《道路工程》第四章路面基层与底基层材料第一二节知识点全套

《道路工程》第四章路面基层与底基层材料第一二节知识点第一节路面基层、底基层材料及其技术要求1.1路面基层、底基层材料类型与适用场合1.公路路面基层、底基层按材料力学行为划分为半刚性类、柔性类和刚性类。2.按材料组成可划分为有结合料稳定类、无黏结粒料类、还应包括再生类材料。3.按结合料类型分为有机结合料（沥青）稳定类和无机结合料稳定类。4.我国常用的路面基层形成多为半刚性基层，是指在粉碎或原状松散的土中掺入适量石灰、水泥等无机结合料，经拌和、摊铺、压实、养护成型的具有一定板体性的基层形式。特点是强度高、稳定性好、扩散应力的能力强、抗冻性能优越、造价低廉等。5.基层、底基层的种类在选用时应依据交通荷载等级、材料供应情况和结构层组合要求来选择。1.2路面基层、底基层的技术性能1.主要包括力学性能和路用性能。2.力学性能：是指材料在不同环境下，承受各种外加荷载时所表现出的力学特征。3.半刚性基层的力学性能主要用无侧限抗压强度和劈裂强度（抗弯拉强度）来表征，用7d龄期的无侧限抗压强度来进行配合比的设计与施工质量的控制。4.路面结构设计时蔡允恭90d或180d龄期的抗压回弹模量与劈裂强度，水泥稳定类采用90d龄期、石灰与二灰稳定类采用180龄期的试验结果。5.半刚性基层的力学性能都是在饱水24h后的力学特征，因为也是水稳定性能的反映。6.半刚性基层的收缩主要表现为干燥收缩和温度收缩。7.干燥收缩：是由于半刚性基层中水分不断减少所引起的材料体积收缩现象。8.温度收缩：是由于不同矿物颗粒所组成的固相、液相和气相等温度变化特别是降温过程中相互作用，使得材料产生体积收缩造成的。9.半刚性基层的干、温特性与结合料的类型、剂量、试件的含水率和龄期等因素有关，干缩特性常用最大干缩应变与平均干缩系数表征，温缩特性多用温缩系数表征。10.干缩破坏主要发生在基层成型的初期，尚未被沥青面层覆盖的阶段。11.温缩破坏主要是由基层在使用初期昼夜交替产生温差引起的。12.收缩裂缝的危害主要表现在两个方面：外界水分通过裂缝渗入会引起面层的冲刷剥落或基层的冲刷唧泥；过小的裂缝间距破坏了路面结构的整体性，改变了受力状态。13.冲刷特性：沥青路面开裂或水泥混凝土路面接缝的填缝料丧失，通过面层进入基层的水若不能及时排出，路表水进入基层顶面，遇水后湿软，原本非结合料联结的颗粒间联结力减弱或丧失，在高速、重载车辆的作用下产生很大的动水压力，将细料冲刷带到路表，造成唧泥和路面面层脱空。14.抗冻性：半刚性基层有着比较好的抗冻性。针对这一性能，现行规范以规定龄期（28d或180d）的材料经过若干个冻融循环后的饱水无侧限抗压强度之比来表征。在抗冻性试验过程中，试件的平均质量损失率应不超过5%。15.为减少半刚性基层的冻胀破坏，应尽量在晚春、夏初季节成型，这样在冬季来临前，材料有充分的水化时间，既能产生较多的水化产物，进行填补材料内部孔隙，又能减少基层内部水分，降低发生冻胀破坏的可行性。1.3路面基层、底基层原材料及其技术要求1.水泥：宜采用强度等级为32.5或42.5的水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用与稳定土。所用水泥初凝时间应大于3h，终凝时间应大于6h且小于10h。2.石灰：高速公路和一级公路用石灰应不低于II级技术要求，二级公路用石灰应不低于III级技术要求，二级以下宜不低于III级技术要求。高速公路和一级公路的基层，宜采用磨细生石灰。3.粉煤灰：当粉煤灰中CaO含量为2%-6%时，称为硅铝粉煤灰；CaO含量10%-40%时，称作高钙粉煤灰；干排或湿排的硅铝粉煤灰和高钙粉煤灰等均可用作基层或底基层的结合料。4.粗集料：用作被稳定材料的粗集料宜采用各种硬质岩石或砾石加工成的碎石，也可直接采用天然砾石。5.细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。6.细集料：高速公路和一级公路，细集料中小于0.075㎜的颗粒含量应不大于15%；二级及二级以下公路，细集料中小于0.075㎜的颗粒含量应不大于20%。7.材料分档与掺配：用于二级及二级以上公路基层和底基层的级配碎石或砾石，应由不少于4种规格的材料掺配而成。级配碎石或砾石类材料中宜掺加石屑、粗砂等材料。第二节路面基层、底基层材料配合比设计1.1无机结合料的剂量与比例1.水泥剂量：水泥稳定材料的水泥剂量是指水泥质量占全部被稳定材料干燥质量的百分率。2.石灰剂量：石灰稳定材料的石灰剂量是指石灰质量占全部被稳定材料干燥质量的百分率。3.石灰工业废渣混合料：石灰工业废渣混合料采用质量配合比计算，以石灰：工业废渣：被稳定材料的质量比表示。4.水泥粉煤灰稳定材料应采用质量配合比计算，以水泥：粉煤灰：被稳定材料的质量比表示。水泥粉煤灰稳定材料和水泥煤渣稳定材料比例参照《公路路面基层施工技术细则》的推荐比例来执行。1.2无机结合料稳定材料配合比设计与要求1.无机结合料稳定材料组成设计包括原材料检验、混合料的目标配合比设计、混合料的生产配合比设计和施工参数确定四方面的内容。2.原材料检验：包括结合料、被稳定材料及其他相关材料的试验，所有检测指标均应满足相关设计或技术文件的要求。3.目标配合比设计（以水泥稳定级配碎石或砾石为例）：目标配合比设计是根据强度标准选择适宜的结合料类型和被稳定的材料，确定必需的或最佳的无机结合料组成与剂量，验证混合料相关的设计及施工技术指标。设计内容包括：选择级配范围；确定结合料类型及掺配比例；验证混合料相关的设计及施工技术指标，共三方面工作内容。4.生产配合比设计应包括下列技术内容：确定料仓供料比例；确定水泥稳定材料的容许延迟时间；确定结合料剂量的标定曲线；确定混合料的最佳含水率和最大干密度。5.确定施工参数包括的技术内容：确定施工中结合料的剂量；确定施工合理含水率及最大干密度；验证混合料强度技术指标。6.强度标准：采用7d龄期无侧限抗压强度作为无机结合料稳定材料配合比设计和施工质量控制的主要指标。高速公路和一级公路应验证所用材料的7d龄期无侧限抗压强度与90d或180d龄期弯拉强度的关系。1.3级配碎石配合比设计与技术要求1.级配碎石配合比设计以合成集料的CBR值作为强度控制指标。2.目标配合比以及波动上下范围确定并通过性能验证后，进行施工参数的确定。根据目标配合比确定的各档材料比例，调试和标定拌和设备，确保生产出的混