第五章-路面基层施工

第五章路基防护与加固第一节水泥稳定类基层第二节石灰稳定类基层第三节矿渣稳定类基层《路基路面工程》精品课程5.1水泥稳定类基层《路基路面工程》精品课程强度形成原理影响的因素材料要求混合料设计基层的施工一、强度形成机理

水泥稳定土强度形成原理——在利用水泥来稳定土的过程中，水泥、土和水之间发生了多种非常复杂的作用，从而使土的性能发生了明显的变化。这些作用可以分为：水化作用；离子交换作用；化学激发作用；碳酸化作用。

结果——水泥的水化作用产生具有胶结能力的水化产物，是水泥稳定土强度的主要来源；形成的氢氧化钙对粘土矿物的激发作用，将进一步提高水泥稳定土的强度和水稳定性。碳酸钙生成过程中产生体积膨胀，也可以对土的基体起到填充和加固作用。二、影响强度因素

影响水泥土强度的因素有很多，其中主要影响因素为：土质、水泥的成分和剂量、含水量以及施工工艺过程土质——土的类别和性质是影响水泥稳定土强度的重要因素，各类砂砾土、砂土、粉土和粘土均可用水泥稳定，但稳定效果不同。试验和生产实践证明，用水泥稳定级配良好的碎(砾)石和砂砾，效果最好，不但强度高，而且水泥用量少；其次是砂性土；再次之是粉性土和粘性土。重粘土难于粉碎和拌和，不宜单独用水泥来稳定，因此，一般要求土的塑性指数不大于17。

成分—各种类型的水泥都可以用于稳定土。但试验研究证明，水泥的矿物成分和分散度对其稳定效果有明显影响。对于同一种土，通常情况下硅酸盐水泥的稳定效果好，而铝酸盐水泥较差。在水泥硬化条件相似，矿物成分相同时，随着水泥分散度的增加，其活性程度和硬化能力也有所增大，从而水泥土的强度也大大提高。剂量—水泥土的强度随水泥剂量的增加而增长，但过多的水泥用量，虽获得强度的增加，在经济上却不一定合理，在效果上也不一定显著，且容易开裂。试验和研究证明，水泥剂量为4～8％较为合理。含水量——含水量对水泥稳定土强度影响很大，当含水量不足时，水泥不能在混合料中完全水化和水解，发挥不了水泥对土的稳定作用，影响强度形成。同时，含水量小，达不到最佳含水量也影响水泥稳定土的压实度。因此，使含水量达到最佳含水量的同时，也要满足水泥完全水化和水解作用的需要为好。水泥正常水化所需的水量约为水泥重的20%，对于砂性土，完全水化达到最高强度的含水量较最佳密度的含水量为小；而对于粘性土则相反。

三、施工工艺过程

施工工艺水泥、土和水拌和得均匀，且在最佳含水量下充分压实，使之干密度最大，其强度和稳定性就高。水泥土从开始加水拌和到完成压实的延迟时间要尽可能最短，一般要在6h以内。若时间过长，则水泥凝结，在碾压时，不但达不到压实度要求，而且也会破坏已结硬水泥的胶凝作用，反而使水泥稳定土强度下降。在水泥终凝时间达不到规定要求时，可以使用一定剂量的缓凝剂，但缓凝剂的品种和具体数量应根据试验确定。水泥稳定土需湿法养生，以满足水泥水化形成强度的需要。养生温度愈高，强度增长的愈快。因此，要保证水泥稳定土养生的温度和湿度条件。。四、材料要求土——凡能被粉碎的土都可用水泥稳定宜做水泥稳定类基层的材料有：石渣、石屑、砂砾、碎石土、砾石土等。碎石或砾石的压碎值对于高速公路和一级公路应不大于30%，对二级和二级以下公路应不大于35%。对于二级公路以下的一般公路：当用水泥稳定土做底基层时，颗粒最大粒径不应超过40mm(指圆孔筛)，对于高速公路和一级公路，颗粒最大粒径不应超过31.5mm(指方孔筛).土的颗粒组成应符合表12-5规定，同时土的均匀系数(土的均匀系数为通过量60%的筛孔尺寸与通过量10%的筛孔尺寸的比值)应大于5，细粒土的塑性指数不应超过17。实际工作中，宜选用均匀系数大于10，塑性指数小于12的土。

水泥——普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、或火山灰质硅酸盐水泥都可以用于稳定土，但应选用终凝时间较长(宜6h以上)的水泥。早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低的水泥，如325号水泥。水——饮用的水均可以应用五、配合料设计混合料的组成设计——

根据强度标准，通过试验选取合适的土，确定必需的或最佳的水泥