无机结合料稳定路面

无机结合料稳定路面一、概述在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的无机结合料（包括水泥、石灰或工业废渣等）和水，经拌合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材料，以此修筑的路面称为无机结合料稳定路面。无机结合料稳定路面具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板体等特点，但其耐磨性差，因此广泛用于修筑路面结构的基层和底基层。粉碎的或原状松散的土按照土中单个颗粒（指碎石、砾石、砂和土颗粒）的粒径大小和组成，将土分成细粒土、中粒土和粗粒土。不同的土与无机结合料拌合得到不同的稳定材料，例如石灰土、水泥土、水泥砂砾、石灰粉煤灰碎石等。无机结合料稳定材料种类较多，其物理、力学性质各有特点，使用时应根据结构要求、掺加剂和原材料的供应情况及施工条件进行综合技术、经济比选后确定。由于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，常称此为半刚性材料。以此修筑的基层或底基层亦称为半刚性基层（底基层）。二、无机结合料稳定材料的力学特性无机结合料稳定材料的力学特性包括应力—应变关系、疲劳特性、收缩（温缩和干缩）特性。（1）无机结合料稳定材料的应力—应变特性无机结合料稳定路面的重要特点之一是强度和模量随龄期的增长而不断增长，逐渐具有一定的刚性性质。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（简称二灰）稳定类材料设计龄期为6个月。半刚性材料应力—应变特性试验方法有顶面法、粘贴法、夹具法和承载板法等。试件有圆柱体试件和梁式（分大、中、小梁）试件。试验内容有抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度和劈裂模量、抗弯拉强度和抗弯拉模量等。由于材料的变异性和试验过程的不稳定性，同一种材料不同的试验方法、同一种试验方法不同的材料及同一种试验方法不同龄期试验结果存在差异性。通过各种试验方法的综合比较，认为抗压试验和劈裂试验较符合实际。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及密实度、含水量、龄期、温度等有关。（2）无机结合料稳定材料的疲劳特性材料的抗压强度是材料组成设计的主要依据，由于无机结合料稳定材料的抗拉强度远小于其抗压强度，材料的抗拉强度是路面结构设计的控制指标。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。常用的疲劳试验有弯拉疲劳试验和劈裂疲劳试验。（3）无机结合料稳定材料的干缩特性无机结合料稳定材料经拌合压实后，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会引起无机结合料稳定材料体积收缩。（4）无机结合料稳定材料的温度收缩特性半刚性材料是由固相（组成其空间骨架的原材料的颗粒和其间的胶结物）、液相（存在于固相表面与空隙中的水和水溶液）和气相（存在于空隙中的气体）组成，所以，半刚性材料的外观胀缩性是三相的不同的温度收缩性的综合效应的结果。一般气相大部分与大气贯通，在综合效应中影响较小，可以忽略。原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小，粉粒以下的颗粒温度收缩性较大。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。半刚性基层一般在高温季节修建，成型初期基层内部含水量大，且尚未被沥青面层封闭，基层内部的水分必然要蒸发，从而发生由表及里的干燥收缩。同时，环境温度也存在昼夜温度差，因此，修建初期的半刚性基层同时受到干燥收缩和温度收缩的综合作用，必须注意养生保护。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。三、石灰稳定类基层（底基层）在粉碎的土和原状松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中掺入适量的石灰和水，按照一定技术要求，经拌合，在最佳含水量下摊铺、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。用石灰稳定细粒土得到的混合料简称石灰土，所做成的基层称石灰土基层（底基层）。石灰稳定类材料适用于各级公路的底基层，可用作二级和二级以下公路的基层，但石灰土不应用作高等级公路的基层。四、水泥稳定类基层1.概述在粉碎的土或原状松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中，掺入适当水泥和水，按照技术要求，经拌合和摊铺，在最佳含水量时压实及养护成型，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。当用水泥稳定细粒土（砂性土、粉性土或粘性土）时，简称水泥土。