未筛分碎石是什么意思(半刚性基层详解——材料的要求及组成设计)

半刚性基层材料组成：土、结合料、外加剂

影响半刚性材料强度的因素：

结合料（品质、剂量）

土（成分、粒径和级配、配比、易于施工）

拌合（配比精度、均匀性、含水量）

铺筑（均匀性、压实）

养生条件（湿度、温度、施工荷载等）

龄期（正式开放交通时间）

一、材料要求

（一）原材料要求

1、土石材料

---粒径、细粒土的塑性性质、压碎值、不良成份含量、粒度组成

路面基层用土，按单颗粒粒径的大小和组成分为：

细粒土（最大粒径<9.5mm,小于2.63mm的颗粒含量不少于90%）

-----各种粉性土、粘性土、砂性土、砂和石屑

中粒土（最大粒径<26.5mm,小于19mm的颗粒含量不少于90%）

-----各种砂砾土、碎石土、级配砂砾、级配碎石等

粗粒土（最大粒径<37.5mm,小于31.5mm的颗粒含量不少于90%）

-----各种砂砾石、碎石、级配砂砾、级配碎石等

** 对细粒土的液限，塑性指数要求：

水泥稳定细粒土：IP<17，宜<IP12，稳定中粗粒土可稍大；

石灰稳定类：IP＝15－20，稳定无粘性的级配砂砾、级配碎石时应掺15%的粘性土；塑性相对较高的粘性土更适宜水泥和石灰综合稳定；

石灰工业废渣稳定类：IP<12-20粘土和亚粘土，要控制有机质含量<10%）。

** 压碎值要求

依公路等级、做基层或底基层、填细碎石或级配碎石而异：要求高的≦26%或30%，要求低的35%或40％。

**硫酸盐与腐殖质含量

水泥稳定：腐殖质含量<2%,含量偏高时，不应单水泥稳定用，硫酸盐含量<0.25%；

石灰和二灰：有机质含量<10%, 硫酸盐含量<0.8%。

** 颗粒组成（强度和温度稳定性及施工性能方面的考虑）

基层、底基层，稳定土应参考规范的级配；例下表：

最大粒径有严格要求。

（二）无机结合料

1、水泥

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐等水泥均可用；

低标号（325）；

凝时间长（初凝>3h，终凝>6h），快硬、早强及受潮水泥不能用。

2、石灰

三级以上生石灰或消石灰，等外石灰及其他石灰应满足各指标要求；

高速一级公路、城市快速主干道宜用磨细生石灰粉。

3、工业废渣（粉煤灰、煤渣、水淬渣、高炉重矿渣、钢渣、煤矸石等）

**粉煤灰：活性成分>70%，烧失量<20% ，比表面积2000-35000cm2/g，干粉湿粉均可用，铺筑二灰时宜使用较粗的粉煤灰。

**煤渣：颗粒均匀，孔隙多，成份接近粉煤灰，使用时注意级配调整，大粒径应打碎，烧失量<20% 。

**水淬渣（热熔矿渣经水聚冷而成）：成份接近粉煤灰，活性高，长久堆放会自行胶结，品质下降。

**冶金矿渣（热熔矿渣自然冷却成的重矿渣）坚硬，比重大，可代替碎石，宜用堆置3个月以上的陈渣。

二、基层材料组成设计

设计目标：强度满足要求、抗裂性最优，抗冻性能，易于施工。

半刚性材料基层、底基层按其混合料结构状态分为四种结构类型：

骨架密实型（高速公路、一级公路的基层或上基层）

骨架空隙型（路面内部排水要求的基层）

悬浮密实型（二级及二级以下公路的基层和各级公路的底基层）

均匀密实型（高速公路、一级公路的底基层、二级及二级以下公路的基层）

设计基本原则：

**结合料剂量（改善路用性能）

（结合料剂量=结合料质量/干土质量；确定高、低剂量的限制）

**尽量采用综合稳定（互相弥补不足----水泥的快硬、粉煤灰低收缩性、石灰改善土等，改善混合料的物理力学性质）

**注重集料级配（形成稳定结构----集料靠拢但不紧密，无机结合料填充）

方法：

* 试配混合料

* 最大干密度和最佳含水量测试

* 成型具有一定体积、一定密实度要求的试件（大、小）

一般宜采用振动成型方法，缺乏试验条件时对悬浮密实和均匀密实型混合料可采用静压成型方法。

* 脱模养生（规定龄期6+1天，20±2˚С（北方），25±2˚С（南方））

* 压力机测极限破坏抗压强度试验

抗压强度要求

选合结合料剂量，即满足：

抗冻性能检验：

中冰冻、重冰冻区的高速公路、一级公路采用石灰粉煤灰稳定类材料做基层时，应进行抗冻性能检验。

抗冻性能采用28天龄期的试件经18℃至-18℃的5次冻融循环后的残留抗压强度与28天龄期的抗压强度（MPa）之比进行评价。

提高石灰粉煤灰稳定类材料的早期强度或越冬的抗冻性能，掺入剂量通过试验确定。

混合料组成设计中的建议：

** 水泥稳定类材料的强度随水泥剂量的增大而增大，但水泥的剂量通常受混合料的温缩和干缩性能制约，通常推荐： 4%~6%。

**石灰与粉煤灰比例可用1:2-1:4，石灰粉煤灰与集料的比应是20:80-15:85;石灰粉煤灰与细粒土的比例可以是30:70-90:10。

** 水泥用量占结合料总量的30%以上时，按水泥稳定类进行设计 。

** 为提高石灰工业废渣的早期强度，可外加1%~2%的水泥。

** 采用水泥稳定碎石土、砾石土或含泥量大的砂、砂砾时，掺入一定剂量石灰进行综合稳定。（效果更好）

** 水泥稳定粒径均匀、且不含或细料很少的砂砾、碎石以及不含土的砂时，宜在集料中添加20％～40％的粉煤灰，或添加剂量为10％～12％的石灰土进行综合稳定。(增加压实性能，提高结构的稳定性)

** 不含黏性土的砂砾、级配碎石和未筛分碎石，采用石灰土稳定时，石灰土与集料的质量比宜为1：4，集料应具良好的级配。