半刚性路面基层施工技术与质量控制

半刚性基层施工技术与质量控制

（一）

2本讲主要内容

基层或底基层材料类型

几个基本概念

半刚性材料分类

几种工程常用的半刚性材料3一、基层或底基层材料类型柔性基层如级配碎石，级配砾石、填隙碎石、大碎石沥青混合料刚性基层如贫混凝土半刚性基层如石灰土，水泥稳定碎石，二灰碎石、碎石灰土等4二、几个基本概念细粒土

Dmax<9.5mm,且d<2.36mm的颗粒含量≥90%。如粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等。中粒土Dmax<26.5mm,且d<19mm的颗粒含量≥90%。如砂砾土、碎石土、级配砂砾、级配碎石等。粗粒土Dmax<37.5mm,且d<31.5mm的颗粒含量≥90%。如砂砾石、碎石土、级配砂砾、级配碎石等。5二、几个基本概念（续1）石灰稳定土在经过粉碎的或原来分散的土（包括各种粗、中、细粒土）中，掺入足量的石灰和水，经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定的要求时，称为石灰稳定土。用石灰稳定细粒土得到的强度符合要求的混合料，称为石灰土。用石灰稳定中粒土、粗粒土得到的强度符合要求的混合料，视所用的原材料而定，原材料为天然砂砾土或级配砂砾时，称为石灰砂砾土；原材料为碎石土或级配碎石时，称为石灰碎石土。6二、几个基本概念（续2）水泥稳定土在经过粉碎的或原来分散的土（包括各种粗、中、细粒土）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、粗粒土得到的强度符合要求的混合料，视所用的土类而定，可简称为水泥碎石、水泥砂砾等。综合稳定土同时用水泥和石灰稳定某种土得到的强度符合要求的混合料。7二、几个基本概念（续3）石灰工业废渣稳定土一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和废渣与其他集料相配合，加入适量的水（通常为最佳含水量），经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定的要求时，称为石灰工业废渣稳定土（简称为石灰工业废渣）。一定数量的石灰和粉煤灰，加入适量的水（通常为最佳含水量），经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定的要求时，称为二灰。8二、几个基本概念（续4）一定数量的石灰、粉煤灰和土（注意：此处并未强调是细粒土，但新的沥青路面设计规范意指细粒土），加入适量的水（通常为最佳含水量），经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定的要求时，称为二灰土。用石灰和粉煤灰稳定级配碎石或级配砾石得到的混合料，当其抗压强度符合要求时，分别称为石灰、粉煤灰级配碎石和石灰、粉煤灰级配砾石。或分别简称为二灰级配碎石、二灰级配砂砾。9二、几个基本概念（续5）含水率的概念

含水率（%）=100×水的质量/材料干质量石灰剂量的概念

石灰剂量（%）=100×干石灰质量/干土质量10三、半刚性材料分类与适用范围

—依据新的《沥青路面设计规范》分类骨架密实型：高速公路或一级公路的基层或上基层骨架空隙型：需要考虑路面内部排水时悬浮密实型：二级及二级以下公路的基层和各级公路的底基层均匀密实型：高速公路或一级公路的底基层、二级及二级以下公路的基层11四、几种种工程常常用的半半刚性材材料（一）石石灰土土影响石灰灰土强度度的因素素①土质质；②②灰质质和石灰灰剂量；；③养生条条件；④④龄龄期石灰土混混合料组组成设计计（1）考核指指标—主要以无无侧限抗抗压强度度（而不不是回弹弹模量））为准（2）设计任任务—选择适宜宜的土、、石灰，，确定合合理配比比（3）设计准准备—土、石灰灰的试验验12四、几种种工程常常用的半半刚性材材料（一）石石灰土土（续1）（4）组成设设计步骤骤①制备备同一种种土样、、不同石石灰剂量量的石灰灰土混合合料结构层土类石灰剂量基层砂砾土和碎石土3，4，5，6，7塑性指数小于12的粘性土10，12，13，14，16塑性指数大于12的粘性土5，7，9，11，13底基层塑性指数小于12的粘性土8，10，11，12，14塑性指数大于12的粘性土5，7，8，9，1113四、几种种工程常常用的半半刚性材材料（一）石石灰土土（续2）（4）组成设设计步骤骤②确定定混合料料的最大大干密度度和最佳佳含水量量（须清楚含含水量、、石灰剂剂量的含含义）③按工工地预定定达到的的压实度度制件稳定土类型下列偏差系数时的最小制件数量小于10％10％~15％小于20％细粒土6－－中粒土69－粗粒土－913145cm××5cm圆柱体试试件15四、几种种工程常常用的半半刚性材材料（一）石石灰土土（续3）④养生生—7天龄期⑤进行行强度试试验。根根据强度度标准，，判定强强度是否否合格，，选定合合适的石石灰剂量量公路等级层位高速、一级公路其它公路基层－≥0.8底基层≥0.80.5~0.716四、几种种工程常常用的半半刚性材材料（一）石石灰土土（续4）石灰土的的施工——路拌法、、厂拌法法—铺筑试验验段，正正式施工工。工艺艺流程如如下：17石灰土施施工18石灰土基基层和底底基层实实测项目目19实测项目目以外的的检测指指标石灰剂量量的检测测水泥稳定定土的水水泥剂量量检测20（二）二二灰土土组成设计计的几个个关键问问题（1）石灰、、粉煤灰灰之间的的比例确确定（2）石灰粉粉煤灰与与土之间间的比例例确定规范的规规定21（二）二二灰土土（续续1）正交试验验设计成成果（回回归方程程）22（二）二二灰土土（续续2）正交试验验设计成成果(曲线图)23（三）水水泥稳定定碎石和和石灰粉粉煤灰稳稳定碎石石主要内容容结构类型型与集料料级配范范围组成设计计241、结构类类型与集集料级配配范围---半刚性材材料悬浮密实实型底基层集集料级配配范围251、结构构类型型与集集料级级配范范围（（续））---水泥稳稳定类类半刚刚性材材料基基层集集料级级配范范围262、组成成设计计强度标标准（（水泥泥稳定定类材材料））水泥稳定类材料的压实度及7d无侧限抗压强度层位稳定类型特重交通重、中交通轻交通压实度（%）抗压强度（MPa）压实度（%）抗压强度（MPa）压实度（%）抗压强度（MPa）基层集料≥983.5～4.5≥983～4≥972.5～3.5细粒土————————≥96底基层集料≥97≥2.5≥97≥2.0≥97≥1.5细粒土≥96≥96≥95272、组成成设计计（续续1）强度标标准（（石灰灰粉煤煤灰稳稳定类类材料料）石灰粉煤灰稳定类材料的压实度及7d无侧限抗压强度层位稳定类型特重、重、中交通轻交通压实度（%）抗压强度（MPa）压实度（%）抗压强度（MPa）基层集料≥98≥0.8≥97≥0.6细粒土————≥96底基层集料≥97≥0.6≥97≥0.5细粒土≥96≥95282、组成成设计计（续续2）无机结结合料料的剂剂量问问题（1）对于水水泥稳稳定碎碎石，，水泥泥剂量量在3%～6%之间。。（2）二灰稳稳定级级配碎碎石，，石灰灰与粉粉煤灰灰的比比例可可采用用1：2～1：4，石灰灰粉煤煤灰与与集料料的比比例应应是20：80～15：85。29试件尺尺寸圆柱体体试件件：直直径150mm，高150mm。梁式试试件（间接接抗拉拉强度度）：长400mm，宽100mm，高100mm成型方方法（1）不再推推荐重重型击击实法法：（1）.与重型型击实实法相相比，，振动动压实实可减减少水水泥用用量；；（2）.振动法法成型型与现现场压压实工工艺更更为接接近。。（2）振动动成型型：四四种混混合料料类型型均宜宜采用用（3）静压压成型型：缺缺乏实实验条条件时时悬浮浮密实实、均均匀密密实型型混合合料可可采用用。2、组成成设计计（续续3）302、组成成设计计（续续4）振动压压实成成型机机（ZY-4型振动动压实实机，，右侧侧图片片））312、组成成设计计（续续5）振实条条件（1）振动动压实实：振振力6800～6900N，振动频频率：：28～30Hz。（2）静压压：1900NZY-4型振动动压实实机主主要技技术指指标：：1.振动频频率：：0～50Hz（可调调）2.振动动力力：0～1000Kg（可调调）3.静压压力力：0～1500Kg（可调调）4.振动时时间：：0～10分钟（（可调调）32结构类类型选选择与与集料料级配配设计计粗细集集料分分界尺尺寸4.75mm结构类类型的的形成成粗集料料经压压实后后，粗粗颗粒粒之间间的体体积与与压实实后起起填充充作用用的细细料体体积之之间的的大小小关系系决定定。悬浮密密实混混合料料：细料的的压实实体积积＞粗集料料形成成的空空隙体体积骨架密密实混混合料料：细料的的压实实体积积≈粗集料料形成成的空空隙体体积骨架空空隙型型混合合料：：细料的的压实实体积积＜粗集料料形成成的空空隙体体积33骨架密密实型型混合合料设设计应先将将粗集集料划划分成成2～3档，通通过表表面振振动压压实的的方法法逐级级填充充，并并计算算振实实密度度和空空隙率率，直直到找找到振振实密密度最最大的的粗集集料组组成。。在此此基础础上，，用体积法法计算确确定细细集料料和结结合料料的压压实体体积和和重量量，从从而确确定细细集料料的组组成和和结合合料的的比例例。骨架空空隙型型混合合料设设计悬浮密密实型型混合合料设设计34最大干干密度度与最最佳含含水量量确定定按照““压实实标准准试验验”确定两两个参参数——应用振振动压压实法法注意事事项严格按按四分分法装装料，，防止止离析析。对于水水泥稳稳定类类，及及时压压实，，在1h内完成成。对于圆圆柱体体试件件，不