《半刚性基层概述》PPT课件.ppt

欢迎各位领导、专家半刚性基层概述学习交流徐州市公路管理处权勤展 工学硕士 高工二灰碎石施工工艺学习交流一、半刚性基层及其特性二、半刚性基层优缺点三、半刚性基层强度形成原理四、强度形成过程半刚性材料的力学特性五、半刚性基层的结构类型半刚性基层及其特性半刚性基层及其特性1、定义：无机结合料加固（稳定）地方材料、定义：无机结合料加固（稳定）地方材料2、分类：、分类：（1）石灰稳定类）石灰稳定类（2）水泥稳定类）水泥稳定类（3）石灰一工业废渣稳定类）石灰一工业废渣稳定类半刚性基层特性半刚性基层特性（1）较大的刚性，抗变形能力差；）较大的刚性，抗变形能力差；（2）弯拉强度控制设计；）弯拉强度控制设计；（3）环境温度与湿度对强度形成有很大影响）环境温度与湿度对强度形成有很大影响（4）强度与刚度均随龄期增长。）强度与刚度均随龄期增长。半刚性基层主要优缺点半刚性基层主要优缺点（1）优点：）优点：1.强度与刚度较大；强度与刚度较大；2.水稳性与抗冻性较好；水稳性与抗冻性较好；3.对地方材料的质量要求较低。对地方材料的质量要求较低。半刚性基层主要优缺点半刚性基层主要优缺点（2）缺点：）缺点：1.收缩系数较大，抗变形能力较低；收缩系数较大，抗变形能力较低；2.透水性差，表面易积水；透水性差，表面易积水；3.破裂后不能愈合；破裂后不能愈合；4.对荷载大小的敏感性较大。对荷载大小的敏感性较大。石灰稳定类强度形成原理石灰稳定类强度形成原理1.离子交换离子交换粘土凝聚（初期）粘土凝聚（初期）2.2.Ca(OH)Ca(OH)2 2结晶与碳化结晶与碳化碳酸钙（后期）碳酸钙（后期）3.3.火山灰反应火山灰反应含水硅、铝酸钙（中后期）含水硅、铝酸钙（中后期）水泥稳定类强度形成原理水泥稳定类强度形成原理1.1.水泥水化硬化水泥水化硬化水泥石（全过程）水泥石（全过程）2.2.水泥水解产物（水泥水解产物（Ca(OH)Ca(OH)2 2）的作用的作用3.3.离子交换作用离子交换作用4.4.碳酸化作用碳酸化作用二灰稳定类强度形成原理二灰稳定类强度形成原理 火山灰反应火山灰反应在粉煤灰表面进行（缓慢）在粉煤灰表面进行（缓慢）强度形成过程强度形成过程 反应反应新生物凝胶新生物凝胶结晶；结晶；这一过程是不断、连续地进行着；这一过程是不断、连续地进行着；在一定时期内，原材料、新生物质凝胶及晶在一定时期内，原材料、新生物质凝胶及晶 体，几乎是同时存在的；体，几乎是同时存在的；随着时间的延续，结晶体逐渐增多，强度与随着时间的延续，结晶体逐渐增多，强度与 刚性不断增大；刚性不断增大；半刚性材料逐渐由松散状态经过凝胶状态向半刚性材料逐渐由松散状态经过凝胶状态向 结晶状态转化；结晶状态转化；结合料对于强度的贡献率逐渐在增大。结合料对于强度的贡献率逐渐在增大。强度形成过程中半刚性材料的力学性能强度形成过程中半刚性材料的力学性能1.强度与刚度以及稳定性逐渐增大强度与刚度以及稳定性逐渐增大2.极限拉应变逐渐减小极限拉应变逐渐减小3.抗冲刷能力逐渐提高抗冲刷能力逐渐提高4.收缩系数逐渐增大收缩系数逐渐增大5.应变控制应变控制应力控制应力控制6.抗剪强度逐渐失效抗剪强度逐渐失效7.对荷载大小的敏感性逐渐增大对荷载大小的敏感性逐渐增大半刚性基层的结构类型半刚性基层的结构类型无机结合料加固细粒土无机结合料加固细粒土密实型密实型粘性大的土粘性大的土石灰加固，石灰加固，粘性较小的土粘性较小的土水泥或二灰加固；水泥或二灰加固；强度主要由结合料及其与土之间的相互作用的强度主要由结合料及其与土之间的相互作用的 新生物形成；强度形成受环境因素影响大；新生物形成；强度形成受环境因素影响大；无侧限抗压强度大，收缩系数大，抗裂性差，无侧限抗压强度大，收缩系数大，抗裂性差，抗冲刷能力低；抗冲刷能力低；可就地取材，但结合料用量大；可就地取材，但结合料用量大；适合作底基层或垫层。适合作底基层或垫层。无机结合料稳定粗集料无机结合料稳定粗集料（1）悬浮密实型）悬浮密实型粗集料少于粗集料少于70%；密实、无侧限抗压强度及抗拉强度高，刚度大；密实、无侧限抗压强度及抗拉强度高，刚度大；收缩系数较大，抗裂性较差；收缩系数较大，抗裂性较差；透水性差，抗冲刷能力差；透水性差，抗冲刷能力差；施工较容易，不产生离析，级配容易调配；施工较容易，不产生离析，级配容易调配；适合作底基层。适合作底基层。无机结合料稳定粗集料无机结合料稳定粗集料（2）骨架密实型）骨架密实型粗集料多于粗集料多于7080%；无侧限抗压强度及抗拉强度略低，但嵌挤能力无侧限抗压强度及抗拉强度略低，但嵌挤能力 强，整体强度高；强，整体强度高；收缩系数较小，抗裂性较好；收缩系数较小，抗裂性较好；透水性差，抗冲刷能力较强；透水性差，抗冲刷能力较强；施工中易发生离析；施工中易发生离析；适合作基层或底基层。适合作基层或底基层。无机结合料稳定粗集料无机结合料稳定粗集料（3）骨架空隙型）骨架空隙型以粗集料为主体（以粗集料为主体（90%）为开级配碎石；）为开级配碎石；渗透系数应大于渗透系数应大于300m/d；水泥剂量相对要多些，其水泥剂量相对要多些，其7d饱水无侧限抗压强饱水无侧限抗压强 度大于度大于34Mpa；强度高，收缩系数小，耐冲刷；强度高，收缩系数小，耐冲刷；适用于作排水基层，其厚度通常为适用于作排水基层，其厚度通常为815cm。谢谢！欢迎批评指正