發表日期:2008-6-10
§9-1
概述1.定義:在粉碎的或原狀鬆散的土中摻入一定量的無機結合料(包括水泥、石灰或工業廢渣等)和水,經拌和得到的混合料在壓實與養生後,其抗壓強度符合規定要求的材料稱為無機結合料穩定材料,以此修築的路面稱為無機結合料穩定路面。
2.用途:路面結構的基層和底基層。
3.特點:具有穩定性好、抗凍效能強、結構本身自成板體等特點,但其耐磨性差。
4.注意:無機結合料穩定材料的剛度介於柔性路面材料和剛性路面材料之間,稱為半剛性材料。
§9-2
石灰穩定類基層(底基層)
定義:在粉碎的土和原狀鬆散的土(包括各種粗、中、細粒土)中摻入適量的石灰和水,按照一定技術要求,經拌和,在最佳含水量下攤鋪、壓實及養生,其抗壓強度符合規定要求的路面基層為石灰穩定類基層。用途:
各級公路路面的底基層;二級以下公路的基層;不應用作高等級公路的基層。一、石灰穩定土強度形成原理1.離子交換作用2.結晶作用
熟石灰與水作用生成熟石灰結晶網格:ca(oh)2+nh2o3.火山灰作用
熟石灰的游離ca2+與土中的活性氧化矽和氧化鋁作用生成含水的矽酸鈣和鋁酸鈣:
ca(oh)2·nh20
熟石灰結晶網格和含水的矽酸鈣和鋁酸鈣結晶都是膠凝物質,具有水硬性,能在固體和水兩相環境下發生硬化。
這些膠凝物質在土微粒團外圍形成一層穩定保護膜,填充顆粒空隙,使顆粒間產生結合料,減少了顆粒間的空隙與透水性,同時提高密實度,這是石灰土獲得強度和水穩定性的基本原因。4.碳酸化作用
caco3是堅硬的結晶體,它和其生成的複雜鹽類把土粒膠結起來,從而大大提高了土的強度和整體性。小結:在初期,主要表現為土的結團、塑性降低、最佳含水量增加和最大密實度減少等,後期主要表現為結晶結構的形成,從而提高其板體性、強度和穩定性。
二、影響強度的因素1.土質
塑性指數12-18的粘性土。2.灰質
採用消石灰粉或生石灰粉採用消石灰粉或生石灰粉。3.石灰劑量
石灰劑量較低(小於3%-4%)時,石灰主要起穩定作用,土的塑性、膨脹、吸水量減小,使土的密實度、強度得到改善。
隨著劑量的增加,強度和穩定性均提高,但劑量超過一定範圍時,強度反而降低。存在最佳劑量範圍。
粘性土及粉性土為8%-14%;砂性土為9%-16%。4.含水量
促使石灰土發生物理化學變化,形成強度;便於土得粉碎、拌和與壓實,並且有利於養生。所用水應是乾淨可供飲用的水。5.密實度
石灰土的強度隨密實度的增加而增長。
密實的石灰土,其抗凍性、水穩定性也好,縮裂現象也少。6.石灰土的齡期
石灰土強度具有隨齡期增長的特點。7.養生條件
溫度:溫度高時,物理化學反應、硬化、強度增長快,反之強度增長慢,在負溫條件下甚至不增長。施工期的最低溫度應在5℃以上,並在第一次重冰凍(-3~-5℃)到來之前1個月~1個半月完成。
濕度:在一定潮濕條件下養生強度的形成比在一般空氣中養生要好。三、石灰土基層的應用
在冰凍地區的潮濕路段及其他地區的過分潮濕路段,也不宜採用石灰土做基層。四、石灰穩定土基層縮裂防治
1.控制壓實含水量:含水量略小於最佳含水量;2.嚴格控制壓實標準:達到最大壓實度;
3.溫縮的最不利季節:要在當地氣溫進入-0℃前乙個月結束。4.乾縮的最不利情況:成型初期,重視養護。5.及早鋪築面層。
6.摻加集料(砂礫、碎石等),集料含量為60%-70%,混合料滿足最佳組成要求,提高強度和穩定性,具有較好的抗裂性。7.
防止反射裂縫的措施:(1)設定聯結層。(2)鋪築碎石隔離過渡層。
五、石灰土混合料設計混合料的組成設計包括:
根據強度標準,通過試驗選取合適的土,確定必需的或最佳的石灰劑量和混合料的最佳含水量。1.石灰土的強度標準
在規定溫度保濕養生6d、浸水1d後測其無側限抗壓強度。2.混合料的設計步驟
(1)製備同一種土樣、不同石灰劑量的石灰土混合料;(2)確定混合料的最佳含水量和最大幹壓實密度;
(3)按最佳含水量與工地預期達到的壓實密度製備試件,進行強度試驗時,做平行試驗的試件數量應符合規定。
(4)試件在規定溫度下保濕養生6d,浸水1d,進行無側限抗壓強度試驗,根據強度標準,選定合適的石灰劑量。
六、石灰土底基層的施工1.備料(1)石灰(2)土2.混合料配比
(1)按指定的配比,在石灰土層施工前10-15d進行現場試配。試件尺寸:5cm×5cm(高×直徑)的圓柱體。(2)實際用灰量比設計值高出0.5%-1.0%。
(3)確定混合料的松鋪係數(混合料的乾壓密度與松鋪幹密度之比值)。3.路拌法施工要求(1)攤鋪
a)攤鋪土料前,應先在土基上灑水濕潤。
b)將土料均勻地攤鋪在預定的寬度上,表面應力求平整,並有規定的路拱。c)將土中超尺寸顆粒及其他雜物清除乾淨。d)檢驗松鋪土料層的厚度。e)嚴禁其它車輛在土料層上通行。
f)如粘土過乾,應事先灑水悶料,使它的含水量略小於最佳值。
g)石灰應攤鋪均勻,石灰攤鋪完後,應量測石灰土的松鋪厚度,並校核石灰用量是否合適。(2)拌和與灑水
a)拌和機由兩側向中心拌和,每次拌和應重疊10-20cm。b)隨時檢查拌和深度,嚴禁在底部留有「素土」夾層。c)及時檢查混合料含水量。
d)兩工作段的搭接:在前一段拌和後留5-8m不進行碾壓,待後一段施工時一起再進行拌和。e)拌和機械及其它機械不宜在已壓成的石灰土層上「調頭」。
4.場拌(或集中場拌)法施工要求(1)拌和
a)在中心站用穩定土拌和裝置進行集中拌和。
b)先除錯拌和裝置,混合料的配比和含水量達到規定要求。
c)將土塊粉碎;配料準確;拌和均勻;加水量略大於最加含水量的1%左右。d)成品料露天堆放,減少臨空面。e)檢測混合料中有效cao+mgo含量。(2)攤鋪
a)可用穩定土攤鋪機、瀝青混凝土攤鋪機或水泥混凝土攤鋪機攤鋪混合料;
b)拌和機與攤鋪機的生產能力互相協調。c)松鋪係數應視攤鋪機機械型別而異。d)場拌混合料的攤鋪段,當天攤鋪當天壓實。5.整型
a)路拌混合料拌和均勻後或場拌混合料運到現場經攤鋪達預定的松鋪厚度之時,即應進行初整型。b)初整型的灰土可用履帶拖拉機或輪胎壓路機穩壓1-2遍,再用平地機進行整型,並用上述壓實機械再碾壓一遍。
c)對區域性低窪處,應用齒耙將其表層5cm以上耙松,並用新拌的灰土混合料找補平整,再用平地機整型一次。
d)在整型過程中,禁止任何車輛通行。6.碾壓
a)混合料的壓實含水量應在最佳含水量的±1%範圍內。b)控制壓實厚度。
c)碾壓時後輪應重疊1/2的輪寬,後輪必須超過兩段的接縫處。d)嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路上「調頭」和急剎車。e)碾壓過程中,表面應始終保持濕潤。
f)石灰土碾壓中如出現「彈簧」、鬆散、起皮等現象,應及時翻開晾曬或換新混合料重拌和碾壓。7.養生
至少在保持潮濕狀態下養生7天。養生方法:採用灑水、覆蓋砂等。
§9-3
水泥穩定類基層(底基層)
一、概述
定義:在粉碎的或原狀鬆散的土(包括各種粗、中、細粒土)中,摻入適當水泥和水,按照技術要求,經拌和攤鋪,在最佳含水量時壓實及養護成型,其抗壓強度符合規定要求,以此修建的路面基層稱水泥穩定類基層。特性:
足夠的力學強度、抗水性和耐凍性。初期強度較高,且隨齡期增長而增長。用途:
可用於路面結構的基層和底基層;
禁止作高速公路或一級公路路面的基層,只能用做底基層。二、強度形成原理
化學作用:水泥顆粒的水化、硬化作用,有機物的聚合作用,水泥水化產物與粘土礦物之間的化學作用等等。
物理—化學作用:粘土顆粒與水泥及水泥水化產物之間的吸附作用,微粒的凝聚作用,水及水化產物的擴散、滲透作用,水化產物的溶解、結晶作用等等。
物理作用:土塊的機械粉碎作用,混合料的拌和、壓實作用等等。1.水泥的水化作用
水泥自身的水化反應,產生出具有膠結能力的水化產物,是水泥穩定土強度的主要**。水化產物在土的孔隙中相互交織搭接,將土顆粒包覆連線起來,使土逐漸喪失了原有的塑性等性質,混合料逐漸堅固起來。
2.離子交換作用3.化學激發作用
粘土礦物中的部分sio2和al2o3的活性將被激發出來,與溶液中的ca2+進行反應,生成矽酸鈣和鋁酸鈣系列,其組成和結構與水泥的水化產物都有很多類似處,並且同樣具有膠凝能力。生成的這些膠結物質包裹著粘土顆粒表面,與水泥的水化產物一起,將粘土顆粒凝結成乙個整體。4.
碳酸化作用
碳酸鈣生成過程中產生體積膨脹,可以對土的基體起到填充和加固作用。三、影響強度的因素1.土質
級配良好的碎(礫)石和砂礫,效果最好;其次是砂性土;
再次之是粉性土和粘性土。要求土的塑性指數不大於17。2.水泥的成分和劑量水泥的礦物成分和分散度。
矽酸鹽水泥的穩定效果好,鋁酸鹽水泥較差。水泥劑量為4%-8%較為合理。3.含水量
滿足水泥完全水化和水解作用的需要為好。4.施工工藝過程
水泥土從開始加水拌和到完成壓實的延遲時間要盡可能最短,一般要在6h以內。在水泥終凝時間達不到規定要求時,可以使用一定劑量的緩凝劑。水泥穩定土需要溼治養生。
四、材料要求及混合料組成設計1.材料要求(1)土
石渣、石屑、砂礫、碎石土、礫石土等。(2)水泥
普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥或火山灰質矽酸鹽水泥。選終凝時間較長(宜6h以上)的水泥。不應使用早強、快硬及受潮變質的水泥。採用標號較低水泥,如325號水泥。(3)水
飲用的水,均可以應用。2.混合料組成設計(1)強度和壓實度標準(2)設計步驟:同石灰土
五、水泥穩定粒料施工1.材料(1)水泥(2)集料2.混合料設計
在水泥穩定碎石層施工前10-15d進行現場試配。
3.施工要求(1)底基層準備(2)一般規定
a)水泥穩定碎石層施工期的最低氣溫在5℃以上,並在第一次冰凍到來之前半個月到乙個月完成。b)確定每一作業段的合理長度:①水泥的終凝時間;②施工季節和氣候條件;
③延緩時間對混合料密度和抗壓強度的影響;④施工機械的效率和數量;⑤操作的熟練程度;⑥儘量減少接縫。(3)拌和方法和攤鋪
a)混合料應在中心拌和廠拌和,可採用間歇式或連續式拌和裝置。b)所有拌和裝置都應按比例(重量比或體積比)加料。c)拌和要均勻,含水量要略大於最佳值。
d)用平地機或攤鋪機按松鋪厚度攤鋪,攤鋪要均勻。(4)整型、(5)碾壓、(6)接縫處理(同石灰穩定類)(7)養生及交通管制
a)每一段碾壓完成後應立即開始養生。b)在整個養生期間保持潮濕狀態。
c)水泥穩定碎石層上立即鋪築瀝青面層時至少灑水養生3d。(8)養生期滿驗收合格後立即澆透層油。
§9-4
工業廢渣穩定基層
一、概述
常見的工業廢渣:電廠:粉煤灰、煤渣鋼鐵廠:高爐渣、鋼渣化肥廠:電石渣煤礦廠:煤矸渣
特點:水硬性、緩凝性、強度高、穩定性好,成板體、強度隨齡期不斷增加,抗水、抗凍、抗裂而且收縮性小,適應各種氣候環境和水文地質條件等。
用途:石灰穩定工業廢渣做高階或次高階路面的基層或底基層。二、對材料要求1.石灰
石灰的質量宜符合ⅲ級以上技術指標。2.廢渣材料
粉煤灰主要成分:二氧化矽和三氧化二鋁,總含量一般要求超過70%。粉煤灰的燒失量:小於20%。3.粒料(礫料)
三、混合料組成設計(參照石灰穩定土)
根據強度標準,通過試驗選取適宜穩定的土,確定石灰與粉煤灰或石灰與煤渣的比例,確定石灰粉煤
灰或石灰煤渣與土的比例,確定混合料的最佳含水量。四、石灰煤渣(簡稱二渣)基層
定義:用石灰和煤渣按一定配合比,加水拌和、攤鋪、碾壓、養生而成型的基層。配合比選用:
採用石灰煤渣做基層或底基層:石灰與煤渣=20:80-15:85。
採用石灰煤渣土做基層或底基層(土為細粒土):石灰與煤渣=1:2-1:
3,混合料的石灰不應小於10%。採用石灰煤渣粒料做基層或底基層:石灰:
煤渣:粒料=(7-9):(26-33):
(67-58)。特性:具有水硬性,物理力學性質基本上與石灰土相似,強度與水穩定性都比石灰土好。
初期強度增長慢,有一定的塑性,達到一定齡期後,處於彈性工作狀態,成板體,具有剛性。冷縮和乾縮時,易產生裂縫。
施工:程式和方法基本上與石灰土基層相同。
要加強養生,重視提高初期強度,防止重交通量下出現早期破壞現象。五、石灰粉煤灰(簡稱二灰)類基層
定義:用石灰和粉煤灰按一定配比,加水拌和、攤鋪、碾壓及養生而成型的基層。配比:各地可根據當地的實踐經驗配比選用。
採用石灰粉煤灰土:石灰與粉煤灰的比,常用1:2-1:
4。石灰粉煤灰與細粒土的比為30:70-50:
50。採用石灰粉煤灰與級配的中粒土和粗粒土:石灰與粉煤灰的比為1:
2-1:4,石灰粉煤灰與粒料的比常採用20:80-15:
85。施工:同石灰穩定土基層的施工。
混合料設計:在二灰碎石層施工前10~15d進行現場試配,按照規定進行試驗。施工要求:①底基層準備。
②二灰碎石混合料應用拌和機械集中拌和,不得採用路拌;用攤鋪機鋪築;碾壓和整型的全部操作應在當天完成。
③養生與澆灑瀝青透層
第九章注意
考試要求 通過對本章的學習,理解注意的概念 注意的功能和外部表現 掌握注意的分類,容易引起無意注意的條件和有利於保持有意注意的條件 重點把握注意的品質,懂得如何運用注意的規律來組織教學 識記無意注意 有意注意 注意的範圍 注意的穩定性 注意的分配 注意的轉移 興趣 直接興趣 間接興趣 興趣效能 興趣...
第九章控制
典型例題分析 一 單項選擇題 1.能夠有效避免消極後果,降低經濟成本的控制型別是 a.前饋控制 b.現場控制 c.反饋控制 d.全面控制 解析 前饋控制 現場控制 反饋控制三大基本型別是依據控制時間點的不同而劃分的。反饋控制是在消極後果已經造成後實施的,是最為困難的控制。現場控制突出了時效性,發現問...
第九章期權
第九章期權與期權交易 一 單選題 1.期權從買方的權利來劃分,有 b a.現貨期權和 期權 c.商品期權和金融期權 b.看漲期權和看跌期權 d.美式期權和歐式期權 2.看漲期權又稱為 a a.買方期權 c.賣方期權 b.認沽期權 d.賣權 3.期權買方在期權合約到期日之前不能行使權利的這種期權是 c...