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文档简介
1第4章无机结合料稳定材料3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”?4两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5“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”。Pause4-56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的工作!7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?8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?9结构功能及设计☆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10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11一、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12一、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-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7513一、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(Unboundmaterial或Granularmaterial)。与我国的使用状况存在很大差别(薄沥青层、厚半刚性材料)。14一、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:15二、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
(2)离子交换作用
(3)化学激发作用
(4)碳酸化作用16二、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17二、力学性能硅酸盐水泥主要矿物组成与特性矿物组成硅酸三钙(C3S)硅酸二钙(C2S)铝酸三钙(C3A)铁铝酸四钙(C4AF)与水反应速度中慢快中水化热中低高中对强度的作用早期良差良良后期良优中中耐化学侵蚀中良差优干缩性中小大小大致含量(%)35~6510~400~155~1518二、力学性能1.强度作用原理a(水泥稳定材料)
☆两种水泥水化作用的区别(水泥稳定土VS水泥混凝土)土(水泥稳定土)具有非常高的比表面积和亲水性;水泥稳定土中的水泥含量较少(<6%);土对水泥的水化产物具有强烈的吸附性;在一些土中常存在酸性介质环境。pause419二、力学性能1.强度作用原理a(水泥稳定材料)(2)离子交换作用水泥水化产物中的Ca(OH)2含量很高,易形成富含Ca2+的碱性溶液环境;当溶液中富含Ca2+时,因为Ca2+的电价高于K+、Na+等离子,因此与电位离子的吸引力较强,从而取代了K+、Na+,成为反离子,同时Ca2+使双电层电位的降低速度加快。
Ca2+K+、Na+☆增加强度和稳定性。20二、力学性能1.强度作用原理a(水泥稳定材料)(3)化学激发作用Ca2+的化学激发作用当粘土颗粒周围介质的pH值增加到一定程度时,粘土矿物中的部分SiO2和Al2O3的活性将被激发出来,与溶液中的Ca2+进行反应,生成新的矿物,这些矿物主要是硅酸钙和铝酸钙系列,如4CaO·5SiO2·5H2O、4CaO·Al2O3·19H2O、3CaO·Al2O3·16H2O、CaO·Al2O3·10H2O等。☆增加强度和水稳定性。21二、力学庭性能1.强加度作用请原理a(水泥稳狗定材料)(4)碳酸吸化作用水泥水哥化生成恩的Ca(利OH)2,除了可妻与粘土矿送物发生化里学反应外铸,还可以乘进一步与雕空气中的CO2发生碳浓化反应浮并生成晌碳酸钙富晶体。☆反应缓显慢,作捆用较弱治。22二、力学腐性能1.强历度作用艰原理b(石灰稳均定材料)生石灰篇的主要掠成分:葬有效氧化钙CaO和座氧化镁M两gO生石灰五的熟化仇和硬化穷:
熟海化:(昨消石灰拥或熟石柄灰)模C堡aO+胞H2O→Ca(枪OH)2+65创.9k封J/m生ol硬化:享结晶船和碳酸拳化23石灰的锄技术指锯标(J件TJ耀034饲-20斥00,含表4.禽2.2隆)类别与指标项目钙质生石灰镁质生石灰钙质消石灰镁质消石灰IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII有效钙加氧化镁(%)858070807565656055605550未消解残渣(5mm圆孔筛的筛余)(%)
71117101420含水量(%)444444细度0.71mm方孔筛筛余(%)
0110110.125mm方孔筛累计筛余(%)
13201320钙镁石灰的分类界限,MgO含量(%)554424化学激举发作用二、力学盐性能☆1.强度表作用原理隶b(石灰稳定流材料)(1)离子帆交换作用档(初期强纯度)(2)赤碳酸化越反应(祥后期强仇度)(3)加火山灰煤反应(食中后期归强度)(4)嫌氢氧化除钙的结笋晶反应☆强度主要衡来源。25二、力恋学性能1.强度秩作用原理载c(工业废访渣稳定洋材料)(1)常用欲材料:粉煤灰(2)爽粉煤灰晨的相关趴参数:密旨度:1900报~240适0kg/核m3(普通)250用0~2季800带kg/爽m3(高钙15%)比表面件积:2匪700搁~35置00c盛m2/g最佳粒踪蝶径:5造~30μm[湿排灰重、干排惹灰]26二、力杜学性能☆1.强愚度作用马原理c蛾(工业废畅渣稳定刊材料)(3)够粉煤灰巴的化学抖组成氧化物油含量:愿前三种他氧化物究含量应隶大于7磁0%;三种粉墙煤灰(教CaO斥含量)衫:低钙治(<5善%),拔中钙(勿5-1税5%)冤,高钙胆(>1行5%)烧失量:莫应小于8俩%(未燃丽煤的含量霸)成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3烧失量含量(%)40~6015~403~102~50.5~2.5<21~2027二、力学中性能1.强械度作用换原理c(工业废但渣稳定恨材料)(4)石灰浆粉煤灰的话水化活性粉煤灰中索的CaO荣含量较少为,所以通哨常不能自章行水化;水化激央发条件包括生石圈灰、熟石逝灰、水泥港水化生成悠的Ca(慕OH)2、石膏湿、碱性筝物质等授,特别烂是Ca(供OH)2。28二、力勒学性能1.强度董作用原理丽c(工业废望渣稳定禽材料)(4)石换灰粉煤搂灰的水胶化活性相关化学定反应:(a)匠CaO烈+H2OCa(峡OH)2(b)C妇a(OH疲)2+CO2CaC排O3+H2O(c)蹈Ca(症OH)2+SiO2+H2OxCa喂O·y魂SiO2·zH2O(c)C宫a(OH粮)2+Al2O3+H2OxCa营O·y丧Al2O3·zH2O(d)等Ca(责OH)2+Si申O2+Al2O3+H2OxCa奇O·y跳Al2O3·zS苦iO2·wH2O(e)锈Ca(象OH)2+SO42-+Al2O3+H2OxCa螺O·y渔Al2O3·zC背aSO4·wH2O29二、力学情性能1.强叮度作用箭原理c(工业废罢渣稳定府材料)(5)粉煤哪灰的技术肆要求烧失量拍:小于塘8%;氧化物含司量:SiO2、Al2O3、Fe2O3,应大遭于70羽%;细度:比房诚表面积宜骄大于25旗00m2/g;含水量:好不宜超过35%。302.温度震和时间对交强度的影嚼响☆二灰稳定造材料5℃0℃☆无机结合料稳定材料的强度就难于形成或基本上没有增长。☆遭受反复冻融时,强度还可能下降;有自由水时,甚至会破坏。①
②
③313.力学捧性能的特育点☆3.无机结合江料稳定材警料力学性个能特点具有较大拌的抗压强找度和一定也的抗拉强鼻度强度随龄期逐渐增两长,但兰后期增希加幅度川较小环境温度对半刚性辟材料强度软的形成和慕发展有很貌大影响无机结朽合料稳撇定材料毅强度的洗时-温邪转换特此性pause4324.小结☆(1)强度作捏用原理水泥稳坏定材料刑:水泥直水化作切用、离芝子交换城作用、蜘化学激谊发作用喉和碳酸诸化作用石灰稳竞定材料饲:离子尺交换作打用、碳毒酸化反嚼应、火臣山灰反欲应和氢减氧化钙撇的结晶钉反应工业废湖渣稳定棕材料(尼粉煤灰伤):与犹石灰稳屯定材料巡寿类似,罩但不能诞自行水插化334.小住结(2)温度和为时间对强艘度的影响在环境班温度达资到5℃以上时羡,随着口养护时袭间(龄孤期)的泊增加,咽无机结趴合料稳疮定材料药的强度背逐渐增罪长,但斑后期增造幅较小港。(3)力学如性能的蜜特点温度和时逢间对无机撕结合料从的力学占性能影陆响很大残;无机结合群料稳定材姻料的时-淡温转换特煌性。34三、收签缩性能1.两种主拳要收缩雪类型干缩:旗干燥招收缩是缘瑞无机结款合料稳厅定材料屠因内部含水歇量变化而引养起的体积收衣缩现象。温缩:做由于温度的交羡替而引起舟的无机非结合料越稳定材脖料收缩稿的现象怀。关系:通常干缩宜是主要的彩收缩类型宾,干缩可足达到温缩宋的4~10古倍以上。材料名称干缩系数(×10-6)/%温缩系数(×10-6)/℃1/2最大失水量最大失水量-5℃-15℃石灰土二灰土水泥土石灰土粒料二灰粒料(悬浮式)二灰粒料(密实式)水泥粒料680~93019~104386~5452313.5~15.55.3~8420~48484~172304~384104~12210955~6541~8325.6~35.77.3~15.47.9~17.97.74.27.0~1263.5~78.729.5~50.631.2~36.416.7161210~16Pause4-6352.收缩的戴测试(1)坑干缩的此测试百分表各测试应变片洞测试(2)舱温缩的突测试应变片测相试小梁试件支架百分表玻璃板☆在被测剧试件的甜适宜位槐置粘贴与应变片昨,采用杠专用仪摇器测试粒应变片夫电阻的晕变化。363.收缩摩指标☆(1)干型缩指标干缩应菜变:失水率济:干缩系茧数:平均干缩缎系数:(2)暂温缩指献标温缩应变:平均温异缩系数:374.干冰缩特性4.1干缩特性表现形式迁:常为横辛向裂缝,疑间距3~10起m;常用材端料的干帐缩应变良:石灰土:(1五200陵~15很00)闻×10-6(失水奋量2.球5%)境将引涝起基层颠裂缝,残导致“称反射裂菊缝的产猾生”。水泥砂砾:(妄13~毯18)画×10-6(50背%最大喂失水量橡)密实式航二灰砂樱砾:(2汉5~37晃)×10-6(失水咐量2.差5%)还如阁果处理斜得当,贩将大大惹延缓裂凤缝的产占生。384.干缩窃特性4.2干缩特旬性影响蔬因素(1)结合依料含量☆存在最织佳水泥斩用量,桨一般为5%左右;届二灰剂量刷一般为15~25%。394.干顿缩特性4.2干缩特隆性影响夜因素(2)细料持含量☆随着粘拨粒含量床的增加高,干缩逗应变显串著增加烧。在实败际应用赛中应尽菌量减少些粘粒含塔量。404.干缩量特性4.2干缩特性系影响因素(3)含短水量☆对二灰砂箭砾的干缩惧来说,存替在最不利茶含水量,挨在施工控彻制中应尽容量避免。2~7%※最佳用科水量范朝围:8~10%414.干箩缩特性4.2干缩特性虽影响因素(4)养岭护龄期龄期平均干缩系数灰土砂砾二灰砂砾水泥砂砾1264.3099.077124.3249.2534.128110.3041.1329.49095.2635.7027.018090.0132.2034.5☆随着养护凯龄期的增财加,二灰拆砂砾的干高缩性逐渐证减小,在勺施工中应傍尽量增加鲁养护时间。424.干缩旺特性☆4.3干缩机理干燥收缩犹是无机结敏合料稳定痰材料因内痕部含水量茶变化而引械起的体积赵收缩现象族。干燥收缩撞的基本原勒理是由于董水分蒸发祖而发生的熄“毛细管拥张力作疤用”、“吸附水氏及分子话间力作震用”、“矿物晶体交或胶凝体挑的层间水胜作用”、“碳化脱膀水作用”而引鲜起的整肾体宏观悦体积的择变化。434.干缩论特性4.3干缩机理(1)毛荐细管张凉力作用当水分蒸同发时,毛汉细管水分崭下降,弯乱液面的曲居率半径变竟小,致使财毛细管压喜力增大,谜从而产生敞收缩。(2)吸抢附水及分忍子间力作胸用毛细水蒸科发完结后朋,随着相翠对湿度的蔽继续变小为,无机结腊合料稳定装材料中的腿吸附水开金始蒸发,猴使颗粒表束面水膜变堆薄,颗粒碑间距变小爽,分子力报增大,导值致其宏观惊体积进一领步收缩。这一阶段伴的收缩量哀比毛细管咽作用的量懒大得多。444.干缩帅特性4.3干缩机寺理(3)矿计物晶体蛋或胶凝教体的层慌间水作坑用随着相对苦湿度的继鼓续变小,龄无机结合因料稳定材怨料中的层仁间水开始乎蒸发,使作晶格间距烛变小,导毅致其宏观咬体积进一摄步收缩。(4)碳拾化脱水作究用碳化脱水内作用是C输a(OH商)2和CO2反应生成锤CaCO3中析出隶水而引曲起体积或收缩。455.温缩残特性5.1温缩特性表现形式尺:常为横兔向裂缝,缸间距3~15殖m;缝宽灶3~30众mm(冬厌季),小峡于1mm烧(夏季)咸。常用材料窑的温缩应厘变:石灰土:(30液~80)至×10-6如处理概不当将扣引起基波层裂缝妖。水泥砂笛砾:(5本~10)兴×10-6密实式携二灰砂茧砾:(毫6~1合5)×箩10-6如果处版理得当蚊,将大彼大延缓职裂缝的村产生。pause5465.温邀缩特性5.2两种温脊缩试验浪方法封闭状态诊下的温缩叼试验(1)在仿饱水状沉态下,晶温度收垫缩系数播在高温草区(T覆>10绑℃)变万化不大惑;而在情低温区储,在其膛相应的遭冰点附贫近出现励负收缩闲(膨胀阻)现象扫,除水持泥砂砾脑出现在套0℃附海近外,卡其余材贯料均发汉生在-10℃附近;(2)含水量对温度盘收缩系垦数影响啦极大,饱水、富风干状灾态最小;约在来最佳含纪水量与径半风干护区间,鼻温度收西缩系数陕在温度T=0~肺10℃区间最盟大;当销含水量途低于风揉干含水需量时,蛋一般在T=0~途-10℃温度区间谈有极小值紫,随后又恶有不同程据度的回升窗。自由状董态下的松温缩试北验475.温劲缩特性5.3虏温缩特搭性影响燃因素☆水泥剂量抛在5%时,魔水泥砂凭砾的温车缩系数疾较小;章在常用碎掺量范昆围内,轻二灰含甘量对二找灰砂砾容的温缩跌系数影倒响不大识。485.温消缩特性5.4温缩机应理(1)固纤相外观醉胀缩性就组成蚀矿物的卸颗粒而统言,原生矿闲物一般有创较小的怠热胀缩找性,而新生成胶没结物(次喉生矿物,治如粘土矿裳物)的热胀栏缩性较测大。粉坊煤灰的唯热胀缩纽奉性最小廉。晶体势能曲线495.温缩舱特性5.4温缩机抢理(2)水透的影响无机结合埋料稳定材窗料内部广极泛分布有奏空隙,包江括大空隙提、毛细孔撞和胶凝孔卧。重力水存在于大建空隙中,毛细水存在于遭毛细孔拒和胶凝抚孔中;表面结合撇水存在于愈一切固催体表面笛;层间水存在于滚晶胞和丸凝胶物该层间;结构水和牲结晶水存在于加矿物晶测体结构深内部。505.温缩军特性☆5.4温缩机芳理(2)水疗的影响☆扩张作轰用:水有污相当大遥的热胀鸟缩系数港(常温毒下达7佳0*1丑0-6/℃)将,比固留相部分国的热胀括缩系数悔大4~是7倍。☆毛细管张祸力:毛细管丛张力只有担当含水量帽在一定范弓围内时才透存在,当肚材料过干侍或过湿时阅,毛细管锤张力消失要,因此,岁在干燥和少饱和状态蓄下,材料犯的温缩系王数较小。☆冰冻作用:各空隙勿中的水在脉其冰点温贺度以下冻皱结时,体烟积增大9漠%,从而疾引起膨胀户。516.小滋节(1)两种主待要的收缩蚁类型干缩是主搂要的收缩僵类型,干摇缩可达到冷温缩的4~10倍以上。(2)收缩橡性能的绪测试常采用百商分表或应那变片进行泼干缩和温益缩的测试午。(3)收缩蜜指标干缩:涛干缩应说变、失角水率、贱干缩系闷数和平甩均干缩枕系数温缩:竟温缩应托变和平殃均温缩袄系数526.小戒节(4)干缩退的主要观影响因满素结合料级含量、柜细料含梢量、含著水量和丈养护龄粘期(5)干缩机角理“毛细膜管张力规作用”舞、“吸刘附水及闷分子间巡寿力作用母”、“屋矿物晶旅体或胶孕凝体的要层间水傍作用”犹和“碳富化脱水调作用”(6)温缩机娇理固体外观衔胀缩性和娃水的作用53四、水稳飞定性1水稳定筐性研究西的目的增强无释机结合粒料稳定赌材料抵叉抗水损夕害的能济力,减送少唧泥隔现象。2水稳定河性的分勇类抗冲刷性摊测试:来冲刷试验肺指标:浊冲刷率(剩常为5mi尤n内的宰冲刷速淹率)抗冻性诞测试:冻师融试验折指标:耐置冻系数543.抗冲刷批性3.1抗冲刷浓性的测吹试设备旋转刷振动台MTS试木验装置高压冲吗洗法☆评价:柜均能在一定程度壁上反映无机励结合料稳辉定材料抵红抗水侵蚀梳的能力,牢但均无法似完美模拟防现场有压坛水冲刷的考现象,且丹冲刷机理丘不一。55养护龄期90d3.抗冲刷性3.2水笑泥、二灰小稳定材料殃抗冲刷性槽对比☆主要结论论:二灰稳嚷定材料28d以内的抗爱冲刷性远换小于水泥疑稳定材料驶;90d以后两阶者的抗胃冲刷性策能相差点不大。在实际使乡丰用中应优凭先采用水工泥稳定材移料。564.抗冻性材料配合比抗压强度(MPa)冻融抗压强度(MPa)耐冻系数28d90d28d90d28d90d水泥砂砾3:972.623.821.782.330.680.615:953.484.251.922.550.550.60二灰碎石5:15:801.863.720.571.970.310.538:32:602.794.830.331.940.120.40注:1。耐冻系数=冻融强度/抗压强度;2。试件尺寸Φ5×15cm,平行试验个数为9个。☆主要结省论:水限泥稳定救材料的蒜抗冻性旦要优于触二灰稳耳定材料墨;材料架的抗冻粉性与其预抗压强缎度之间烧不存在给绝对的份对应关朋系。575.提高侦水稳定性厦的措施☆加强路面断结构排水平,采取“躲排防结合散”的设计圆原则,减进少降雨和沉地下水的奸不利影响丹;加强无机按结合料稳律定材料的乳配合比设移计,尽量歪减少细集户料用量;在可能的雹情况下,汗尽可能采垂用水泥稳佣定类材料先,提高抗分冲刷能力害;及时进稍行路面笑的裂缝桶修补。pause558五、疲辞劳性能1.疲劳试恼验方法试验路惭(AAS闲HO试饲验路)喘真实肥路面钻真实纲荷载与依气候足尺路面触(ALF声、HVS玻和环道试皇验等)膛足尺路面东(full码-sca月lep担avem求ent)模破拟荷载东模拟环境室内试泡件疲劳此试验测通常意示义上的繁疲劳试素验,包侄括弯拉续(曲)驳疲劳试俯验和劈改裂疲劳凭试验等堂。Pause4-759五、疲岩劳性能2.室内试件恭疲劳试验绒方法弯拉(能曲)疲饥劳试验院弯拉逆(曲)闭疲劳试埋验中试梦件实际榨为单向应力状态(梁卡试件),听试验较为弃烦琐。劈裂疲骡劳试验罩又称翻为间接爬拉伸试掏验,试露件承受双向应躬力状态(扎圆柱体签试件)待,操作寒简便。603.弯拉层(曲)疲甚劳与劈裂禁疲劳的对洪比弯拉(岁曲)疲帮劳试验劈裂疲劳断试验PPPPPPσ1σ1σ1σ1σ3σ3☆a——压条的宽度(mm);
α——半压条宽对应的圆心角;a2αPause3-661劈裂试气验用压颤条试件尺寸(mm)宽度a(mm)弧面半径(mm)半压条宽对应的圆心角α(rad)系数50×506.35250.1270.012526100×10012.70500.1270.006263150×15018.75750.1250.004178623.弯柄拉(曲盼)疲劳造与劈裂榨疲劳的限对比☆劈裂疲和劳试验所得疲劳端寿命远小参于弯拉(曲牺)疲劳试番验所得疲挺劳寿命头,与其韵受力状鸽态是密触切相关扑的。634.疲双劳方程井形式疲劳方西程形式车:单对数隶疲劳方鹅程双对数疲端劳方程☆重复荷载作用次数(疲劳寿命)☆重复应力与极限强度之比(应力比)645.典型姐的疲劳试沉验结果典型的疲吸劳试验结比果655.典型益的疲劳试踢验结果☆疲劳试验昆的特点:强度愈草大、刚躬度愈小还,其疲丢劳寿命陪就愈长贫;疲劳寿案命变异性青较大,不同的幼保证率得闯到的疲劳锯寿命不同途(保证率倾愈大,疲赌劳寿命愈煤小);半对数倡疲劳方删程的斜传率很小罚,表明俊应力水盘平的少案量变化制将导致补无机结钟合料稳须定材料数的疲劳托寿命产键生较大论的变化产。(重载车拐的危害)66六、综公合性能1.性能分类力学性能收缩性蹦能水稳定性疲劳性制能☆四种性能失之间是否雀存在内在付联系?☆可否采用汗单一指标圈来表征其浩综合性能搬?672.性修能之间王的联系(1)骂力学性宋能V贞S收准缩性能耻(干缩疯)水泥剂量(%)水泥稳定碎石7d抗压强度(MPa)最大干缩应变(×10-6)最大平均干缩系数(×10-6)42.9328532.453.0624527.863.4411526.785.6120533.1☆力学性能夏(抗压强既度)增加喂,收缩性械能(干缩叉)存在最鹅佳值。(非单调困)682.性盏能之间宿的联系(1)力混学性能较VS收达缩性能(取温缩)水泥剂量(%)水泥砂砾温缩系数(×10-6)0℃-5℃-10℃-15℃36.910.013.113.1412.515.015.616.358.18.810.010.0610.311.312.414.178.17.49.111.3☆力学性科能(抗徒压强度夜)增加船,收缩劣性能(慕温缩)擦存在最叮佳值。(非单蔑调)692.性斧能之间群的联系(2)统力学性恐能V阔S水航稳定性☆力学性能勺(抗压强示度)增加拢,水稳定书性也越好妄。(单调)702.性慨能之间顽的联系(3)仰力学性苍能V驰S疲阻劳性能☆力学性能踢(抗压强模度)增加魔,疲劳性评能也越好脆。(单调)712.性能钥之间的联肠系☆(4)培力学性银能VS膝其他性驾能(汇勿总)基层材料类型力学性能(抗压强度)收缩性能水稳定性(抗冲刷性)疲劳性能干缩温缩水泥稳定材料↑↓-↑↑-↓-↑-↓↑↑二灰稳定材料↑/↑(基本)↑↑注:“↑”表示上升或增加;“↓”表示下降或减小;“↓-↑”表示先下降后上升;“↑-↓-↑-↓”表示呈波浪形;“/”表示两者无明显关系。723.综合累性能指标召(综合压赖缩模量)(1)综狮合压缩模补量定义:733.综合宅性能指标拣(综合压逗缩模量)(2)饭综合压厦缩模量守参数建合议值:参数潮湿系数Wmλd参数年均气温Tnλt备注<0.50.0~0.21.0~1.5<5℃0.75~1.004.5~6.0m+n≤10.5~1.00.2~0.41.5~2.55℃~10℃0.55~0.753.5~4.51.0~1.50.4~0.62.5~3.510℃~15℃0.40~0.552.5~3.51.5~2.00.6~0.82.5~1.515℃~20℃0.25~0.401.5~2.5>2.00.8~1.01.0~1.5>20℃0.15~0.251.0~1.5 注:1.潮湿系数W=R/Z,其中R为年均降水量(mm),Z为年均蒸发量(mm);2.当m+n>1时,以m取值为准,且必须满足m+n≤1的条件。743.综合衫性能指标格(综合压灾缩模量)(3)综合压些缩模量运钩用(示例旬):水泥稳卫定材料炼:=147灯99M序Pa;二灰稳定夜材料:=42雅27M走Pa。75七、配合乘比设计1.配奥合比设倍计强度橡标准(萍公路路洲面基层见施工技唱术规范厅JTJ泻03璃4-2序000兔)无机结合料稳定材料的7d饱水抗压强度的标准值(MPa)公路等级结合料类型二级和二级以下公路一级和高速公路石灰基层≥0.8-底基层0.5~0.7≥0.8水泥基层2.5~33~5底基层1.5~21.5~2.5石灰粉煤灰(1:2~1:4)基层0.6~0.80.8~1.1底基层≥0.5≥0.6762.配合比设反计步骤取样筛分级配组血成制备试狂件尺寸数量含水量干密度保湿保温时间养生强度标准下波动限选定剂量+0.5~1.0%实用剂厌量材料组成延设计测抗压强街度平均值R标准值S偏差系数C击实试验①
抗压强度试验②
确定剂量③
77击实试验☆(1)取样灿筛分从料场选克择有代表乔性的试样设,进行筛警分;(2)级创配组成版(矿料配悬合比)图解法试算法观“逼优势粒咐径法”抄(所谓靠优势粒抓径是指胳某种集倡料中在机某级筛真孔上占僵有绝对室优势的蔽粒径,胸即分计膝筛余最秆大的粒榨径)78击实试锐验(3)制妇备不同结采合料剂量涛的混合料劲试样(混合料昏配合比)按不同类淘型的混合渐料,预估肚其用水量;至少需要靠制备三种沙剂量的混扁合料试样谷;(4)确定佣各种混泳合料的最佳含好水量和工最大干星密度进行击实试验,测定和视计算干密璃度和含水索量确定最荣佳含水侄量和最硬大干密会度79抗压强搅度试验(1)制备凭无侧限妈抗压强丈度试件按上述与最佳含夹水量和痰最大干士密度制炭备抗压扬强度试柿件;平行试件的个数旷与偏差冲系数有屑关,一屈般为9~1引3个。(2)试件养肿生在规定温利度(北方20±勾2℃,冒南方2搜5±2够℃)下借保湿养霸生6d婆(或2催7d)赏,浸水绘1d。(3)抗压强怖度测试与雪计算将试件洞放在试乱验仪的小升降台粮上(台窄上先放打一偏球史座),毅以1mm/猴min的裁速度加载复,记录试辽件破坏时柿的最大压背力P。按Rc=P/A衣计算试件坡的抗压强末度。80确定剂茫量☆(1)选获定合理的着结合料剂象量(2)实际贡使用剂顷量增加0.5~护1.0%保证率系数设计值偏差系数pause6平均值81八、施稿工工艺此及控制1.基本过程社☆混合料拌叉和(拌和柄机)混合料连运输(枕自卸卡无车)混合料摊择铺(摊铺黑机)混合料唐碾压(裁压路机程)横缝、纵衬缝设置质量管理艰及验收养生及盖交通管挠制822.混攻合料拌遇和(1)杨备料贮料场穷地硬化集料分别陡堆放细集料港加盖雨个棚(2)兵上料按比例势控制各名料斗上料速度控制进水速度(3)腥拌和强制式拌幼和机等进酒行拌和检查拌帽和均匀吓性、在瘦线配合售比各档集料(3~4档)以及结合料较最佳含水量大1%左右拌和运输摊铺碾压接缝质量养生833.混破合料运工输(1)备芒车大吨位痰自卸卡虽车(2)攻装车清洗车厢不允许睁自由跌独落应前后移自动装料,辛防止离析竟(画图)(3)运弯输尽快运输应到现场覆盖篷相布,尽贫量减少如水分损岭失拌和运输摊铺碾压接缝质量养生844.混合链料摊铺(1)正检查下承层呀表面,部并洒水劝湿润摊铺机父运转情渣况调整好传庸感器臂与切控制线的猛关系(控迹制高程)(2)见摊铺宜连续狸摊铺,酷禁止停闹机待料适宜速穷度:1熔m/m掘in左盐右列队方豪式:两掉台梯队规摊铺离析处丢理:及笔时消除世粗细集月料离析嫩现象检查:顽摊铺均沉匀性拌和运输摊铺碾压接缝质量养生☆松铺系客数:某庄路面结背构层摊觉铺厚度顶与压实劲(设计哀)厚度析的比值台。是施匙工质量焰控制的刻一个重感要指标倾,一般梨通过试榨铺段的被施工来蔑确定。Pause4-8854.混合烧料碾压☆(1)腹碾压压路机锣紧跟摊爸铺机合适碾畅压长度榆:50堆m-8类0m合适碾压挠顺序:静压→轻振→法重振→胶稿轮静压→钢轮静喷压合适碾锡压速度去:(1拴.5-碎1.7辈)km歪/h→(1.获8-2舰.2)萌km/保h静压要忆充分,所振压不财起浪、崇不推移碾压时钢应重叠堡1/2冰轮宽,启结束时耍应无明绢显轮迹压路机禁凉止刹车(2)串检测灌砂法会检测压实度拌和运输摊铺碾压接缝质量养生Pause3-7865.横缝伸、纵缝设应置(1)横缝苗设置(画图)中断施工档超过2h(水泥休稳定类巩),应秤设置横揪缝纵向用好三米直卫尺定出劈燕横缝位洗置横缝断面红:竖向平棉面横缝碾休压:横向碾泄压,逐散渐过渡侨到新铺渗层,然掘后进行够正常的集(纵向螺)碾压(2)横缝降检测纵向平整仁度拌和运输摊铺碾压接缝质量养生875.横缝探、纵缝设娱置(3)纵缝设部置相邻车道释摊铺时间喷相差1h以上设愤置(尽碎可能采俊用两台甘摊铺机密梯队摊艳铺)摊铺时采宽用钢模或平南整的枕木,采用垂直相扭接方式纵缝位联置:相洋邻车道朽线上纵缝碾压曾:采用正严常的纵渴向碾压出方式(4)纵缝检锋测横向平贩整度拌和运输摊铺碾压接缝质量养生886.质量唱检查与验氧收检查项目质量要求检查规定备注要求值或容许误差质量要求最低频率方法压实度(%)不小于98符合技术规范要求4处/200米/层每处每车道测一点,用灌砂法检查,采用重型击实标准平整度(mm)8平整、无起伏2处/200米用三米直尺连续量10尺,每尺取最大间隙纵横高程(mm)+5,-10平整顺适1断面/20米每断面3~5点用水准仪测量厚度(mm)代表值-8均匀一致1处/200米/车道每处3点,路中及边缘任选挖坑丈量合格值-15宽度(mm)不小于设计边缘线整齐,顺适,无曲折1处/40米用皮
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