng)兩個(gè)試件C-AC-A值相差超過(guò)值相差超過(guò)4.0mm4.0mm時(shí)，應(yīng)重做一次時(shí)，應(yīng)重做一次試驗(yàn)。再如此，則認(rèn)為該水泥安定性不合格。試驗(yàn)。再如此，則認(rèn)為該水泥安定性不合格。雷氏夾雷氏夾道路橋梁工程系道路橋梁工程系 強(qiáng)度強(qiáng)度

30、 a.a.檢驗(yàn)方法（檢驗(yàn)方法（ISOISO法）法） 水泥水泥: :標(biāo)準(zhǔn)砂標(biāo)準(zhǔn)砂: :水水=1:3:0.5=1:3:0.5，制成，制成40mm40mm40mm40mm160mm160mm棱柱體試件棱柱體試件, , 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3d3d、28d28d，分別測(cè)定抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度。，分別測(cè)定抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度。 b.b.強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)f fce,kce,k(1)(1)以水泥以水泥28d28d抗壓強(qiáng)度確定抗壓強(qiáng)度確定(2)(2)為強(qiáng)度范圍的下限為強(qiáng)度范圍的下限(3)(3)水泥實(shí)際強(qiáng)度水泥實(shí)際強(qiáng)度 f fcece= =c cf fce,kce,k c c水泥富裕系數(shù)，水泥富裕系數(shù)，1.01.01.

31、131.13c.c.分類：普通型、早強(qiáng)型分類：普通型、早強(qiáng)型(R)(R)道路橋梁工程系道路橋梁工程系控制器加砂箱攪拌葉攪拌鍋水泥膠砂攪拌機(jī)道路橋梁工程系道路橋梁工程系水泥抗折試驗(yàn)機(jī)標(biāo)尺平衡錘控制箱抗折夾具游動(dòng)砝碼道路橋梁工程系道路橋梁工程系控制器記數(shù)器套模擺動(dòng)臂擺動(dòng)軸水泥膠砂振實(shí)臺(tái)道路橋梁工程系道路橋梁工程系d.強(qiáng)度等級(jí) 根據(jù)水泥的膠砂強(qiáng)度劃分的級(jí)別稱為強(qiáng)度等級(jí)。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)劃分為42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六個(gè)等級(jí)。表的 規(guī)定。強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度，MPa抗折強(qiáng)度，MPa3d28d3d28d42.542.5R52.552.5R62.562.5R17.

32、022.023.027.028.032.042.542.552.552.562.562.53.54.04.05.05.05.56.56.57.07.08.08.0注：R型為早強(qiáng)型，主要是3d強(qiáng)度較高。道路橋梁工程系道路橋梁工程系 五.硅酸鹽水泥石的腐蝕與防止 1 1）溶析性侵蝕）溶析性侵蝕 溶出Ca(OH)2降低堿度 2 2）硫酸鹽腐蝕）硫酸鹽腐蝕OHCaSOOHCaSO242242)( 3 3）鎂鹽腐蝕）鎂鹽腐蝕 4 4）碳酸腐蝕）碳酸腐蝕2222)()(CaOHMgOHCaMg2322323222)(2)(HCOCaOHCOCaCOOHCaCOOHCOOHCa道路橋梁工程系道路橋梁工程系（

33、2）水泥石腐蝕的防止 1）根據(jù)腐蝕環(huán)境特點(diǎn)合理選用水泥品種 2）提高水泥石的密實(shí)度 3）敷設(shè)耐蝕保護(hù)層 當(dāng)腐蝕作用較強(qiáng)時(shí)，可在混凝土表面敷設(shè)一層耐腐蝕不透水的保護(hù)層。 通常采用耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料或?yàn)r青等。道路橋梁工程系道路橋梁工程系六、普通硅酸鹽水泥（代號(hào)PO）定義定義硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料6 61 1的混合材料適量石膏的混合材料適量石膏技術(shù)性質(zhì)要求（與硅酸鹽水泥相比）技術(shù)性質(zhì)要求（與硅酸鹽水泥相比）相同點(diǎn)相同點(diǎn) MgOMgO含量、含量、SOSO3 3含量、初凝時(shí)間、安定性的技術(shù)要求相同。含量、初凝時(shí)間、安定性的技術(shù)要求相同。不同點(diǎn)不同點(diǎn)細(xì)度：細(xì)度：8080m m方孔篩篩余量

34、不超過(guò)方孔篩篩余量不超過(guò)10.0%10.0%；終凝時(shí)間：不遲于終凝時(shí)間：不遲于10h10h；燒失量：不得大于燒失量：不得大于5.0%5.0%；道路橋梁工程系道路橋梁工程系強(qiáng)度等級(jí)：普通硅酸鹽水泥分為42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。各齡期的強(qiáng)度不低于下表的規(guī)定。強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度，MPa抗折強(qiáng)度，MPa3d28d3d28d42.542.5R52.552.5R17.022.023.027.042.542.552.552.53.54.04.05.06.56.57.07.0道路橋梁工程系道路橋梁工程系七、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥七、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥特點(diǎn)：特

35、點(diǎn)：“二次水化二次水化”作用作用1 1）、首先是水泥熟料水化成為水化物）、首先是水泥熟料水化成為水化物2 2）、二次水化如下）、二次水化如下xCa(OH)xCa(OH)2 2+SiO+SiO2 2+m H+m H2 2OxOxCaO.CaO. SiO SiO2 2.mH.mH2 2O OyCa(OH)yCa(OH)2 2+ +n H+ +n H2 2OyOyCaO.CaO. Al Al2 2O O3 3.nH.nH2 2O O熟料適量石膏20%70%?；郀t礦渣20%40%粉煤灰20%50%火山灰質(zhì)混合材料礦渣水泥（PO）粉煤灰水泥（PS）火山灰水泥（PP）磨細(xì)磨細(xì)磨細(xì)道路橋梁工程系道路橋梁工

36、程系強(qiáng)度等級(jí)：強(qiáng)度等級(jí)劃分為32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R共六個(gè)等級(jí)。各齡期的強(qiáng)度要求見下表。密度：水泥的密度為28003000kg/m3。強(qiáng)度強(qiáng)度等級(jí)等級(jí)抗壓強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度，MPaMPa）抗折強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度，MPaMPa3d3d28d28d3d3d28d28d32.532.510.010.032.532.52.52.55.55.532.5R32.5R15.015.032.532.53.53.55.55.542.542.515.015.042.542.53.53.56.56.542.5R42.5R19.019.042.542.54.04.06.56.552.5

37、52.521.021.052.552.54.04.07.07.052.5R52.5R23.023.052.552.54.54.57.07.0道路橋梁工程系道路橋梁工程系幾種通用水泥的技術(shù)要求幾種通用水泥的技術(shù)要求 要求指標(biāo)要求指標(biāo)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水普通硅酸鹽水泥泥P.OP.O礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥P PS S火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P PP P粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥P PP PP PP P不溶物含量不溶物含量 0.750.751.501.50燒失量燒失量 3 33.53.55 5細(xì)細(xì)度度比表面積比表面積300 m300 m2 2/kg/kg80 m80

38、 m方孔篩的篩余量方孔篩的篩余量1010終凝時(shí)間終凝時(shí)間390 min390 min10 h45 min45 minMgOMgO含量含量 水泥中水泥中MgOMgO含量不宜超過(guò)含量不宜超過(guò)5.05.0；若水泥經(jīng)蒸壓安定性試；若水泥經(jīng)蒸壓安定性試驗(yàn)合格，驗(yàn)合格，MgOMgO含量可放寬至含量可放寬至6.06.0以下。以下。熟料中熟料中MgOMgO含量不宜超過(guò)含量不宜超過(guò)5.05.0；若水泥經(jīng)蒸壓安定性試驗(yàn)合格，若水泥經(jīng)蒸壓安定性試驗(yàn)合格，熟料中熟料中MgOMgO含量可放寬至含量可放寬至6.06.0以以下。下。SOSO3 3含量含量 3.53.53.53.5( (礦渣水泥可放寬到礦渣水泥可放寬到4.0

39、4.0) )安定性安定性沸煮法合格沸煮法合格強(qiáng)度強(qiáng)度 水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分，各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分，各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于一定的數(shù)值。得低于一定的數(shù)值。堿含量堿含量水泥中堿含量按水泥中堿含量按NaNa2 2O+0.658KO+0.658K2 2O O計(jì)算值來(lái)表示。若使用活性集料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，計(jì)算值來(lái)表示。若使用活性集料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含量不得大于水泥中堿含量不得大于0.600.60或由供需雙方商定。或由供需雙方商定。道路橋梁工程系道路橋梁工程系 幾種通用水泥的性能特點(diǎn)及應(yīng)

40、用幾種通用水泥的性能特點(diǎn)及應(yīng)用硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥P P、P P普通水普通水泥泥P.OP.O礦渣水泥礦渣水泥P.SPP.SP火山灰水泥火山灰水泥P.PP.P粉煤灰水泥粉煤灰水泥P.FP.F特特性性早期強(qiáng)度高；水早期強(qiáng)度高；水化熱較大；抗凍化熱較大；抗凍性較好；耐蝕性性較好；耐蝕性差；干縮較小差；干縮較小與硅酸與硅酸鹽水泥鹽水泥基本相基本相同同早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快；水化熱較低；增長(zhǎng)較快；水化熱較低；耐熱性好；耐蝕性較強(qiáng)；耐熱性好；耐蝕性較強(qiáng)；抗凍性差；干縮性較大；抗凍性差；干縮性較大；泌水較多泌水較多早期強(qiáng)度較低，早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快；水化

41、熱較低；快；水化熱較低；耐蝕性較強(qiáng)；抗耐蝕性較強(qiáng)；抗抗?jié)B性好；抗凍抗?jié)B性好；抗凍性差；干縮性大性差；干縮性大早期強(qiáng)度較低，后期早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度才長(zhǎng)較快；水化強(qiáng)度才長(zhǎng)較快；水化熱較低；耐蝕性較強(qiáng)；熱較低；耐蝕性較強(qiáng)；干縮性較小；抗裂性干縮性較??；抗裂性較高；抗凍性差較高；抗凍性差適適用用范范圍圍一般土建工程中一般土建工程中鋼筋混凝土及預(yù)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；受反復(fù)冰結(jié)構(gòu)；受反復(fù)冰凍作用的結(jié)構(gòu)；凍作用的結(jié)構(gòu)；配制高強(qiáng)混凝土配制高強(qiáng)混凝土與硅酸與硅酸鹽水泥鹽水泥基本相基本相同同高溫車間和有耐熱耐火要高溫車間和有耐熱耐火要求的混凝土結(jié)構(gòu)；大體積求的混凝土結(jié)構(gòu)；大體積混凝

42、土結(jié)構(gòu)；蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土結(jié)構(gòu)；蒸汽養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件；有抗硫酸鹽侵蝕要構(gòu)件；有抗硫酸鹽侵蝕要求的工程求的工程地下、水中大體地下、水中大體積混凝土結(jié)構(gòu)和積混凝土結(jié)構(gòu)和有抗?jié)B要求的混有抗?jié)B要求的混凝土結(jié)構(gòu)；蒸汽凝土結(jié)構(gòu)；蒸汽養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件；有養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件；有杭硫酸鹽侵蝕要杭硫酸鹽侵蝕要求的工程求的工程地上、地下及水中大地上、地下及水中大體積混凝土結(jié)構(gòu)；蒸體積混凝土結(jié)構(gòu)；蒸汽養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件；抗裂汽養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件；抗裂性要求較高的構(gòu)件；性要求較高的構(gòu)件；有抗硫酸鹽侵蝕要求有抗硫酸鹽侵蝕要求的工程的工程不不適適用用范范圍圍大體積混凝土結(jié)大體積混凝土結(jié)構(gòu)；受化學(xué)及海構(gòu)；受化學(xué)及海水侵蝕的工程水侵蝕的工程與硅酸與硅酸鹽水泥鹽水泥

43、基本相基本相同同早期強(qiáng)度要求高的工程；早期強(qiáng)度要求高的工程；有抗凍要求的混凝土工程有抗凍要求的混凝土工程處在干燥環(huán)境中處在干燥環(huán)境中的混凝土工程；的混凝土工程；其他同礦渣水泥其他同礦渣水泥有抗碳化要求的工程；有抗碳化要求的工程；其他同礦渣水泥其他同礦渣水泥道路橋梁工程系道路橋梁工程系一、道路硅酸鹽水泥定義定義 以道路硅酸鹽水泥熟料，活性混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬以道路硅酸鹽水泥熟料，活性混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為道路硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱道路水泥。性膠凝材料稱為道路硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱道路水泥。技術(shù)要求技術(shù)要求 道路水泥中鋁酸三鈣含量不大于道路水泥中鋁酸三鈣含量不大于5.05.

44、0，鐵鋁酸四鈣含量不小于，鐵鋁酸四鈣含量不小于16.016.0，游離，游離CaOCaO含量不大于含量不大于1.01.0 。特性特性 道路硅酸鹽水泥強(qiáng)度較高，特別是抗折強(qiáng)度高、耐磨性好、干縮率低，抗沖擊道路硅酸鹽水泥強(qiáng)度較高，特別是抗折強(qiáng)度高、耐磨性好、干縮率低，抗沖擊性、抗凍性和抗硫酸鹽侵蝕能力比較好。性、抗凍性和抗硫酸鹽侵蝕能力比較好。應(yīng)用應(yīng)用 適用于水泥混凝土路面、機(jī)場(chǎng)跑道、車站及公共廣場(chǎng)等工程的面層混凝土中應(yīng)適用于水泥混凝土路面、機(jī)場(chǎng)跑道、車站及公共廣場(chǎng)等工程的面層混凝土中應(yīng)用。用。道路橋梁工程系道路橋梁工程系第三節(jié)第三節(jié) 穩(wěn)定土穩(wěn)定土材料材料道路橋梁工程系道路橋梁工程系 本節(jié)教學(xué)目標(biāo)本

45、節(jié)教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)教學(xué)點(diǎn) 穩(wěn)定土的組成材料的種類 穩(wěn)定土技術(shù)性質(zhì)與組成設(shè)計(jì) 穩(wěn)定土的強(qiáng)度試驗(yàn)方法 能力訓(xùn)練點(diǎn) 穩(wěn)定土的強(qiáng)度試驗(yàn)方法 及結(jié)合料劑量確定方法 道路橋梁工程系道路橋梁工程系一一. .概述概述定義：定義：在各種粉碎或原來(lái)松散的土（包括各種粗、中、細(xì)粒土）中，在各種粉碎或原來(lái)松散的土（包括各種粗、中、細(xì)粒土）中，摻入一定數(shù)量的無(wú)機(jī)結(jié)合料（如石灰、水泥、工業(yè)廢渣）及水，經(jīng)拌摻入一定數(shù)量的無(wú)機(jī)結(jié)合料（如石灰、水泥、工業(yè)廢渣）及水，經(jīng)拌和得到的混合料，經(jīng)壓實(shí)及養(yǎng)生后，具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在廣和得到的混合料，經(jīng)壓實(shí)及養(yǎng)生后，具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在廣義上統(tǒng)稱為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料，或無(wú)機(jī)結(jié)

46、合料穩(wěn)定土義上統(tǒng)稱為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料，或無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。應(yīng)用層位：基層或底基層應(yīng)用層位：基層或底基層 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料又稱為“半剛性材料”特點(diǎn)：特點(diǎn)：整體性好、強(qiáng)度高、剛度大、水穩(wěn)定性好、經(jīng)濟(jì)效益佳。整體性好、強(qiáng)度高、剛度大、水穩(wěn)定性好、經(jīng)濟(jì)效益佳。分類：分類：按結(jié)合材料和強(qiáng)度形成機(jī)理的不同分為按結(jié)合材料和強(qiáng)度形成機(jī)理的不同分為水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類、工業(yè)廢渣穩(wěn)定類定類、工業(yè)廢渣穩(wěn)定類道路橋梁工程系道路橋梁工程系道路橋梁工程系道路橋梁工程系1 1、原材料、原材料 （1 1）土（廣義）：細(xì)粒土、粗粒土、巨粒土）土（廣義）：細(xì)粒土、粗粒土、巨粒土 （2 2）無(wú)機(jī)結(jié)合料：

47、水泥、石灰、工業(yè)廢渣等）無(wú)機(jī)結(jié)合料：水泥、石灰、工業(yè)廢渣等2 2、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定種類、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定種類： 細(xì)粒土：細(xì)粒土：二灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土二灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土 粗粒土：粗粒土：二灰碎石土、二灰穩(wěn)定碎石（二灰碎石）、水泥碎石土、二灰碎石土、二灰穩(wěn)定碎石（二灰碎石）、水泥碎石土、水泥穩(wěn)定碎石、二灰砂、水泥砂水泥穩(wěn)定碎石、二灰砂、水泥砂 無(wú)土：無(wú)土：二灰、二渣、水泥礦渣等二灰、二渣、水泥礦渣等 二二 、 穩(wěn)定土材料的定義組成穩(wěn)定土材料的定義組成道路橋梁工程系道路橋梁工程系無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料在破碎的或原來(lái)松散的土在破碎的或原來(lái)松散的土

48、（包括各種粗、中、細(xì)粒土）（包括各種粗、中、細(xì)粒土）中，摻入足量的水泥、石灰或中，摻入足量的水泥、石灰或工業(yè)廢渣材料和水，經(jīng)拌和得工業(yè)廢渣材料和水，經(jīng)拌和得到的混合料，在壓實(shí)和養(yǎng)生后，到的混合料，在壓實(shí)和養(yǎng)生后，抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求的混合抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求的混合料料。半剛性材料半剛性材料用水泥、石灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料用水泥、石灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料處治的土或碎（礫）石及含有處治的土或碎（礫）石及含有水硬性結(jié)合料的工業(yè)廢渣鋪筑水硬性結(jié)合料的工業(yè)廢渣鋪筑的基層，前期具有柔性路面的的基層，前期具有柔性路面的性質(zhì)，后期強(qiáng)度和剛度有大幅性質(zhì)，后期強(qiáng)度和剛度有大幅度的增長(zhǎng)，但仍遠(yuǎn)小于水泥混度的增長(zhǎng)，但仍遠(yuǎn)小于水泥混凝

49、土。凝土。 強(qiáng)度來(lái)源強(qiáng)度特征道路橋梁工程系道路橋梁工程系結(jié)構(gòu)定位結(jié)構(gòu)定位及功能及功能大多用做瀝青路面或水泥路面的基層或底基層。面層瀝青混凝土水泥混凝土基層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料底基層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料土基壓實(shí)土改善土最適合這兩最適合這兩個(gè)層次的工個(gè)層次的工作！作！道路橋梁工程系道路橋梁工程系結(jié)構(gòu)定位結(jié)構(gòu)定位及功能及功能承受車輛荷載的作用，承受車輛荷載的作用，起主要承重和次要承重的起主要承重和次要承重的作用；作用； 優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，盡量?jī)?yōu)化配合比設(shè)計(jì)，盡量減小路面的反射裂縫；減小路面的反射裂縫；加強(qiáng)材料的選擇，增強(qiáng)加強(qiáng)材料的選擇，增強(qiáng)抵抗水損害的能力。抵抗水損害的能力。面層瀝青混凝土水泥混凝土基層無(wú)

50、機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料底基層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料土基壓實(shí)土改善土道路橋梁工程系道路橋梁工程系三、穩(wěn)定土的性質(zhì)三、穩(wěn)定土的性質(zhì)（一）、強(qiáng)度（一）、強(qiáng)度1 1、強(qiáng)度形成原理、強(qiáng)度形成原理（1 1）、離子交換作用）、離子交換作用 土土+Na+Na+ +、K K+ +Ca+Ca2+2+土土+ Ca+ Ca2+2+ Na+ Na+ +（或（或K K+ +）2 2）、碳酸化作用）、碳酸化作用Ca(OH)Ca(OH)2 2+CO+CO2 2+nH+nH2 2OCaCOOCaCO3 3.+ (n+1)H.+ (n+1)H2 2O O（3 3）、結(jié)晶作用）、結(jié)晶作用Ca(OH)Ca(OH)2 2+nH+nH2 2OCa

51、(OH)OCa(OH)2 2. nH. nH2 2O O （4 4）、火山灰反應(yīng)）、火山灰反應(yīng)mCa(OH)mCa(OH)2 2+SiO+SiO2 2+(n-1)H+(n-1)H2 2O mCaO.SiOO mCaO.SiO2 2. nH. nH2 2O OmCa(OH)mCa(OH)2 2+ Al+ Al2 2O O3 3+(n-1)H+(n-1)H2 2O mCaOO mCaO. Al. Al2 2O O3 3 nH nH2 2O O（5 5）、硬凝反應(yīng)）、硬凝反應(yīng)此作用主要是水泥水化生成膠結(jié)性很強(qiáng)的各種物質(zhì)，能夠?qū)⑺缮⒌念w粒膠結(jié)成整體材料，提高材料的此作用主要是水泥水化生成膠結(jié)性很強(qiáng)的各

52、種物質(zhì)，能夠?qū)⑺缮⒌念w粒膠結(jié)成整體材料，提高材料的穩(wěn)定性能。穩(wěn)定性能。（6 6）、吸咐作用）、吸咐作用某些穩(wěn)定劑加入土中后能吸咐于土顆粒表面，使土顆粒表面具有憎水性或使土顆粒表面粘結(jié)性增加，某些穩(wěn)定劑加入土中后能吸咐于土顆粒表面，使土顆粒表面具有憎水性或使土顆粒表面粘結(jié)性增加，如瀝青材料。如瀝青材料。初期：初期：離子交換、壓實(shí)作離子交換、壓實(shí)作用用中、后期中、后期:石灰自身硬化石灰自身硬化作用、火山灰反應(yīng)作用、火山灰反應(yīng)道路橋梁工程系道路橋梁工程系1 1、土質(zhì)、土質(zhì)對(duì)于石灰穩(wěn)定土和石灰粉煤灰穩(wěn)定土，用塑性指數(shù)為對(duì)于石灰穩(wěn)定土和石灰粉煤灰穩(wěn)定土，用塑性指數(shù)為10%20%10%20%的粘性土的粘性

53、土較適宜，不適宜用塑性指數(shù)小于較適宜，不適宜用塑性指數(shù)小于1010的低塑性土及重粘土。的低塑性土及重粘土。對(duì)于水泥穩(wěn)定土，可用各種砂礫、粉土和粘土，但級(jí)配良好的粗、中對(duì)于水泥穩(wěn)定土，可用各種砂礫、粉土和粘土，但級(jí)配良好的粗、中顆粒的土比單純粘性土較適宜。顆粒的土比單純粘性土較適宜。2 2、穩(wěn)定劑品種及用量、穩(wěn)定劑品種及用量當(dāng)采用石灰穩(wěn)定劑時(shí)，必須測(cè)定石灰中有效氧化鈣和氧化鎂的含量，當(dāng)采用石灰穩(wěn)定劑時(shí)，必須測(cè)定石灰中有效氧化鈣和氧化鎂的含量，宜用技術(shù)等級(jí)為宜用技術(shù)等級(jí)為3 3級(jí)以上的石灰。級(jí)以上的石灰。用水泥穩(wěn)定時(shí)，硅酸鹽水泥比鋁酸鹽水泥效果好一些，不宜采用快硬用水泥穩(wěn)定時(shí)，硅酸鹽水泥比鋁酸鹽水

54、泥效果好一些，不宜采用快硬或早強(qiáng)水泥。或早強(qiáng)水泥。水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨水泥劑量增加而增加，石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度則存在水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨水泥劑量增加而增加，石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度則存在一個(gè)最佳石灰劑量值，超過(guò)或低于此值，石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度則降低一個(gè)最佳石灰劑量值，超過(guò)或低于此值，石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度則降低。 四、影響穩(wěn)定土強(qiáng)度的因素四、影響穩(wěn)定土強(qiáng)度的因素道路橋梁工程系道路橋梁工程系在適宜的含水量下壓實(shí)，可以取得最佳的壓實(shí)效果最大干密度最佳含水量:壓實(shí)功最佳含水量最大密實(shí)度 細(xì)料含量最佳含水量最大密實(shí)度 石灰劑量最佳含水量最大密實(shí)度 含水量含水量與干密度的關(guān)系與干密度的關(guān)系含水量過(guò)大，影響密度和強(qiáng)度，含水量過(guò)大，

55、影響密度和強(qiáng)度，增大石灰土的干縮性，易導(dǎo)致增大石灰土的干縮性，易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)層的干縮裂縫干縮裂縫，還會(huì)在壓，還會(huì)在壓實(shí)時(shí)形成實(shí)時(shí)形成“彈簧彈簧”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。德修身、技立業(yè)德修身、技立業(yè)道路橋梁工程系道路橋梁工程系3.3.含水量含水量存在一個(gè)最佳含水量。存在一個(gè)最佳含水量。最佳含水量：壓實(shí) 4.4.密實(shí)度密實(shí)度希望密實(shí)度越大越好。希望密實(shí)度越大越好。5.5.施工時(shí)間長(zhǎng)短的影響施工時(shí)間長(zhǎng)短的影響主要針對(duì)水泥穩(wěn)定土，要求其從開始加水到完全壓實(shí)的時(shí)間盡可能短，主要針對(duì)水泥穩(wěn)定土，要求其從開始加水到完全壓實(shí)的時(shí)間盡可能短，一般不要超過(guò)一般不要超過(guò)6h6h。6.6.養(yǎng)生條件養(yǎng)生條件 溫度、濕度穩(wěn)定土必

56、須在適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度下養(yǎng)護(hù)，其強(qiáng)度才會(huì)不斷提高。穩(wěn)定土必須在適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度下養(yǎng)護(hù)，其強(qiáng)度才會(huì)不斷提高。道路橋梁工程系道路橋梁工程系 五、穩(wěn)定土材料的變形五、穩(wěn)定土材料的變形 1、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料拌和壓實(shí)后，由于水分揮發(fā)及無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料拌和壓實(shí)后，由于水分揮發(fā)及其內(nèi)部的水化作用引起其內(nèi)部的水化作用引起干燥收縮干燥收縮，以及混合料受降溫影響，以及混合料受降溫影響引起的引起的溫度收縮溫度收縮等。由此引起其體積收縮變化，表現(xiàn)出結(jié)等。由此引起其體積收縮變化，表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的構(gòu)的收縮應(yīng)力收縮應(yīng)力及及開裂破壞開裂破壞。2、一般衡量材料的體積變化相對(duì)較難，因此，實(shí)際中、一般衡量材料的體積變化相對(duì)較難，因此

57、，實(shí)際中往往采取一維單向變化測(cè)定來(lái)反映材料的收縮性能，通過(guò)往往采取一維單向變化測(cè)定來(lái)反映材料的收縮性能，通過(guò)收縮應(yīng)變收縮應(yīng)變及及收縮系數(shù)收縮系數(shù)來(lái)表征材料的收縮性能大小。來(lái)表征材料的收縮性能大小。道路橋梁工程系道路橋梁工程系3 3、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的干縮和溫縮特性、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的干縮和溫縮特性 半剛性材料是由固體、液體及氣體組成的三相半剛性材料是由固體、液體及氣體組成的三相體。其中固體部分（原材料的顆粒）和其間的膠體。其中固體部分（原材料的顆粒）和其間的膠體結(jié)構(gòu)組成了半剛性材料的空間骨架，液相部分體結(jié)構(gòu)組成了半剛性材料的空間骨架，液相部分與存在于固相表面為空隙中的水和水溶液，而氣與存在

58、于固相表面為空隙中的水和水溶液，而氣相則是存在于空隙中的氣體。所以半剛性材料的相則是存在于空隙中的氣體。所以半剛性材料的脹縮性能是三相不同的溫度收縮性能綜合反應(yīng)的脹縮性能是三相不同的溫度收縮性能綜合反應(yīng)的結(jié)果。結(jié)果。道路橋梁工程系道路橋梁工程系4 4、半剛性材料的溫度收縮和干縮特性、半剛性材料的溫度收縮和干縮特性 一般情況下，氣相大部分與大氣貫通，一般情況下，氣相大部分與大氣貫通，在綜合效應(yīng)中影響較小，可以忽略。而原材料中在綜合效應(yīng)中影響較小，可以忽略。而原材料中較大顆粒（砂粒以上）的溫度收縮系數(shù)較小，較較大顆粒（砂粒以上）的溫度收縮系數(shù)較小，較小顆粒（粉粒以下）的溫度收縮系數(shù)較大，它們小顆粒

59、（粉粒以下）的溫度收縮系數(shù)較大，它們之間的差別即反映了材料的脹縮性能。之間的差別即反映了材料的脹縮性能。 半剛性材料半剛性材料溫度收縮溫度收縮的的大小大小與結(jié)合料與結(jié)合料的的類別類別、劑量劑量及及穩(wěn)定材料穩(wěn)定材料的的類別類別、粒料含量粒料含量、齡齡期期等有關(guān)。等有關(guān)。道路橋梁工程系道路橋梁工程系路面裂縫基層開裂在荷載和溫度的反復(fù)作用下，無(wú)機(jī)結(jié)合料基層上的裂縫逐漸向上反射，形成瀝青路面的裂縫。無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料基層為什么會(huì)開裂？為什么說(shuō)反射裂縫不可避免？瀝青路面主要病害之一：反射裂縫反射裂縫道路橋梁工程系道路橋梁工程系在瀝青路面上產(chǎn)生反射裂縫后，水沿裂縫面在瀝青路面上產(chǎn)生反射裂縫后，水沿裂縫面逐

60、漸滲入基層頂面，在高速車載的作用下，高逐漸滲入基層頂面，在高速車載的作用下，高壓水流不斷沖刷無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料基層上的壓水流不斷沖刷無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料基層上的細(xì)小顆粒，逐漸泵吸到路面，形成唧泥。細(xì)小顆粒，逐漸泵吸到路面，形成唧泥。路面唧泥為什么無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料為什么無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料基層瀝青路面上的水損害比較基層瀝青路面上的水損害比較嚴(yán)重？嚴(yán)重？采取哪些措施可以采取哪些措施可以盡量避免盡量避免這種破壞的發(fā)生這種破壞的發(fā)生？瀝青路面主要病害之二：水損害水損害道路橋梁工程系道路橋梁工程系5 5、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的干縮特性、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的干縮特性 （1 1）干縮試驗(yàn)）干縮試驗(yàn)道路橋梁工程系