无机结合料稳定土简
5无机结合料稳定类混合料土木工程材料
Q Q ( 1 w ) w d 0
• 式中：Qw-试件的湿质量，g； • Qd-试件的干质量，g； • w0-混合料的最佳含水量，%。 • 根据表5.4中每种石灰土混合料的最佳含水量和 表5.5中每种混合料的干重，用上式计算得每个 试件需用湿混合料的数量也列表5.5.
2019/3/20
5.1 石灰稳定土
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5.1 石灰稳定土
• （3）强度指标 • 抗压强度，试件标准养生后，浸水1d，然 后测试其无侧限抗压强度值。 • 直径5cm（dmax≤10mm）、10cm （dmax≤25mm）、15cm（dmax≤40mm）的 圆柱形试件 • 抗拉强度采用劈裂试验评定。
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5.1 石灰稳定土
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5.1 石灰稳定土
• （2）缺点 • ①石灰稳定土的强度有一定限制。 • ②塑性指数小的土，即使用12%以上的石灰进行 稳定，达不到较高强度。 • ③石灰稳定土的收缩系数大。 • ④石灰土基层的表层较另两类土基层表层更容易 浸水而软化，在裂缝处冲刷唧浆严重。 • ⑤石灰稳定土早期强度低。 • ⑥石灰稳定土的水稳定性和温度稳定性较其两类 关刚性材料差。
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5.1 石灰稳定土
• 二、石灰稳定类混合料组成材料的质量要 求 • 1、土的要求 • 塑性指数15~20的粘性土以及含有一定数量 粘性土的中粒土和粗粒土均适宜于用石灰 稳定。 • 用石灰稳定不含粘性土或无塑性指数的级 配砂砾，级配碎石和未筛分碎石时，应添 加15%左右的粘性土。
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5.1 石灰稳定土
• 塑性指数偏大的粘性土，可采用两次拌和 法施工。 • 适宜做石灰稳定土基层的材料有：级配碎 石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、 煤矸石和各种粒状矿渣等。
无机结合料稳定土混合料配合比设计
无机结合料稳定土混合料配合比设计一、分类：水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土、级配碎石、级配砾石和填隙碎石； 二、材料组成设计三、水泥稳定土混合料配合比设计步骤 1、备样：水、砂、石； 2、配制剂量：（1）做基层用：中粒土和粗粒土：3%、4%、5%、6%、7%。
砂土：6%、8%、9%、10%、12%。
其他细粒土：8%、10%、12%、14%、16%。
（2）做底基层用：中粒土和粗粒土：2%、3%、4%、5%、6%。
砂土：4%、6%、7%、8%、10%。
其他细粒土：6%、8%、9%、10%、12%。
3、确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度，至少做三组不同结合料剂量的混合料击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量。
其他两个剂量混合料的最佳含水量和最大干密度，用内插法确定。
4、按最佳含水量和计算得到的干密度（按规定的现场压实度计算）制备试件进行强度试验时，作为平行试验的试件数量应符合规定。
最少的试验数量5、试件在规定温度（北方20±2℃，南方25±2℃）下保湿养生6d ，浸水1d ，然后进行无侧限抗压强度试验，并计算抗压强度试验结果的平均值和偏差系数。
水泥稳定土的强度标准表6、根据强度标准，选定合适的结合料剂量。
此剂量的试件室内试验结果的平均抗压强度7R （7d ）应符合：()v a d C Z R R -≥1/7或()d v a R C Z R ≥-17d R ——设计抗压强度；v C ——试验结果的偏差系数（以小数计）；a Z ——标准正态分布表中随保证率而变的系数，重交通道路上应取保证率95%，此时a Z =1.645；其他道路上应取保证率90%，此时a Z =1.282。
7、考虑到室内试验和现场条件的差别，工地实际采用的结合料剂量应较室内试验确定的剂量多0.5%～1.0%。
采用集中厂拌法施工时，可只增加0.5%，采用路拌法施工时，宜增加1.0%。
四、水泥稳定碎石混合料配合比设计示例：1、原材料选定（1）水泥；（2）碎石：碎石集料级配规定范围2、确定水泥剂量的掺配范围水泥剂量按4%、5%、6%、7%四种比例配制混合料，即水泥：碎石为4：100，5：100，6：100，7：100。
第六章无机结合料稳定类混合料
•第六章无机结合料稳定类混合料
亦为CaO;
➢ 消石灰粉：将块状生石灰用适量的水消化而得的粉末，亦
称熟石灰，其主要成分为Ca(OH)2。 由于石灰原料中常含有碳酸镁成分，经煅烧生成的生
石灰中，或多或少含有氧化镁成分。建材行业标准中，根 据石灰中氧化镁含量按表6-2将石灰分为钙质石灰和镁质石 灰两类。
•第六章无机结合料稳定类混合料
6.1.1.1石灰的生产、消化与硬化
石灰土强度的形成与发展是通过机械压实、离 子交换反应、氢氧化钙结晶和碳酸化作用，以及火山 灰反应等一系列复杂、交织的物理-化学作用的过程来 完成的。
•第六章无机结合料稳定类混合料
离子交换反应：从石灰氢氧化钙中游离出的钙离子和氢氧根离子与粘土
矿物中的钠、氢离子发生离子交换，其结果使得粘土颗粒吸附水膜减薄， 促使土粒凝集和凝聚，形成稳定团粒结构。
⑴ 建材行业标准（表6-3）：将生石灰、生石灰粉和消石灰粉分
。 为优等品、一等品和合格品三个等级
•第六章无机结合料稳定类混合料
⑵ 道路行业标准（JTJ034－93）仍按袁国家标准 （GB1594-79）将生石灰和消石灰分别划分为3个等 级（见表6-4）
•第六章无机结合料稳定类混合料
6.1.2 石灰稳定土的技术性质
•第六章无机结合料稳定类混合料
无机结合料稳定性经压实成型并经养护后，可形成板 体结构，当其7d的抗压强度符合设计要求(表6-1)时，可 以作为道路路面结构中的基层或底(垫)基层，称为结合料 稳定类基(垫)层，在道路工程中，这类材料有被称之为半 刚性基层材料。
无机结合料稳定土混合料配合比设计
并称试件的质量m4，用游标卡就测量试件的高度h，精确至0.1mm。
B、将试件放在路面材料强度试验仪或压力机上，并在升降台上先放
一扁球座，进行抗压试验。试验过程中，应保持加载速率1mm/min。记录
试件破坏时的最大压力P（N）。
C、面上，取制备好的试样1.8kg左右倒入筒内，
整平其表面，并稍加压紧。然后将其安装到多功能自控电动击实仪上，设
定所需锤击次数，进行第1层试样的击实。第1层击实完后检查该层的高
度是否合适，以便调整以后两层的试样用量。用刮土刀或螺丝刀将已实的
表面拉毛，然后重复上述做法，进行其余两试样的击实。最后一层试样击
值和偏差系数。
水泥稳定土的强度标准表
6、根据强度标准，选定合适的结合料剂量。此剂量的试件室内试验
结果的平均抗压强度R7（7d）应符合：
R7?Rd/?1?ZaCv?或R7?1?ZaCv??Rd Rd——设计抗压强度；
；Cv——试验结果的偏差系数（以小数计）
Za——标准正态分布表中随保证率而变的系数，重交通道路上应取保
四分法将所取的试料分成6份（至少要5份），每份质量约5.5kg（风干质
量）。
B、预定5～6个不同含水量，依次相差0.5%～1.5%。在估计最佳含水
量左右可只差0.5%～1.0%。
C、按预定含水量制备试样，将1份试料平铺于金属盘内，将事先计
算好的该份试料中应加的水量均匀地喷洒在试料上，用小铲将试料充分拌
含水量和最大干密度，用内插法确定。
4、按最佳含水量和计算得到的干密度（按规定的现场压实度计算）
制备试件进行强度试验时，作为平行试验的试件数量应符合规定。
无机结合料稳定基层
石灰稳定土石灰稳定土将消石灰粉或生石灰粉掺人各种粉碎或原来松散的土中，经拌合、压实及养护后得到的混合料，称为石灰稳定土。
它包括石灰土、石灰稳定砂砾土、石灰碎石土等。
石灰稳定土具有一定的强度和耐水性。
广泛用作建筑物的基础、地面的垫层及道路的路面基层。
水泥稳定土水泥稳定土是用水泥做结合料所得的混合料的一个广义的名称，它既包括用水泥稳定各种细粒土，也包括用水泥稳定各种中粒土和粗粒土。
在经过粉碎的或原来松散的土中，掺入足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压实和养生后，当其抗压强度符合规定的要求时，称为水泥稳定土。
用水泥稳定细粒土得到的强度符合要求的混合料，视所用的土类而定，可简称为水泥土、水泥砂或水泥石屑等。
用水泥稳定中粒土和粗粒土得到的强度符合要求的混合料，视所用原材料而定，可简称为水泥碎石、水泥砂砾等。
在稳定各种土时，时常根据设计强度和耐久性等要求，以及地方材料的供应情况，同时用水泥和石灰、水泥和粉煤灰稳定某种土得到的混合料，简称综合稳定土。
另外，仅使用少量水泥改善各种土的塑性指数或提高其强度(如cDR值)而达不到水泥稳定土规定的强度要求时，这种材料可称为水泥改善土。
水泥稳定土的适用围:水泥稳定土可适用于各级公路的基层和底基层，但水泥土不得用做二级和二级以上公路高级路面的基层。
水泥稳定中粒土和粗粒土用做基层时，水泥剂量不宜超过6%。
必要时，应首先改善集料的级配，然后用水泥稳定。
在只能使用水泥稳定细粒土做基层时或水泥稳定集料的强度要求明显大于规定时，水泥剂量不受此限制。
水泥稳定土对土的要求:对土的一般要易于破碎，满足一定的级配，便于碾压成型。
高速公路工程上用于水泥稳定层的土，通常按照土中组成颗粒（包括碎石、砾石、砂颗粒，不包括土块和土团）的粒径大小和组成，将土分为下列三种：细粒土：颗粒的最大粒径小于9.5mm，且其中小于2.36mm的颗粒含量不小于90%（如塑性指数不同的各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等）。
3、无机结合料稳定土的击实试验方法(T0804-94)
3无机结合料稳定土的击实试验方法(T0804—94)3.0.1目的和适用范围(1)本试验法适用于在规定的试筒内,对水泥稳定土(在水泥水化前)、石灰稳定土及石灰(或水泥)粉煤灰稳定土进行击实试验,以绘制稳定土的含水量-干密度关系曲线,从而确定其最佳含水量和最大干密度。
(2)试验集料的最大粒径宜控制在25mm以内,最大不得超过40mm(圆孔筛)。
(3)试验方法类别。
本试验方法分三类,各类击实方法的主要参数列于表3.0.1。
(1)击实筒:小型,内径100mm、高127mm的金属圆筒,套环高50mm,底座;中型,内径152mm、高170mm的金属圆筒,套环高50mm,直径151mm和高50mm 的筒内垫块,底座。
(2)击锤和导管:击锤的底面直径50mm,总质量4.5kg。
击锤在导管内的总行程为450mm。
(3)天平:感量0.01g。
(4)台秤:称量15kg,感量5g。
(5)圆孔筛:孔径40mm、25mm或20mm以及5mm的筛各1个。
(6)量筒:50mL、100mL和500mL的量筒各1个。
(7)直刮刀:长200～250mm、宽30mm和厚3mm,一侧开口的直刮刀,用以刮平和修饰粒料大试件的表面。
(8)刮土刀:长150～200mm、宽约20mm的刮刀。
用以刮平和修饰小试件的表面。
(9)工字型刮平尺:30mm×50mm×310mm,上下两面和侧面均刨平。
(10)拌和工具:约400mm×600mm×70mm的长方形金属盘,拌和用平头小铲等。
(11)脱模器。
(12)测定含水量用的铝盒、烘箱等其它用具。
3.0.3试料准备将具有代表性的风干试料(必要时,也可以在50℃烘箱内烘干)用木锤或木碾捣碎。
土团均应捣碎到能通过5mm的筛孔。
但应注意不使粒料的单个颗粒破碎或不使其破碎程度超过施工中拌和机械的破碎率。
如试料是细粒土,将已捣碎的具有代表性的土过5mm筛备用(用甲法或乙法做试验)。
无机结合料稳定材料(道路建筑材料课件)
合适的水泥剂量试件室内试验结果的平均抗压强度应符合公式（7-1）的
要求：
R ·（1－ Z aCv ）≥ Rd
式中：
C CV—— 一组试验的强度变异系数。 v
S R
2
S
R Ri
n 1
二、材料组成设计步骤
9. 确定工地上实际采用的水泥剂量
➢此剂量试件室内试验结果的强度代表值Rd0应不小于强度标准值Rd 即Rd0≥Rd ，当Rd0＜Rd时，应重新进行配合比试验。
3.设计计算
（33.设）计强计度算检验 按压实度为98%计算出不同水泥剂量下的水泥稳定碎石试件的干密度， 按此干密度和最佳含水率制备试件。进行7d无侧限抗压强度试验。
无机结合料稳定材料的组成设计例题
[例3-1] 设计某地二级公路路面基层用水泥稳定碎石的配合比。
3.设计计算
（34.设）计确计定算水泥的最佳剂量 从表3-13可知，满足Rd0≥Rd的水泥最佳剂量为5.0%。根据施工条件， 工地上实际采用的水泥剂量为5.5%，该水泥稳定碎石的最大干密度为 2.205g/cm3，最佳含水率为5.9%。
击实试验及强度检测结果
无机结合料稳定材料的组成设计例题
[例3-1] 设计某地二级公路路面基层用水泥稳定碎石的配合比。
2.原材料选用
（1）集料
选用四种单级配集料，集料规格为4#（19~31.5）mm、 3#(9.5~19)mm、2#(4.75~9.5)m、 1#(0.075~4.75)mm。根据混合料级配要求，确定掺配 比例为4#：3#：2#：1# = 19%：28%：22%：31%。
（34.设）计确计定算水泥的最佳剂量
从表3-13可知，满足Rd0≥Rd的水泥最佳剂量为5.0%。根据施工条件，工 地上实际采用的水泥剂量为5.5%，该水泥稳定碎石的最大干密度为 2.205g/cm3，最佳含水率为5.9%。
无机结合料稳定土
无机结合料稳定土《道路材料》科课时授课计划课题：无机结合料稳定材料组成及强度形成原理目的要求：1．描述无机结合料稳定材料组成2．叙述无机结合料稳定材料的形成原理重点和难点：重点：对原材料的要求无机结合料稳定材料常用作路面基层材料，是在粉碎或原状的土（或砂砾）中掺入一定量的无机胶结材料和适量的水，经拌和、压实与养生后，得到的具有较高后期强度，整体性和水稳定性均较好的材料。
由于无机结合料稳定材料耐磨性差，具有较大的变形能力，刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间，故常将这类材料称为半刚性材料，以此修筑的基层或底基层亦称半刚性基层（或底基层）。
一、无机结合稳定材料的组成1．无机结合稳定材料的分类1）根据无机结合稳定材料组成的集料将其分为两大类①稳定土类②稳定粒料类：在粉碎或原状松散的土中掺入一定量的无机结合材料形成的称为稳定土类（如：水泥稳定土、等），在松散的碎石或砂砾中掺入一定量的无机结合材料形成的称为稳定粒料类（如：水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾等）。
2）按无机胶结材料的种类可分为四大类：①用水泥稳定的混合料称为水泥稳定类（如：水泥稳定土、水泥稳定砂砾等）②用石灰稳定的混合料称为石灰稳定类（如：石灰稳定土等）；③同时用水泥和石灰稳定的混合料称为综合稳定类（如：综合稳定土、综合稳定砂砾等）；④用一定量的石灰和工业废渣稳定的混合料称为石灰工业废渣稳定类。
1）土除有机质或硫酸盐含量高的土以外，各类砂砾土、砂土、粉土和粘土都可以用作无机结合稳定材料。
一般规定用于稳定土的液限不大于40，塑性指数不大于20。
级配良好的土用作无机结合稳定料时，既可以节约无机结合料的用量，又可以取得满意的效果。
重粘土中粘土颗粒含量多，不易粉碎、拌和，用石灰稳定时，容易使路面造成缩裂。
粉质粘土的稳定效果最佳。
用水泥稳定重粘土时，同样因不易粉碎、拌和，会造成水泥用量过高，经济性差。
2）无机结合料（1）水泥各类水泥都可以用于稳定土，水泥的矿物成分和分散度对其稳定效果有明显影响。
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3.2 石灰稳定类混合料
⑵石灰稳定土的体积收缩特征
图3.7 干缩系数与砂砾含量关系
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3.2 石灰稳定类混合料
⑶石灰稳定土的适用性 石灰土禁止用作高等级路面的基层， 只能作为高等级路面的底基层，或一般交 通量道路路面的基层。 砂砾或碎石含量小于50%的悬浮式石灰 稳定集料土虽然比石灰土的收缩性小，但 同样具有遇水后表层软化的抗水冲刷能力 差的缺点，这种悬浮式石灰粒料也不宜用 作高等级路面的基层。
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3.1水泥稳定类混合料
(2) 水泥稳定类混合料的适用性 水泥稳定类材料具有较其它稳定类材
料高的强度、刚度和稳定性，可适用于各 种交通类别道路的基层和底基层。但是水 泥土在干缩性和水稳定性上有着与石灰土 相同的缺陷，不应用作高等级沥青路面的 基层，只能作为底基层；在高速公路和一 级公路公路的水泥混凝土面层下，水泥土 也不应用作基层。
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3.3 石灰粉煤灰稳定类混合料
➢3.3.1 石灰粉煤灰稳定土
⑴二灰稳定土的强度特征及其影响因素
二灰稳定的强度形成机理与石灰稳定土基 本相同。
与石灰稳定土相比，二灰稳定土强度形成 更多的依赖于火山灰反应生成的水化物。
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本章小结
常用的半刚性基层材料可分为：水泥 稳定类材料、石灰稳定类材料和石灰粉煤 灰稳定类材料。
无机结合料稳定类材料的主要技术要 求为：强度、抗裂性及抗冲刷能力，这些 性质与稳定土种类、结合料用量、含水量、 养生温度和龄期有密切关系。
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本章小结
各类无机结合料稳定细粒土及悬浮密 实结构混合料的干缩和温缩性较大，且容 易出现冲刷破坏，不能用来做高等级公路 路面基层，但可以用来做底基层材料。
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ห้องสมุดไป่ตู้养生温度对二灰稳定土的抗压强度有明显 影响。
密实式二灰粒料的强度较悬浮式二灰粒料 的强度高15%以上。
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⑵二灰稳定土的收缩特征及其影 响因素
二灰稳定土的干缩和温缩机理及 其影响因素与石灰稳定土相同。
收缩程度主要取决于试件含水量、 材料组成（如粒料含量、石灰剂量、粉 煤灰含量、粘土矿物的含量与其塑性指 数）等。
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本章小结
无机结合料稳定类混合料所用的结 合料主要为水泥、石灰和粉煤灰。
以水泥、石灰等为结合料的混合料 被成为半刚性材料，在道路工程中多用 做路面基层及底基层。这种材料被压实 成型后具有整体性强、承载能力高、刚 度大的特点，在我国广泛使用。
3.1水泥稳定类混合料
②产生收缩的原因： 水泥稳定土在形成强度的硬化过程中，也
会出现因温度变化而引起的温度收缩和因水分 变化而引起的干燥收缩。不同温度下，水泥稳 定土中塑性土含量对其温缩系数的影响较大。 水泥稳定土的温缩系数随温度降低的变化幅度 越来越大，并以水泥土变化幅度最大，而水泥 稳定无塑性集料在不同负温度时的温缩系数变 化较小。
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⑶ 二灰稳定土的适用性 二灰土禁止用作高等级道路路面的基 层，在高速公路和一级公路上的水泥混凝土 面层下，也不应采用二灰土铺筑道路基层结 构。 悬浮式二灰粒料基层上沥青面层的裂缝 较密式二灰粒料基层上沥青面层的裂缝严重 得多，因此在粒料不很缺乏的地区，最好采 用密实式二灰集料。
主要内容
3.1 水泥稳定类混合料 3.2 石灰稳定类混合料 3.3 石灰粉煤灰稳定类混合料
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3.1水泥稳定类混合料
➢3.1.1水泥稳定类混合料的技术性质
①强度形成机理 水泥稳定类混合料的强度形成主要取 决与水泥水化硬化、离子交换和火山灰反 应过程。
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3.1水泥稳定类混合料
不同结构类型的水泥稳定碎石在水泥 用量相同的条件下，强度也会有所不同。
图3.2 不同结构类型水泥稳定碎石
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3.2 石灰稳定类混合料
➢(1)石灰稳定土的技术性质
石灰稳定土的强度形成机理 石灰稳定土强度的形成与发展是通过机械压
实、离子交换反应、氢氧化钙结晶和碳酸化反应， 以及火山灰反应等一系列复杂、交织的物理一化 学作用过程完成的。
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