无机结合料稳定材料

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1、1高等筑路材料廖公云副教授Tel:13912975564025-83790551Email：lg@seu.edu.cn2第4章无机结合料稳定材料4课前提问为什么无机结合料稳定材料又称为“半刚性材料”？为什么CTB和LFTB会成为无机结合料稳定材料中的两大“主力”？5两个基本概念无机结合料稳定材料在破碎的或原来松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中，掺入足量的水泥、石灰或工业废渣材料和水，经拌和得到的混合料，在压实和养生后，抗压强度符合规定要求的混合料。半刚性材料用水泥、石灰或水硬性结合料等无机结合料处治的土

2、或碎（砾），前期具有柔性的性质，后期强度和刚度有大幅度的增长，但仍远小于水泥混凝土。这样的混合料称为半刚性材料。☆强度来源☆强度特征6“半刚性”的由来☆沥青混合料、级配碎石无机结合料稳定材料水泥混凝土<1200MPa柔性材料1300－1700半刚性>25000刚性材料☆由于无机结合料稳定材料的刚度介于柔性材料和刚性材料之间，因此也被称为“半刚性材料”。7结构定位☆大多用做沥青路面或水泥路面的基层或底基层。面层沥青混凝土水泥混凝土基层无机结合料稳定材料底基层无机结合料稳定材料土基压实土改善土最适合这两个层次

3、的工作！8沥青路面主要病害：反射裂缝路面裂缝基层开裂☆在荷载和温度的反复作用下，无机结合料基层上的裂缝逐渐向上反射，形成沥青路面的裂缝。☆无机结合料稳定材料基层为什么会开裂？☆为什么说反射裂缝不可避免？9沥青路面主要病害：水损害☆在沥青路面上产生反射裂缝后，水沿裂缝面逐渐渗入基层顶面，在高速车载的作用下，高压水流不断冲刷无机结合料稳定材料基层上的细小颗粒，逐渐泵吸到路面，形成唧泥。路面唧泥☆为什么无机结合料稳定材料基层沥青路面上的水损害比较严重？☆采取哪些措施可以尽量避免这种破坏的发生？10结构功能及设计

4、☆承受车辆荷载的作用，起主要承重层的作用；☆优化材料设计，尽量减小路面的反射裂缝；☆优化材料设计，增强抵抗水损害的能力。面层沥青混凝土水泥混凝土基层无机结合料稳定材料底基层无机结合料稳定材料土基压实土改善土11本章内容要点一、使用状况和分类二、力学性能☆三、收缩性能☆四、水稳定性☆五、疲劳性能七、配合比设计☆八、施工工艺及控制六、综合性能12一、使用状况和分类1.使用状况：国内（七五期间）道路名称沥青面层厚度(cm)和类型基层厚度(cm)和类型底基层厚度(cm)和类型沪嘉高速公路46石灰粉煤灰碎石20砂砾

5、广佛高速公路4中粒式沥青混凝土+5粗粒式沥青混凝土同上+6沥青碎石25水泥级配碎石或水泥石屑(31)25~28水泥石屑或水泥土沈大高速公路同上或5+5+520水泥砂砾或水泥矿渣砂砾或矿渣京津塘高速公路20~23中粒式沥青混凝土、粗粒式沥青混凝土和沥青碎石20~25水泥粒料(碎石或砾石)或石灰粉煤灰碎石25~35石灰土或水泥土、水泥石灰土、石灰粉煤灰土13一、使用状况和分类1.使用状况：国内（七五以后）道路名称表面层(cm)中面层(cm)底面层(cm)基层(cm)材料名底基层(cm)材料总厚度(cm)广州-

6、深圳4中AC8密粗AC+10密BM10MB23水泥碎石23级配碎石+22~32未筛分碎石110路肩100济南—青岛5中SAC4中SAC6粗AC5粗AC7BM6BM34水泥砂砾20水泥砂砾20水泥砂砾15石灰土26石灰土26石灰土676461沪宁（江苏段）4AK-16A6粗AC-25I6粗AC-25I28二灰碎石30二灰碎石25二灰碎石33二灰土石家庄—安阳4中SLH5粗SLH6LH-3020水泥碎石+20二灰碎石20～40石灰土7514一、使用状况和分类1.使用状况：国外从1980年代中期开始，国外在高速

7、公路中很少使用无机结合料稳定材料，即使使用，也是采用较厚的沥青层、较薄半刚性材料作底基层的“混合结构”。国外最常用的基层材料是级配碎石和沥青稳定碎石。与我国的使用状况（薄沥青层、厚半刚性材料）存在很大差别。15一、使用状况和分类☆按结合料类型分：水泥稳定材料（水泥稳定碎石等）石灰稳定材料（石灰土等）石灰工业废渣稳定材料（石灰粉煤灰碎石，简称二灰碎石）☆按土的颗粒组成分：稳定粗粒土（二灰稳定碎石等，常用做基层）稳定中粒土（水泥稳定砂砾等，常用做基层）稳定细粒土（二灰稳定土等，常用做底基层）2.分类：16二、

8、力学性能1.强度作用原理a（水泥稳定材料）（1）水泥水化作用（2）离子交换作用（3）化学激发作用（4）碳酸化作用17二、力学性能☆1.强度作用原理a（水泥稳定材料）（1）水泥水化作用硅酸三钙3CaO·SiO2（C3S）硅酸二钙2CaO·SiO2（C2S）铝酸三钙3CaO·Al2O3（C3A）铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3（C4AF）☆强度形成的主要来源。水泥成分18二、力学性能硅酸盐水泥主要矿物组成与特性矿物组成硅