第十二章  无机结合料稳定路面 见基层施工图片 * 一、无机结合料稳定类材料的力学特性 （一）应力—应变特性  0.72 0.41 1287 926 533 Esp 0.78 0.51 0.813 0.634 0.413 ?sp 0.80 0.54 3872 3097 2093 Ep 0.88 0.71 6.33 5.57 4.49 R 90天／180天 28天／180天 180天 90天 28天 力学参数（MPa) 水泥稳定碎石的力学特性指标与龄期的关系  石灰粉煤灰稳定碎石的力学特性指标与龄期关系  0.56 0.37 1720 960 359 Esp 0.59 0.41 0.913 0.536 0.219 ?sp 0.70 0.38 2859 1993 1086 Ep 0.69 0.37 8.36 5.75 3.10 R 90天／180天 28天／180天 180天 90天 28天 力学参数（MPa) 无机结合料稳定材料的应力-应变特性与原材料的性质、结合料的性质和剂量、密实度、含水量、龄期、温度等有关。 水泥稳定类材料设计龄期为3个月,石灰或粉煤灰稳定类材料为6个月。施工中用7天浸水强度作为控制指标。 （二）疲劳特性  二灰砂砾(小梁)应力强度比疲劳寿命曲线  散点概率分布曲线 回归的对数疲劳曲线 在一定的应力条件下，整体性材料的疲劳寿命取决于材料的强度和刚度。强度愈大刚度愈小，其疲劳寿命就愈长。 应力强度比越高，则疲劳寿命越短。 （三）干缩特性  无机结合料稳定材料的干缩性的大小与结合料的类型、剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、小于0.6mm的细颗粒的含量、试件含水量和龄期等有关 。 对于稳定粒料类，三类半刚性材料的干缩性：石灰稳定类 水泥稳定类 石灰粉煤灰(二灰)稳定类. 对于稳定细粒土, 三类半刚性材料的干缩性：石灰土 综合稳定土 二灰土. （四）温缩特性  温缩的大小与结合料类型和剂量、被稳定材料的类别(特别是它的级配和细粒土的含量)、龄期等有关。 一般来说, 温缩性: 石灰稳定的 二灰稳定的 水泥稳定的;  结合料剂量大则温缩大; 被稳定材料中, 粗粒料越多,温缩越小. (因为 0.074mm的土粒温缩较大, 而 0.074mm的颗粒温缩较小) 在成型初期，半刚性基层表面温度昼夜变化大（多在高温季节施工），加上可  能的失水，温缩加干缩极易引起裂缝，必须加强保温保湿养生，不得时干时湿。 经过一定龄期的养生，半刚性基层上铺筑沥青面层后，基层内相对湿度略有增大，使材料的含水量趋于平衡，这时半刚性基层的变形以温度收缩为主。  二、石灰稳定类基层 （一）石灰稳定土强度形成原理  1离子交换作用 高价阳离子置换低价阳离子，结合水膜变薄，土粒靠得更近，塑指减小，粘性降低。 2 结晶作用     在石灰土中只有一部分熟石灰Ca(OH)2进行离子交换作用，绝大部分饱和的Ca(OH)2自行结晶。熟石灰与水作用生成熟石灰结晶网格。其化学反应式为： Ca(OH)2＋nH2Ｏ→Ca(OH)2·nH2Ｏ  这一作用使土粒发生胶结作用，整体性增强，水稳性提高。 3火山灰作用 熟石灰的游离Ca2+与土中的活性氧化硅SiO2和氧化铝Al2O3作用生成含水的硅酸钙和铝酸钙的化学反应就是火山灰作用，其反应式为： xCa(OH)2＋SiO2＋nH2O→xCaO·SiO2（n+1)H2O xCa(OH)2＋Al2O3＋nH2O→xCaO·Al2O3（n+1)H2O 上述所形成的熟石灰结晶网格和含水的硅酸钙和铝酸钙结晶都是胶凝物质，它具有水硬性并能在固体和水两相环境下发生硬化。这些胶凝物质在土微粒团外围形成一层稳定保护膜，填充颗粒空隙，使颗粒间产生结合料，减少了颗粒间的空隙与透水性，同时提高密实度，这是石灰土获得强度和水稳定性的基本原因，但这种作用比较缓慢。 4 碳酸化作用 在土中的Ca(OH)2与空气中的二氧化碳作用而碳化，其化学反应式为： Ca(OH)2＋CO2→CaCO3＋H2O CaCO3是坚硬的结晶体，它和其他生成的复杂盐类把土粒胶结起来，从而大大提高了土的强度和整体性。  总之，石灰与土的相互作用可归纳如下：  初期，离子交换，结合水膜减薄，IP减小，wop提高，ρdmax下降； 后期，结晶结构不断形成，板结、强度和稳定性提高。  （二）影响石灰稳定土强度的因素  有：土质，灰质，石灰剂量，含水量，密实度，龄期，养生条件	（温度和湿度） 2.灰质  粘粒含量越高，则石灰与土的相互作用程度越高，石灰土的强度和水稳性越好，因细粒土才有离子交换等前述4种作用。但是塑性太大，不易粉碎，效果也不好。一般以IP=15~20的粘性土为宜。  石灰品质越好，其活性成分CaO+MgO含量越高，磨细度越好，则土与石灰的相互作用越显著，灰土的强度和水稳定性就越高 。 1. 土质  3.石灰剂量  石灰剂量较低(小于3～4％)时，石灰主要起稳定作用，土的塑性、膨胀、吸水量减小，使土的密实度、强度得到改善。随着剂量的增加，强度和稳定性均提高，但剂量超过一定范围时，强度反而降低。生产实践中常用的最佳剂量范围，对于粘性土及粉性土为8～14％；对砂性土则为9～16％。  4.含水量  5.密实度  6.石灰土的龄期  7.养生条件  （水促使石灰土发生物理化学变化，形成强度；便于土的粉碎、拌和与压实，并且有利于养生。）在利于压实的最佳含水量下，可满足灰、土发生化学反应的需要，同时又可得到最大密实度，强度高，水稳定性好。含水量过大过小都不好。 石灰土的强度随密实度的增加而提高。实践证明，石灰土的密实度每增减1%，强度约增减4%左右。而密实的石灰土，其抗冻性、水稳定性也好，缩裂也少 。 石灰土强度具有随龄期增长的特点。一般石灰土初期强度低，前期(1～2个月)增长速率较后期为快。1个月抗压强度达到约30％ ，3个月达到约60％，设计龄期为6个月。 温度——温度高时，物理化学反应、硬化、强度增长快，反之强度增长慢 。（因此应尽量在热季施工，不宜在临近冬季或在冬季施工。） 湿度——一定潮湿条件下养生强度的形成比在一般空气中养生要好 。（属水硬性材料） （三）石灰土的应用  石灰土因吸水性较大，透水性差，吸水后强度下降较明显，不得用于二级及以上公路的基层和底基层，也不能用于高级路面的基层和底基层。所以， 1.低剂量（3～4 %）用于地基处理，高剂量用于二级以下公路基层或底基层. 2.冰冻地区的潮湿路段或其他地区的过湿路段，不宜采用石灰土做基层。 （四）石灰稳定土基层缩裂的防治措施  1. 控制压实含水量。石灰稳定土因含水量过高产生的干缩裂缝显著，因而压实时含水量一定不要大于最佳含水量，其含水量应略小于最佳含水量。  2. 严格控制压实度。实践证明，压实度小时产生的干缩要比压实度大时严重，因此，应尽可能达到最大压实度。  3. 温缩的最不利季节是材料处于最佳含水量附近，而且温度在0～-10℃时。因此施工要在当地气温进入0℃前一个月结束，以防在不利季节产生严重温缩。  4. 干缩的最不利情况是石灰稳定土成型初期，因此，要做好初期保湿保温养护。保证在养护期内石灰土表面处于潮湿状况，防止干晒。  5. 石灰稳定土施工结束后要及早铺筑面层，使石灰土基层含水量不发生大变化，可减轻干缩裂隙。  6. 在石灰稳定土中掺加集料(砂砾、碎石等)，使其集料含量为60～70%，使混合料满足最佳组成要求，不但

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