石灰水泥及稳定土 PPT课件.ppt

五、力学性能 1.强度作用原理a（水泥稳定材料） （2）离子交换作用 水泥水化产物中的Ca(OH)2含量很高，易形成富含Ca2+的碱性溶液环境； 当溶液中富含Ca2+时，因为Ca2+的电价高于K+、Na+等离子，因此与电位离子的吸引力较强，从而取代了K+、Na+，成为反离子，同时Ca2+使双电层电位的降低速度加快。 Ca2+ K+、Na+ ☆增加强度和稳定度。 五、力学性能 1.强度作用原理a（水泥稳定材料） （3）化学激发作用 Ca2+的化学激发作用 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SiO2和Al2O3的活性将被激发出来，与溶液中的Ca2+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，如4CaO?5SiO2?5H2O、4CaO?Al2O3?19H2O、3CaO?Al2O3?16H2O、CaO?Al2O3?10H2O等。 ☆增加强度和水稳定性。 五、力学性能 1.强度作用原理a（水泥稳定材料） （4）碳酸化作用 水泥水化生成的Ca(OH)2，除了可与粘土矿物发生化学反应外，还可以进一步与空气中的CO2发生碳化反应并生成碳酸钙晶体。 ☆反应缓慢，作用较弱。 五、力学性能 1.强度作用原理b（石灰稳定材料） 生石灰的主要成分：氧化钙CaO和氧化镁MgO 生石灰的熟化和硬化：熟化：（消石灰或熟石灰） CaO＋H2O→Ca(OH)2＋65.9kJ/mol 硬化： 结晶和碳酸化 石灰的技术指标(JTJ 034-2000,表4.2.2) 类别与指标 项目 钙质生石灰 镁质生石灰 钙质消石灰 镁质消石灰 I II III I II III I II III I II III 有效钙加氧化镁（%）? 85 80 70 80 75 65 65 60 55 60 55 50 未消解残渣（5mm圆孔筛的筛余）（%） ? 7 11 17 10 14 20 含水量（%）? 4 4 4 4 4 4 细度 0.71mm方孔筛筛余（%） ? 0 1 1 0 1 1 0.125mm方孔筛累计筛余（%） ? 13 20 13 20 钙镁石灰的分类界限，MgO含量(%) ?5 ?5 ?4 ?4 五、力学性能 1.强度作用原理b（石灰稳定材料） （1）离子交换作用（初期强度） （2）碳酸化反应（后期强度） （3）火山灰反应（中后期强度） （4）氢氧化钙的结晶反应 ☆强度主要来源。 五、力学性能 1.强度作用原理c（工业废渣稳定材料） （1）常用材料：粉煤灰 （2）粉煤灰的相关参数： 密 度：1900～2400kg/m3（常见） 2500～2800kg/m3（高钙15％） 比表面积：2700～3500cm2/g 最佳粒径：5～30μm[湿排灰、干排灰] 1、土质 对于石灰稳定土和石灰粉煤灰稳定土，用塑性指数为10%~20%的粘性土较适宜，不适宜用塑性指数小于10%的低塑性土及重粘土。 对于水泥稳定土，可用各种砂砾、粉土和粘土，但级配良好的粗、中颗粒的土比单纯粘性土较适宜。 2、稳定剂品种及用量 当采用石灰稳定剂时，必须测定石灰中有效氧化钙和氧化镁的含量，宜用技术等级为3级以上的石灰。 用水泥稳定时，硅酸盐水泥比铝酸盐水泥效果好一些，不宜采用快硬或早强水泥。 水泥稳定土的强度随水泥剂量增加而增加，石灰稳定土的强度则存在一个最佳石灰剂量值，超过或低于此值，石灰稳定土的强度则降低。 六、影响稳定土强度的因素 3.含水量 存在一个最佳含水量。 4.密实度 希望密实度越大越好。 5.施工时间长短的影响 主要针对水泥稳定土，要求其从开始加水到完全压实的时间尽可能短，一般不要超过6h。 6.养生条件 稳定土必须在适当的温度、湿度下养护，其强度才会不断提高。 七、无机结合料力学性能特点 无机结合料稳定材料力学性能特点 具有较大的抗压强度和一定的抗拉强度 强度随龄期逐渐增长，但后期增加幅度较小 环境温度对半刚性材料强度的形成和发展有很大影响 无机结合料稳定材料强度的时-温转换特性 无机结合料稳定材料的刚度介于刚性材料和柔性材料之间 pause4 小 结 1.强度作用原理 水泥稳定材料：水泥水化作用、离子交换作用、化学激发作用和碳酸化作用 石灰稳定材料：离子交换作用、碳酸化反应、火山灰反应和氢氧化钠的结晶反应 工业废渣稳定材料（粉煤灰）：与石灰稳定材料类似，但不能自行水化 2.温度和时间对强度的影响 在环境温度达到5℃以上