基层组成材料概述

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击 实 试 验 报 告
委托单位： 工程名称 工程用途 代表范围
98 6
合同号：
试验编号： 委托（取样）编号 报告日期 见 证 人 土的代号 试验方法
金永高速金昌至永昌路面工程
45cm 落 距 土样比重 试 验 次 数 干 筒 + 土重(g) 筒 重(g) 密 湿 土 重(g) 湿密度(g/cm3 ) 度 干密度(g/cm3 ) 盒 号 含 盒+湿土重 (g) 盒+干土重 (g) 水 盒重 (g) 水重 (g) 率 干土重 (g) 含水率 (%) 平均含水率(%)
石灰稳定土的基本材料——石灰
各种化学组成的石灰均可用于稳定土，其质量应符合要求，
特别是有效成分含量是评价石灰质量的主要指标。 石灰最佳剂量：对粘性土和粉性土为干土重的8%~16%， 对砂性土为干土重的10%~18%。 重要控制指标，对强度有显著影响
EDTA滴定法和钙电极快速测定法
石灰的稳定效果：可使土粒胶结成整体，密实性提高，水稳定 性提高，强度提高。
工程名称 工程用途 样品种类 主要设备编号
无侧限抗压强度试验记录表
委托单位：甘肃路桥三公司 合同号：JYM1 试验编号： 金永高速金昌至永昌路面工程 委托（取样）编号 试验日期 制件日期 试验方法 设计强度 MPa 1 2 3 4 最大干密度 g/cm3 5 6 7 最佳含水量 % 8 9 10 T0805-1994 含灰量 % 11 12 13
3.无机结合料稳定材料的力学特性
（1）应力-应变特性: 强度和模量随龄期增长
一般规定:水泥稳定类材料设计龄期为3个月
石灰或石灰粉煤灰(二灰)稳定类材料设计龄期为6个月
试验方法：顶面法、粘贴法、夹具法、承载板法 试件：圆柱体试件和梁式试件 试验内容: 抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度、劈裂模量、 抗弯拉强度、抗弯拉回弹模量
—无机结合料稳定材料
职业能力目标
了解半刚性基层材料及其技术性质 能够选择并应用合适的基层材料
学习要求
了解路面结构及层位功能，以及基层的分类
了解无机结合料稳定类基层的组成材料及要求 了解无机结合料稳定类材料的强度形成原理 熟悉无机结合料稳定材料的技术性质与标准
一、路面结构及基层分类
路面结构分层及层位功能：按照使用要求、受力状况、土基支
石灰稳定土的强度形成原理
离子交换作用 火山灰作用 结晶作用 碳酸化作用
机械压实
离子交换作用（少部分）
石灰中Ca2+、OH－～土中Na+、K+交换 ——减薄吸附水膜、土粒聚凝、水稳性增强，易于压实
结晶作用和碳酸化作用
CaCO3 → CO2↑＋CaO（生石灰）
CaO＋H2O → Ca(OH)2（消石灰） Ca(OH)2 →结晶硬化 碳酸化硬化：CO2＋Ca(OH)2→ CaCO3
疲劳寿命主要取决于重复受拉应力与极限应力之比，一定应 力条件下，取决于材料的强度和刚度。强度越大，刚度越小， 其疲劳寿命就越长。还与材料的变异性有关。
（3）干缩特性： 拌和压实后由于水分挥发及水化作用，混合料水分 减少，由此发生各种物理化学作用引起无机结合料稳定 材料体积收缩。 主要指标：干缩应变、干缩系数、干缩量、失水量、 失水率、平均干缩系数
基层类型 基层类型有沥青混合料（沥青贯入碎石、热拌 沥青碎石、乳化沥青碎石混合料等）及沥青稳定土 ，各种集料基层及采用无机结合料稳定集料或稳定 土类。
基 层
半刚性基层
当环境适宜时，强度与刚度会随着时间的增长而不 段增长，其最终抗弯拉强度和弹性模量，比一般的 基层要大，但还是远较刚性路面为低，其刚度介于 柔性路面和刚性路面之间。 用沥青稳定各种集料的基层及不加任何结合材料的 各种粒料基层
顶面法：直接在试件顶面用千分表测量回弹变形 粘贴法：在柱体壁上两端各1/6高度处粘贴支架， 用千分表测量中间2/3柱体的回弹变形。 夹具法：在柱体壁上两端各1/6高度处套一箍，在 箍上伸出支架，用千分表测量中间2/3柱体的回弹 变形。 承载板法：用小承载板在试件中间模拟野外测定 方法。 顶面法较合理
d l l d d W
无机结合料稳定材料的干缩特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、<0.5mm细颗粒含量、 试件含水量和龄期等有关。
半刚性材料干缩特性性大小次序: 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:石灰土>水泥土和水泥石灰土>石 灰粉煤灰土 石灰土比水泥土更易产生干缩裂缝； 对于含细粒土较多的稳定土，以干缩为主，应加强初 期养护（潮湿）。
击 锤重 最大粒径 1
4.5kg 2
筒容积 颗粒描述 3
每层击数 5
土的鉴别分类 主要设备编号 试 试验次数 干密度g/cm3 含水量% 1 2 验 结 果 3
4
5
击 实
含水率与干密度关系曲线图
曲 线
备
注
结
论
备
注
监理工程师 意 见 签名：
记录：
试验 ：
单位（公章） ：
负责人：
复核：
试验：
无侧限抗压强度试验报告
（2）疲劳特性:
重复荷载下，强度下降。材料从开始至出现疲劳破坏 的荷载作用次数称为材料的疲劳寿命。 材料的抗压强度是材料组成设计的主要依据，抗拉强度 f 是路面结构设计的控制指标 （抗拉强度远小于抗压强度）。
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抗拉强度试验方法有直接抗拉试验、间接抗拉试验和弯 拉试验。 <50%时，可
经受无限次
裂缝防治措施：
（1）改善土质 用粘性较小的土，或掺入砂土、粉煤灰 等，以降低塑性指数 （2）控制含水量及压实度 能达到最大压实度 比最佳含水量略小为好，尽可
（3）掺加粗粒料
满足最佳组成，提高强度和稳定性
（4）水稳定性和抗冻稳定性
评价：浸水强度和冻融循环试验 主要影响因素： （1）土类 含细多、塑性指数大的， 差 （2）稳定剂种类和剂量 二灰粒料和水泥粒料的水 稳性最好。 （3）密实度 越大，则透水性越低，水稳性越好 （4）龄期 水泥、石灰、二灰稳定类的强度需要 一定时间形成，水稳性随龄期增长而增长。
承条件和自然因素影响程度的不同，将路面分成若干层次。通 常按各个层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和 垫层，如图所示。
路面结构层次划分示意图 i-路拱横坡度；1-面层；2-基层（有时包括底基层）； 3-垫层；4-路缘石；5-加固路肩（硬路肩）；6-土路肩
一、路面结构及基层分类
面层是直接同行车和大气接触 的表面层次，它承受较大的行 车荷载的垂直力、水平力和冲 击力的作用，同时还受到降水 的浸蚀和气温变化的影响 修筑面层所用的材料主要有： 水泥混凝土、沥青混凝土、沥 青碎（砾）石混合料、砂砾或 碎石掺土或不掺土的混合料以 及块料等
，广泛用于修筑路面结构的基层和底基层。 半刚性基层为什么能 够得到广泛应用？
在我国已建成的高速公路和一级公路中,大多数路面采
用了无机结合料稳定基层，即半刚性基层。其原因主要有：
①车辆轴载增大和交通量增加对路面的承载能力要求越 来越高，无机结合料处置基层的沥青路面更能适应现代重型 交通的需要； ②优质石料的料源日益减少。用无机结合料处置材料时 ，可以使用原先不能应用的质量较低的石料，甚至使用当地 的土。这样可以避免远运优质石料，从而节约大量投资。
（一）石灰稳定类
石灰土：用石灰稳定细粒土得到的混合料
石灰稳定集料：用石灰稳定中粒土和粗粒土得到的混合料
石灰砂砾土—天然砂砾土、级配砂砾（无土） 石灰碎石土—天然碎石土、级配碎石（包括未筛分碎石） 结构类型 骨架密实式：粒料≈80% 悬浮式：粒料≤50%
石灰稳定土的基本材料——土 一般规定土的液限不大于40%，塑性指数不大于20%， 且级配良好。但重粘土颗粒不易粉碎、拌和，易产生缩裂 ，稳定效果差；有机质或硫酸盐含量高的土对强度有明显 影响，都不宜采用。宜采用塑性指数15—20的粘土以及含 有一定粘性土的中粒土或粗粒土用作石灰稳定土。 当用于不同等级路面不同结构层次时，对颗粒的最大 粒径有相应的要求。
后期结晶结构形成，提高了石灰土的后期整体性、强度和稳定性。
要求压实度 ％
试 件 编 号 养生前试件质量 g 浸水前试件质量 g 浸水后试件质量 g 养生期间质量损失 g 吸水量 g 养生前试件高度 cm
压实度（％） 无 侧 限抗 压 强度
（MPa）
浸水后试件高度 cm 试验的最大压力 kN
强度最大值 MPa
强度最小值 MPa
强系数 %
（4）温度收缩特性
半刚性材料温度收缩的大小与结合料类型和剂 量、被稳定材料的类别、粒料含量、龄期等有关。 一般砂粒以上颗粒温缩系数小，粉粒以下颗粒 温缩系数大。
石灰土砂砾（16.7）＞悬浮式石灰粉煤灰粒料（15.3） ＞密实式石灰粉煤灰粒料（11.4）和水泥砂砾（10～15）
半刚性基层养生
一般在高温季节修建，基层水分蒸发，发生干缩。同时， 存在昼夜温度差，发生温缩，因此初期必须注意养护。早 期养生良好，则易于成形，早期强度高，减少裂缝。后期 （铺筑沥青面层后）以温缩为主。
强度指标：无侧限抗压强度（饱水状态下） （1）试件尺寸：高：直径=1：1 （2）静力压实法制备 （3）强度标准：不同公路等级、稳定剂类型及路 面结构层次的标准有不同的要求。
标准击实试验记录表
委托单位：甘肃路桥三公司 工程名称 工程用途 代表范围 主要设备编号 合同号：JYM1 试验编号： 委托（取样）编号 试验日期 试样种类或规格 试验方法 2177cm 4
一、路面结构及基层分类
基层主要承受由面层 传来的车辆荷载的垂 直力，并扩散到下面
的垫层和土基层去
，基层是路面结构中
的承重层，它应具有
足够的强度和刚度， 并具有良好的扩散应 力的能力