無機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料的組成概念

無機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料是指以石灰、水泥或粉煤灰等為結(jié)合料，通過加水與被穩(wěn)定材料共同拌和而形成的混合料。

無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的剛度介于柔性路面材料和剛性路面材料之間，常稱之為半剛性材料。以此修筑的基層或底基層亦稱為半剛性基層或半剛性底基層。在我國已建成的高速公路和一級公路中，大多數(shù)路面采用了這種基層。

強(qiáng)度隨齡期的增長而增長，具有一定的剛性；抗壓強(qiáng)度高但抗拉強(qiáng)度低；強(qiáng)度越大、剛度越小，疲勞壽命越長；干縮性，受含水率變化的影響體積會發(fā)生變化；具有溫度收縮性。一、被穩(wěn)定材料級配碎石是由各種大小不同粒級集料組成的混合料，當(dāng)其級配符合技術(shù)規(guī)范的規(guī)定時，稱其為級配型集料。級配型集料包括級配碎石、級配碎礫石（碎石和砂礫的混合料，也常將礫石中的超尺寸顆粒砸碎后與砂礫一起組成碎礫石）和級配礫石（或稱級配砂礫）。一、被穩(wěn)定材料

1.粗集料

被穩(wěn)定的粗集料應(yīng)符合表3-1中I類規(guī)定，用作級配碎石的粗集料應(yīng)符合II類規(guī)定。一般還應(yīng)級配穩(wěn)定，塑性指數(shù)不大于9。

基層、底基層的粗集料規(guī)格要符合表3-2的規(guī)定。級配碎石或礫石用作基層時，高速公路和一級公路最大公稱粒徑不大于26.5㎜，二級及二級以下公路不大于31.5㎜；用作底基層時，不大于37.5㎜。一、被穩(wěn)定材料

2.細(xì)集料

高速公路和一級公路用細(xì)集料符合表3-3規(guī)定

細(xì)集料規(guī)格要求應(yīng)符合表3-4規(guī)定。液限與塑限的差值稱為塑性指數(shù)。塑限黏性土處于可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)之間的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的下限含水率。液限是指黏性土處于可塑狀態(tài)與流動狀態(tài)之間的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的上限含水率。二、無機(jī)結(jié)合料1.石灰

土中加石灰可使土粒膠結(jié)成整體，密實性提高，水穩(wěn)定性提高，強(qiáng)度提高。2.水泥

與水反應(yīng)后能大大降低土的塑性，增加土的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性。

強(qiáng)度32.5和42.5的普通硅酸鹽水泥都可使用，初凝時間應(yīng)大于3h，終凝時間應(yīng)大于6h小于10h。二、無機(jī)結(jié)合料3.粉煤灰

加入土中能起充填作用，與石灰反應(yīng)的產(chǎn)物也起膠結(jié)作用，達(dá)到改善穩(wěn)定土強(qiáng)度、密實性與水穩(wěn)定性的目的。技術(shù)要求符合表3-5的規(guī)定。三、水符合標(biāo)準(zhǔn)要求的飲用水可直接作為基層、底基層材料拌和與養(yǎng)生用水，技術(shù)要求符合表3-6規(guī)定。無機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料的技術(shù)性質(zhì)一、強(qiáng)度

土中摻入適量的石灰或水泥，在最佳含水率下拌和均勻并壓實，由于無機(jī)結(jié)合料與土發(fā)生的一系列物理、化學(xué)作用，無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料逐漸形成較高的強(qiáng)度。1.強(qiáng)度測定方法1.測定方法7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。按最佳含水率和工地要求壓實度計算出干密度及材料用量，將試件制成高徑比1:1的圓柱體，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)6d，浸水1d，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測定。一、強(qiáng)度2.影響因素（1）土質(zhì)石灰穩(wěn)定材料，塑性指數(shù)15-20的粘性土較適合。水泥穩(wěn)定材料，用級配良好的碎石和砂礫。（2）品種及用量石灰穩(wěn)定材料有一個最佳劑量。水泥穩(wěn)定材料強(qiáng)度隨水泥增長而增長，但過多影響經(jīng)濟(jì)效益。二灰穩(wěn)定材料中粉煤灰用量越多，初期強(qiáng)度越低，后期強(qiáng)度增長幅度也越大。一、強(qiáng)度（3）含水率保證最佳含水率（4）密實度密實度越大，強(qiáng)度越高，受水的影響可能越小。（5）養(yǎng)生條件潮濕條件下養(yǎng)生，養(yǎng)生溫度越高，強(qiáng)度增長越快。（6）施工時間水穩(wěn)不超過6h。二、縮裂1、縮裂特性（1）干縮無機(jī)結(jié)合料強(qiáng)度形成，水分消耗及蒸發(fā)，體積發(fā)生收縮。當(dāng)體積收縮收到約束，會產(chǎn)生裂縫，稱為干縮裂縫。a.土的類別及粒料含量b.結(jié)合料的種類及劑量c.養(yǎng)護(hù)條件d.含水率和密實度二、縮裂（2）溫縮無機(jī)結(jié)合材料的熱脹冷縮性。a.石灰穩(wěn)定材料比水泥穩(wěn)定材料的溫縮大。b.細(xì)粒土比粗粒土的溫縮大。c.摻加一定材料的粉煤灰可以降低無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的溫縮系數(shù)d.無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的溫縮系數(shù)隨溫度的降低而增大。二、縮裂2.防止措施（1）改善土質(zhì)（2）控制壓實時的含水率及壓實度（3）摻加粗粒料（4）加強(qiáng)初期養(yǎng)護(hù)（5）設(shè)置瀝青碎石或瀝青貫入式聯(lián)結(jié)層；設(shè)置碎石上基層。三、抗疲勞性能疲勞：材料、零件和構(gòu)件在循環(huán)加載下，在某點或某些點產(chǎn)生局部的永久性損傷，并在一定循環(huán)次數(shù)后形成裂紋、或使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展直到完全斷裂的現(xiàn)象。四、水穩(wěn)和抗凍性1、土類2、穩(wěn)定劑種類和劑量3、密實度4、齡期無機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料的組成設(shè)計目的根據(jù)強(qiáng)度指標(biāo)和使用性能要求，確定穩(wěn)定土中組成材料的比例；根據(jù)擊實試驗確定穩(wěn)定土的最大干密度和最佳含水率，作為工地現(xiàn)場進(jìn)行控制的參考數(shù)據(jù)。所配置的穩(wěn)定土各項使用性能應(yīng)能符合路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求，并能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行生產(chǎn)質(zhì)量控制，易于攤鋪與壓實，經(jīng)濟(jì)實惠。一、強(qiáng)度要求根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》JTG/TF20-2015，無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)采用7d齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度作為主要控制指標(biāo)，高速和一級公路還要驗證所用材料的7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與90d和180d齡期彎拉強(qiáng)度的關(guān)系。詳情見表3-7.二、設(shè)計步驟1、原材料檢測（1）土：含水率、液限、塑限、顆粒分析，有機(jī)質(zhì)及硫酸鹽含量（2）礫石：含水率、級配、液限、塑限、毛體積相對密度、吸水率、壓碎值，粉塵含量、針片狀含量、軟石含量（3）細(xì)集料：含水率、級配、液限、塑限、毛體積相對密度、吸水率、有機(jī)質(zhì)和硫酸鹽含量（4）石灰：含水率、有效鈣鎂含量、殘渣含量（5）水泥：強(qiáng)度等級、初凝終凝時間（6）粉煤灰：含水率、燒失量、細(xì)度、氧化物含量二、設(shè)計步驟2、擬定混合料配合比，準(zhǔn)備試件（1）選擇不少于5種不同結(jié)合料劑量，分別制備混合料，見表3-8~~~3-11（2）采用重型擊實法確定各種不同結(jié)合料劑量混合料的最佳含水率和最大干密度（3）按規(guī)定壓實度分別計算不同劑量時試件應(yīng)有的干密度。（4）按最佳含水率和計算的干密度制備試件。二、設(shè)計步驟在擊數(shù)一定時，當(dāng)含水率較低時，擊實后的干密度隨著含水率的增加而增大；而當(dāng)含水率達(dá)到某一值時，干密度達(dá)到最大值，此時含水率繼續(xù)增加反而招致干密度的減小。干密度的這一最大值稱為最大干密度，與它對應(yīng)的含水率稱為最優(yōu)含水率。二、設(shè)計步驟

二、設(shè)計步驟4、選定結(jié)合料劑量根據(jù)表中強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，選定合適的劑量，此劑量試件室內(nèi)試驗結(jié)果的強(qiáng)度代表值不小于強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，若小于，應(yīng)重新進(jìn)行配合比計算。對于水泥穩(wěn)定材料，工地實際劑量比試驗室內(nèi)多0.5%-1%。石灰試驗檢測報告試驗室名稱：報告編號：委托單位/委托人—任務(wù)編號—工程名稱樣品編號工程部位/用途樣品名稱樣品型號規(guī)格樣品描述試驗依據(jù)判斷依據(jù)主要儀器設(shè)備及編號電熱鼓風(fēng)干燥箱(TG-005)、電子分析天平(HX-001)、滴定裝置（酸式）(HX-003-01)、萬用電爐(HX-007)產(chǎn)地代表數(shù)量100T序號檢測項目技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果結(jié)果判定備注1細(xì)度(%)————2有效氧化鈣和氧化鎂含量(%)≥5558.8合格—3有效氧化鎂含量(%)————4有效氧化鈣含量(%)————建

筑

材

料

報

驗

單

A-5致（試驗監(jiān)理工程師)

：下列建筑材料經(jīng)自檢試驗符合技術(shù)規(guī)范要求，報請驗證，并準(zhǔn)予進(jìn)場。附件：1、材料出廠質(zhì)量保證書2、材料自檢試驗報告承包人：

年月日

材料名稱石灰

材料來源、產(chǎn)地

材料規(guī)格Ⅲ級

用途(用在何工程或部位)原地面標(biāo)準(zhǔn)擊實

本批材料數(shù)量10T

承包人的試驗試樣來源工地現(xiàn)場

取樣方式隨機(jī)取樣

試祥數(shù)量5kg

取樣地點、日期工地現(xiàn)場

試驗日期、操作人

試驗結(jié)果合格

材料預(yù)計進(jìn)場日期已進(jìn)場

致(承包人)

：我證明上述材料的取樣、試驗等是符合／不符合合同要求的，經(jīng)抽驗復(fù)查，試驗的結(jié)果表明，這些材料符合／不符合合同技術(shù)規(guī)范要求，可以／不可以進(jìn)場，在指定工程部位上使用。

試驗監(jiān)理工程師：

年月日

1、石灰的品種

石灰是將以碳酸鈣為主要成分的巖石經(jīng)適當(dāng)煅燒、分解、排出二氧化碳而制得的塊狀材料，主要成分是氧化鈣，其次是氧化鎂。按石灰中氧化鎂的含量分為鈣質(zhì)生石灰和鎂質(zhì)生石灰。建筑用石灰有：塊灰、生石灰粉、熟石灰粉和石灰膏等幾種形態(tài)。一、石灰的品種和生產(chǎn)石灰吟朝代：明代作者：于謙千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉身碎骨全不怕，要留清白在人間。2、石灰的生產(chǎn)煅燒含CaCO3和MgCO3石灰石、白堊溫度在900℃左右時溫度過高時溫度過低時、塊大正火石灰欠火石灰過火石灰如何解決它的危害？碳酸鈣沒有完全分解，降低了生石灰的產(chǎn)量無危害因煅燒溫度過高使粘土雜質(zhì)融化并包裹石灰，從而延緩石灰的熟化，導(dǎo)致已硬化的砂漿產(chǎn)生鼓泡、崩裂等現(xiàn)象一、石灰的品種和生產(chǎn)1、石灰的熟化

CaO+H2O→Ca(OH)2+64.8kJ質(zhì)量：生石灰1熟石灰1.31體積：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：生石灰中均勻加入生石灰質(zhì)量70%的水，顆粒細(xì)小，分散熟石灰粉?；曳ǎ杭尤雺K灰質(zhì)量2.5-3倍的水，漿體流入灰池或儲灰坑中熟化。陳伏：石灰漿在儲灰坑中存放半個月使用二、石灰的熟化和硬化池中透明液體為氫氧化鈣飽和溶液，下部沉淀即為熟石灰生石灰要在水中放置兩周以上，此過程即為“陳伏”。在這段時間里生石灰會完全和水反應(yīng)，不會因含有過火石灰造成熟化推遲而導(dǎo)致墻面鼓泡的現(xiàn)象。將生石灰放入水中，注意水要過量二、石灰的熟化和硬化石灰的熟化速度不同放熱量大，熟化速度快的石灰：保證充足的水量，不斷攪拌，保證熱量散發(fā)

熟化慢的石灰:加水少而慢，保持較高的溫度，促使熟化盡快完成

注意安全和勞動保護(hù)（強(qiáng)堿+熱）二、石灰的熟化和硬化2、石灰的硬化石灰的硬化有以下三種形式：干燥：水分蒸發(fā)，漿體內(nèi)形成孔隙網(wǎng)致強(qiáng)度增大，遇水后強(qiáng)度喪失；結(jié)晶：水分蒸發(fā)使Ca(OH)2過飽和析出晶體，形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)，致強(qiáng)度增大，遇水后強(qiáng)度降低；碳化：

Ca(OH)2與CO2反應(yīng)形成碳酸鈣晶體。二、石灰的熟化和硬化有效成分含量煅燒程度未消化殘渣含量雜質(zhì)含量有效成分含量游離水含量體積安定性細(xì)度生石灰的技術(shù)要求熟石灰粉的技術(shù)要求三、石灰的技術(shù)要求1、石灰的主要技術(shù)性質(zhì)保水性和可塑性好：制作混合砂漿；吸濕性強(qiáng)：生石灰是傳統(tǒng)的干燥劑；凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度低：外表碳酸鈣的影響；體積收縮大：不宜單獨制作建筑構(gòu)件及制品；耐水性差：不宜在潮濕及浸水環(huán)境使用；化學(xué)穩(wěn)定性差：易受酸性物質(zhì)腐蝕。四、石灰的技術(shù)性質(zhì)和應(yīng)用石灰硬化收縮產(chǎn)生的裂縫石灰砂漿墻面因受潮而脫落四、石灰的