道路基层学习.pptx

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1、一、基层的基本类型及其特点 路面常用的基层主要有四类：柔性基层：碎（砾）石类、沥青稳定碎石类 半刚性基层：稳定类 刚性基层：水泥混凝土、贫混凝土、碾压混凝土等。复合类基层第1页/共32页优点:投资不高，分期改善；缺点:平整度差，易扬尘，易泥泞。（一）碎（砾）石类（137页）碎(砾)石基层：填隙碎石、泥结碎石（三种施工方法：灌浆法、拌合法和层铺法）、泥灰结碎石、级配碎（砾）石第2页/共32页强度形成原理纯碎石材料（1)嵌锁型原则（2)级配原则 强度来源：法向应力和内摩擦角土-碎(砾)石混合料：碎石为骨料，土为填充料和粘结料 强度来源：内摩阻力和粘结力第3页/共32页1.概述 在各种粉碎或原状松散

2、的土、碎（砾）石中，掺入适当数量的无机结合料(如水泥、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要求的材料称为无机结合料稳定类混合无机结合料稳定类混合料料，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基层。二、无机结合料稳定类（140、180页）第4页/共32页优点优点：稳定性好，抗冻性能强，结构本身自成板体。缺点缺点：耐磨性差，干缩，温缩，养生期长。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半刚性底基层半刚性基层或半刚性底基层。在我国已建成的高速公路和一级公路中

3、，大多数路面采用了这种基层。类型：水泥稳定类、石灰稳定类和石灰工业废渣稳定类第5页/共32页2.石灰稳定类概念：概念：在粉碎的土和原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺入适量消解后的石灰和水，按照一定技术要求，经拌和后，在最佳含水量时摊铺、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。分类：分类：石灰土（细粒土）、石灰砂砾土、石灰碎石土。第6页/共32页石灰稳定土强度形成原理离子交换作用结晶作用 火山灰作用 碳酸化作用 Ca2+Na+、H+、K+第7页/共32页影响石灰稳定土强度的因素（1）土质 塑性指数为1520的粘性土较好;粒料和砂性土不宜;有机质含量大不宜。（2）灰

4、质 消石灰粉或生石灰粉，级以上的技术标准，妥善保管。（3）石灰剂量 存在最佳石灰剂量，对于粘性土及粉性土为8%14%；对砂性土则为9%16%。（4）含水量 通过标准击实试验确定最佳含水量。第8页/共32页（5）拌和及压实 土的粉碎程度和拌和的均匀性；压实度（每增加2%，抗压强度平均增加14.1%）。（6）养生条件与龄期 温度高可使反应过程加快，一定的湿度为结晶和火山灰反应提供了必要的水。强度随龄期而缓慢增长，（28d30%强度），强度增长期可达810年以上。第9页/共32页石灰稳定土层施工路拌法施工准备下承层施工放样摊铺拌和与洒水整型和碾压养生 厂拌法施工拌和摊铺碾压养生第10页/共32页第1

5、1页/共32页第12页/共32页第13页/共32页第14页/共32页第15页/共32页第16页/共32页第17页/共32页4.水泥稳定类基层概念：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。第18页/共32页水泥稳定土强度形成原理水泥的水化作用离子交换作用 化学激发作用 碳酸化作用 Ca2+Na+、H+、K+硅酸三钙：2C3S+6H20C3S2H3+3CH硅酸二钙：2C2S+4H20C3S2H3+C

6、H 铝酸三钙：C3A+6H2OC3AH6 铁铝酸四钙：C4AF+7H20C4AFH7 4CaO5SiO25H2O、4CaOAl2O319H2O、3CaOAl2O316H2O、CaOA12O310H2O第19页/共32页影响水泥稳定土强度的因素（1）土质 碎(砾)石和砂砾砂性土粉性土和粘性土。（2）水泥品种及剂量 硅酸盐类水泥较好，铝酸盐水泥较差，优先选用终凝时间较长(6h以上)的低强度水泥。水泥稳定土的强度随水泥剂量的增加而增长，但过多的水泥用量，不经济，易开裂，水泥剂量为4%8%较为合理。第20页/共32页3）施工及养生 达到最佳密实度的含水量，满足完全水化和水解作用的需要。混合料须拌和均匀

7、并充分压实。水泥土从开始加水拌和到完成压实的延迟时间要尽可能的短，一般要在6h以内。湿法养生；养生温度愈高，强度增长得愈快。第21页/共32页水泥稳定土层施工施工工序：准备下承层拌和与摊铺整型和碾压接缝处理养生及交通管制宜用厂拌法拌制混合料，并用摊铺机摊铺。施工期的最低气温应在5以上，冰冻地区应在第一次重冰冻(-3-5)到来之前半个月到一个月完成。第22页/共32页4.工业废渣稳定类基层概念：概念：一定数量的石灰和粉煤灰，或石灰和煤渣与其他集料（土）相配合，加入适量的水(通常为最佳含水量)，经拌和、压实及养生后得到的路面结构层，当其抗压强度符合规要求时，称为石灰工业废渣基层。分类：分类：粉煤灰

8、、煤渣、矿渣、钢渣、煤矸石等。第23页/共32页材料要求（1）石灰 符合级以上的技术指标，尽量缩短存放时间。有效钙含量在20%以上的等外石灰、贝壳石灰、珊瑚石灰、电石渣等，应通过试验，当混合料的强度符合要求时，方可应用。（2）废渣 粉煤灰中SiO2、Al203和Fe2O3的总含量应大于70%，烧失量不超过20%，比表面积宜大于2500cm2/g。煤渣的主要成分是SiO2、Al203，最大粒径不应大于30mm，颗粒组成宜有一定级配，且不含有害物质。（3）粒料 粒料应少含或不含有塑性的土，集料压碎值，最大粒径，级配。第24页/共32页石灰工业废渣基层施工施工过程中对各工序的要求基本与石灰稳定土相同

9、。对于高速公路和一级公路基层，宜用厂拌法拌制混合料，并用摊铺机摊铺。对于二级和二级以下的公路，用石灰工业废渣做基层和底基层时，可用路拌法施工。第25页/共32页第26页/共32页第27页/共32页第28页/共32页干缩：干缩：无机结合料稳定类材料经拌和压实后，由于水分挥发和混合料内部的水化作用，混合料的水分会不断减少。由此发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用、材料矿物晶体或凝胶体间层间水的作用和碳化收缩作用等引起材料体积收缩。4.无机结合料稳定材料的干、温缩性质第29页/共32页影响因素影响因素：结合料的类型和剂量、被稳定（或处治）土的类别（细粒土，中粒土或粗粒土）、粒料的含量、小于0.

10、5mm的细土含量、塑性指数、小于0.002mm的粘粒含量和矿物成分、制作（室内试件）含水量和龄期等。稳定粒料类稳定粒料类：石灰稳定类水泥稳定类石灰粉煤灰稳定类。稳定细粒土稳定细粒土：石灰土水泥土和水泥石灰土石灰粉煤灰土。同一类半刚性材料同一类半刚性材料：稳定细粒土稳定粒料土稳定粒料。第30页/共32页温缩特征影响因素影响因素：含水量、集料或土的含量、土的矿物成分、环境温度、龄期温缩特性温缩特性：石灰土砂砾悬浮式石灰粉煤灰粒料密实式石灰粉煤灰粒和水泥砂砾。温缩：温缩：组成半刚性材料的三个相，即不同矿物颗粒组成的固相、液相（水）和气相在降温过程中相互作用的结果，使半刚性材料产生体积收缩，即温度收缩。修建初期：温缩+干缩养生保护第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页