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1、水泥稳定类基层目 录p概念p特点和种类p强度形成机理p强度影响因素p缩裂防治p施工一、概念在粉碎或原状松散土中,掺入适量水泥和水,按技术要求进行拌和、摊铺,在最佳含水量时进行压实和养护成型,当其抗压强度符合要求时,该类基层称为水泥稳定类基层。水泥可用来稳定绝大多数的土类(高塑性粘土和有机质较多的土除外),改善其物理力学性质。水泥稳定类一般可用于路面结构的基层和底基层,但水泥稳定细粒土(水泥土)禁止作为高速公路或一级公路路面的基层,只能用做底基层。二、水泥稳定类材料的特点和种类水泥稳定类基层具有良好的整体性、足够的力学强度、抗水性和耐冻性。其初期强度较高,且随龄期增长而增长,应用范围很广。水泥稳
2、定土包括水泥稳定碎石、砂砾、土等多种材料,是水泥稳定类基层的总称,水泥土是水泥稳定细粒土(粘土、粉土、黄土等)的总称。三、水泥稳定类材料的强度形成机理水泥稳定过程中,水泥、土和水之间发生了多种非常复杂的作用:化学作用:水泥颗粒的水化、硬化作用;有机物的聚合作用;水泥水化产物与粘土矿物之间的化学作用等。物理化学作用:粘土颗粒与水泥及水泥水化产物之间的吸附作用;微粒的凝聚作用;水及水化产物的扩散、渗透作用;水化产物的溶解、结晶作用等。物理作用:如土块的机械粉碎作用,混合料的拌和、压实作用等。水泥的水化作用:水泥的水化作用:在水泥稳定土中,首先发生的是水泥自身的水化反应,产生具有胶结能力的水化产物,
3、这是水泥稳定土强度的主要来源。水泥水化生成的水化产物,在土的孔隙中相互交织搭接,将土颗粒包覆连接起来,使土逐渐丧失了原有塑性等性质,并且随着水化产物的增加,混合料也逐渐坚固起来。离子交换作用:离子交换作用:在硅酸盐水泥中,硅酸三钙和硅酸二钙占主要部分,其水化后所生成的氢氧化钙所占的比例也较高,可达水化产物的25。其溶于水后生成的Ca2+与土中的K+,Na+交换吸附,使粘土颗粒之间的距离减小,相互靠扰,导致土的凝聚,改变了土的塑性,使土具有一定的强度和稳定性。化学激发作用化学激发作用当粘土颗粒周围介质的pH值增加到一定程度时,粘土矿物中的部分Si02和Al203的活性将被激发出来,与溶液中的Ca
4、2进行反应,生成新的矿物,这些矿物主要是硅酸钙和铝酸钙系列,这些矿物具有胶凝能力。生成的这些胶结物质包裹着粘土颗粒表面,与水泥的水化产物一起,将粘土颗粒凝结成一个整体。碳酸化作用碳酸化作用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,对水泥稳定土而言这种作用较弱,反应过程也较慢。四、影响水泥稳定土强度的因素1.1.土质土质 各类砂砾土、砂土、粉土和粘土均可用水泥稳定。用水泥稳定级配良好的碎(砾)石和砂砾的效果最好,强度高、水泥用量少;其次是砂性土;再次之是粉性土和粘性土。一般要求土的塑性指数不大于17。2.2.水泥的成分和剂量水泥的成分和剂量 通常情况下,硅酸盐水泥的稳定效
5、果好,而铝酸盐水泥较差;水泥分散度增加,其活性程度和硬化能力也有所增大。水泥土的强度随水泥剂量的增加而增长,水泥用量过多,经济上不合理,且容易开裂。一般采用水泥剂量为35较为合理。四、影响水泥稳定土强度的因素3.3.含水量含水量 含水量不足时,水泥不能在混合料中完全水化和水解,影响水泥的水化作用,也不易压实。水泥正常水化所需水量约为水泥重的20%。对砂性土,完全水化达最高强度的含水量较最佳密度含水量小;而粘性土则相反。4.4.施工工艺及养生施工工艺及养生从开始加水拌和到碾压完成一般控制在6小时之内,最好在3小时之内。水泥稳定土需湿法养生,保证水泥充分水化形成强度;养生温度愈高,强度增长的愈快。
6、五、水泥稳定类基层施工 水泥稳定土基层的施工方法与程序和石灰土基层相似,根据组成材料和强度形成特点,要求各工序紧密连续进行,从拌和到碾压终了,必须在6h内完成,先干拌后,再洒水湿拌,保证水泥均匀地分散在土粒中。加强养生,保持一定的温度和足够的湿度,以防缺水和因温度变化产生裂缝。五、水泥稳定类基层施工 水泥稳定碎石水泥稳定碎石拌合楼拌合楼摊铺机摊铺水泥稳摊铺机摊铺水泥稳定碎石定碎石五、水泥稳定类基层施工 压路机紧跟摊铺压路机紧跟摊铺机碾压机碾压压压实实终压形成光洁面,消终压形成光洁面,消除轮迹除轮迹五、水泥稳定类基层施工 洒水覆盖养生洒水覆盖养生养护期完后及时浇洒养护期完后及时浇洒透层沥青透层沥青p概念p特点和种类p强度形成机理p强度影响因素p施工