路面基层施工-认知路面基层材料

9.1认知路面基层材料—《道路施工与养护技术》一、基层材料分类基层（底基层）类型材料类型稳定沥青类(柔性基层)沥青碎石、沥青稳定碎石、排水式沥青碎石水泥混凝土类(刚性基层)碾压混凝土、贫混凝土等无机结合料稳定类(半刚性基层)水泥稳定类水泥碎石、水泥砂砾、水泥土等石灰工业废渣类石灰粉煤灰（二灰）、二灰碎石、二灰砂砾、二灰土石灰稳定类石灰碎石土、石灰砾石土、石灰土、石灰土碎石等粒料类(柔性基层)嵌锁型泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等级配型级配碎石、级配砾石、级配砂砾等二、无机结合料稳定类基层1.定义：在各种粉碎或原状松散的土、碎（砾）石、工业废渣中，掺入适当数量的无机结合料(如水泥、石灰或工业废渣等)和水，经拌和、摊铺、碾压、养生形成基层，其抗压强度符合规定要求的材料。2.特点：优点：整体性好、承载力高，刚度大，水稳性好，稳定性好，抗冻性能强，结构本身自成板体。缺点：易产生干缩裂缝，耐磨性差，养生期长。（一）水泥稳定类基层

1.概念：在粉碎的土或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中，掺入适量的水泥和水，经拌和、摊铺、碾压、养生成型，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。

2.分类：水泥稳定细粒土：水泥土、水泥砂或水泥石屑等。水泥稳定中粒土和粗粒土：水泥碎石、水泥砂砾等。

3.适用范围：各级公路的基层和底基层。但水泥稳定细粒土（砂性土、粉性土或粘性土）不得用做二级和二级以上公路高级路面的基层。水泥稳定粗粒土（碎、砾石）用于高等级公路基层，尤适于寒冷潮湿非粘性土。4.水泥稳定土强度形成原理水泥的水化作用→离子交换作用→化学激发作用→碳酸化作用→Ca2+→Na+、H+、K+

硅酸三钙：2C3S+6H20→C3S2H3+3CH硅酸二钙：2C2S+4H20→C3S2H3+CH铝酸三钙：C3A+6H2O→C3AH6

铁铝酸四钙：C4AF+7H20→C4AFH7

4CaO·5SiO2·5H2O、4CaO·Al2O3·19H2O、3CaO·Al2O3·16H2O、CaO·A12O3·10H2O5.影响水泥稳定土强度的因素（1）土质

碎(砾)石和砂砾＞砂性土＞粉性土和粘性土。

（2）水泥品种及剂量硅酸盐类水泥较好，铝酸盐水泥较差，应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥。水泥稳定土的强度随水泥剂量的增加而增长，但过多的水泥用量，不经济，易开裂，水泥剂量为4%～8%较为合理。不应使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。宜采用标号32.5或42.5的水泥。（3）含水量（4）施工及养生达到最佳密实度的含水量，满足完全水化和水解作用的需要。混合料须拌和均匀并充分压实。水泥土从开始加水拌和到完成压实的延迟时间要尽可能的短，一般要在6h以内。湿法养生；养生温度愈高，强度增长得愈快。（二）石灰稳定类基层1.概念：在粉碎的土和原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺入适量消解后的石灰和水，经拌和、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。2.分类：石灰稳定细粒土：石灰土。石灰稳定中料土和粗粒土：石灰砂砾土、石灰碎石土。

3.适用范围：用于二级或二级以下公路基层和各级公路的底基层，以及二级和二级以下公路的基层，但石灰稳定细粒土（砂性土、粉性土或粘性土）不得用做二级公路的基层和二级以下公路高级路面的基层。在冰冻地区的潮湿路段落及其他地区的过分潮湿路段，不宜采用石灰土做基层。4.石灰稳定土强度形成原理离子交换作用→结晶作用→火山灰作用→碳酸化作用→Ca2+→Na+、H+、K+

5.影响石灰土强度的因素（1）土质

塑性指数为15～20的粘性土较好;粒料和砂性土不宜;有机质含量大不宜。

（2）灰质

消石灰粉或生石灰粉，Ⅲ级以上的技术标准，妥善保管。

（3）石灰剂量

存在最佳石灰剂量，对于粘性土及粉性土为8%～14%；对砂性土则为9%～16%。

（4）含水量

通过标准击实试验确定最佳含水量。影响石灰土强度的因素（5）拌和及压实土的粉碎程度和拌和的均匀性；压实度（每增加2%，抗压强度平均增加14.1%）。

（6）养生条件与龄期温度高可使反应过程加快，一定的湿度为结晶和火山灰反应提供了必要的水。强度随龄期而缓慢增长，（28d－30%强度），强度增长期可达8～10年以上。4.石灰稳定土基层缩裂防治1)控制压实含水量2)严格控制压实标准3)温缩的最不利季节4)重视初期养护5)及早铺筑面层6)掺加集料(砂砾、碎石等)7)为了防止基层裂缝的反射：①设置沥青碎石或沥青贯入式联结层；②铺筑级配碎石过渡层；③土工织物夹层；④应力吸收层（SAMI）；⑤锯缝。（三）石灰工业废渣稳定类基层1.概念：一定数量的石灰和粉煤灰，或石灰和煤渣与其他集料（土）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路面结构层，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰工业废渣基层。2.分类：二灰土、二灰砂;二灰级配碎石、二灰级配砾石石灰煤渣土、石灰煤渣集料3.适用范围：适用于各级公路的基层和底基层。但二灰、二灰土和二灰砂不应用做二级和二级以上公路高级路面的基层。4.材料要求（1）石灰符合Ⅲ级以上的技术指标，尽量缩短存放时间。有效钙含量在20%以上的等外石灰、贝壳石灰、珊瑚石灰、电石渣等，应通过试验，当混合料的强度符合要求时，方可应用。（2）废渣粉煤灰中SiO2、Al203和Fe2O3的总含量应大于70%，烧失量不超过20%，比表面积宜大于2500cm2/g。煤渣的主要成分是SiO2、Al203

，松干密度，最大粒径不应大于30mm，颗粒组成宜有一定级配，且不含有害物质。（3）粒料粒料应少含或不含有塑性的土，集料压碎值，最大粒径，级配。

采用石灰粉煤灰混合料做基层时，石灰与粉煤灰的比例常用为1﹕2～1﹕4，稳定细粒土时，石灰粉煤灰与细粒土的比例为30﹕70～90︰10，与集料的比应是20﹕80～15﹕85。

三、粒料类基层1.定义：用粗、细碎石或砾石、粘土（或不含粘土）按照级配原则或嵌挤原则铺筑而成的基层，属柔性基层。2.分类：级配型的粒料基层包括级配碎石、级配砾石、级配碎砾石等。嵌锁型的粒料类基层包括填隙碎石、泥结碎石、泥灰结碎石等。

1）级配型基层是采用颗粒大小不同的矿料按一定比例拌和，并掺入一定数量的结合料，拌和制成混合料，经过摊铺、碾压而形成的路面基层。级配型基层具有较大的密实度，其强度来源于内摩阻力和粘聚力。2）嵌锁型基层是采用分层铺撒矿料，并经严格碾压而成的基层。嵌锁型基层的强度主要依靠矿料之间相互嵌挤锁结而产生较大的内摩阻力。起决定作用的则是颗粒之间的联结强度。3）粒料类基层的结构强度主要靠集料颗粒间的嵌锁和摩擦阻力作用形成，即联结强度。3.强度形成原理4.粒料类基层类型1)级配碎石基层级配碎石基层是指用粗、细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，当其颗粒组成符合密实级配要求，经拌和、摊铺、碾压及养生后，其抗压强度、稳定性和密实度符合规定要求时的路面基层。2)级配砾石基层级配砾石基层是指用粗细砾石集料和砂各占一定比例的混合料，当其颗粒组成符合密实级配要求，经拌和、摊铺、碾压及养生后，其抗压强度、稳定性和密实度符合规定要求时的路面基层。在天然砂砾中掺加部分未筛分碎石组成的混合料称为级配碎砾石，其强度和稳定性介于级配碎石与级配砾石之间。3)泥结碎石（