【土木工程材料第九章无机结合料稳定材料】主要探讨了在土木工程建设中,尤其是道路建设领域,广泛使用的无机结合料稳定材料。无机结合料稳定材料是一种通过添加适量无机结合料(如水泥、石灰、粉煤灰等)和水,对粉碎或松散的土进行拌合、压实和养生后形成的复合混合物,以满足道路基层和底基层的强度和耐久性需求。这类材料通常应用于高等级公路的路面结构。
无机结合料稳定材料的分类依据无机结合料种类和土的粒径大小。根据结合料类型,可分为石灰稳定土、水泥稳定土、综合稳定土(石灰水泥混合)和石灰工业废渣稳定土。根据土的粒径,可以分为稳定细粒土和稳定粒料,如石灰土、水泥土、二灰土(石灰粉煤灰土)以及稳定砂粒和稳定碎石。
这些材料的优点在于其优良的力学性能,高抗压和抗弯强度,良好的水稳性和抗冻性,以及较小的在外力作用下的变形。它们还便于就地取材,易于机械化施工,养护成本低,并可利用工业废渣,符合环保要求。然而,其主要缺点是易因干缩或低温收缩产生裂缝,耐磨性不足,一般不适合作为路面的最上层。
在组成材料方面,对于水泥稳定类,应选择初凝时间3小时以上、终凝时间6小时以上的水泥,避免使用快硬或早强水泥,以及受潮变质的水泥。土的选择需考虑均匀系数大于10,塑性指数小于12,压碎值和级配需满足特定公路等级要求。水的质量应满足饮用标准,可用于拌和和养护。
石灰稳定类材料中,石灰质量需达到合格标准,高速公路和一级公路通常使用磨细生石灰粉。粉煤灰和湿粉煤灰可以使用,但湿粉煤灰的含水量应控制在35%以内。煤渣作为填充材料时,其最大粒径也有相应限制。
无机结合料稳定材料的技术性质包括压实性、强度和缩裂特性。压实性影响材料的密实度和稳定性,强度关系到路面的承载能力,而缩裂特性则关乎材料长期使用中的裂缝产生。此外,无机结合料稳定材料的组成设计是一个重要的环节,包括材料选择、配合比设计等步骤,确保材料性能满足工程要求。
无机结合料稳定材料是土木工程中不可或缺的组成部分,其性能、分类和应用都直接影响到道路建设的质量和耐久性。通过合理选择和设计,可以充分发挥这些材料的优势,构建安全、持久的交通基础设施。