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第六章 无机结合料稳定类混合料 本章主要叙述了以水泥稳定类、石灰稳定类和石灰、粉煤灰稳定类为代表的无机结合料稳定类混合料，阐述了这类材料的强度形成机理和收缩特性，介绍了各自的适用范围和混合料设计组成方法。 6.1 水泥稳定类混合料 6.1.1 水泥稳定类混合料的技术性质 ⑴水泥稳定类的强度特征及影响因素 ①强度形成机理 水泥稳定类混合料的强度形成主要取决与水泥水化硬化、离子交换和火山灰反应过程。 ②材料组成材料对强度的影响 影响水泥稳定类混合料强度的主要因素有水泥剂量、土质、集料颗粒组成等。 图6.1 土质、养生温度与水泥稳定土强度的关系曲线 表6.1 三种级配水泥稳定集料的7d抗压强度和干密度测试值 序号 4. 75㎜颗粒含量(%) 7d抗压强度(MPa) 最大干密度(g/㎝) 1 70 4.8 2.30 2 65 5.5 2.31 3 60 5.8 2.35 不同结构类型的水泥稳定碎石在水泥用量相同的条件下，强度也会有所不同。 图6.2 不同结构类型水泥稳定碎石 ③环境因素对强度的影响 养生温度——直接影响水泥的水化进程,因而对水泥稳定土的强度有很明显的影响,在相同龄期时,养生温度越高,水泥稳定土的强度也越高。 延迟时间——对水泥稳定土的强度有显著影响。延迟时间是指水泥稳定土施工过程中，从加水拌和开始至碾压结不束所经历的时间 图6.3 延迟时间与水泥稳定砂砾强度和干密度的关系曲线 ⑵ 收缩特性及影响因素 ①产生收缩的原因： 水泥稳定土在形成强度的硬化过程中，也会出现因温度变化而引起的温度收缩和因水分变化而引起的干燥收缩。不同温度下，水泥稳定土中塑性土含量对其温缩系数的影响较大。水泥稳定土的温缩系数随温度降低的变化幅度越来越大，并以水泥土变化幅度最大，而水泥稳定无塑性集料在不同负温度时的温缩系数变化较小。 ②影响收缩的因素： 水泥稳定土的干缩系数受粒料含量及矿物成分的影响。 水泥剂量的关系曲线，当水泥剂量降低，粒料含量增多时，水泥稳定砂砾的干缩系数减小。 水泥稳定砂砾的制件含水量对其干缩应变也有较大的影响。 图6.4 水泥稳定土干缩系数与水泥剂量的关系曲线 ⑶水泥稳定类混合料的适用性 水泥稳定类材料具有较其它稳定类材料高的强度、刚度和稳定性，可适用于各种交通类别道路的基层和底基层。但是水泥土在干缩性和水稳定性上有着与石灰土相同的缺陷，不应用作高等级沥青路面的基层，只能作为底基层；在高速公路和一级公路公路的水泥混凝土面层下，水泥土也不应用作基层。 6.1.2水泥稳定类混合料的组成设计 ⑴ 材料组成设计要求 水泥稳定类材料主要用于路面基层、底基层。在路面结构中，基层是直接位于面层下，承受面层传来的车轮荷载垂直压力作用，并将其向下面层次扩散分布，同时起到调节和改善路基路面水温状况的作用，并为施工提供稳定而坚实的工作面。所以，对无机结合稳定类混合料技术性质的要求主要包括强度、抗变形能力和水稳性等。根据（JTJ 034-2000），水泥稳定类材料7d浸水抗压强度应符合表6.2。 表6.2 水泥稳定类材料的抗压强度（JTJ 034-2000） 混合料类型 高速公路、一级公路 二级和二级以下公路 基层（MPa） 底基层（MPa） 基层（MPa） 底基层（MPa） 水泥稳定类 3～5③ 1.5～2.5③ 2.5～3.0④ 1.5～2.0④ ⑵ 原材料要求 ①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，都可用于水泥稳定土。 ②水泥稳定类混合料用集料与土 适宜用水泥稳定的材料有：级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石和各种粒状矿渣等，集料中不宜含有塑性指数较大的细土，或应控制其含量。用于各种类别道路等级不同层位的集料的的最大粒径和压碎值要求，见表6.3。 表6.3 水泥稳定土用集料的技术要求 道路等级 高速公路及一级公路 二级和二级以下公路 结构层位 基层 底基层 基层 底基层 最大粒径（方孔筛）（mm）≤ 31.5 37.5 37.5 53 压碎值（%） ≤ 30 30 35 40 表6.4适宜于水泥稳定的集料的颗粒组成范围（JTJ034～2000） 道路等级 结构 层位 通过下列筛孔的质量百分比（%）（㎜） 53 37.5 31.5 26.5 19.0 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.075 0.002 二级和二级以下公路 底基层 100 - - - - - 50~100 -