公路養(yǎng)護(hù)常用材料-石灰、水泥

單元一公路路基路面養(yǎng)護(hù)常用材料本單元主要內(nèi)容第一節(jié)砂石材料第二節(jié)石灰、水泥第三節(jié)瀝青第二節(jié)石灰、水泥膠凝材料是指能以自身的物理化學(xué)作用，從漿體變?yōu)閳?jiān)固的石狀體，并能將松散材料（如碎石、砂等）膠結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的整體結(jié)構(gòu)的材料。膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料：瀝青、樹(shù)脂氣硬性膠凝材料：石灰、石膏水硬性膠凝材料：水泥第二節(jié)石灰、水泥氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化、保持或繼續(xù)提高強(qiáng)度的膠凝材料。水硬性膠凝材料如各種水泥，則不僅能在空氣中硬化、而且能更好的在水中硬化，且可在水中或適宜的環(huán)境中保持并繼續(xù)提高速度。一、石灰（一）石灰的原料及生產(chǎn)石灰是一種氣硬性膠凝材料，它是將碳酸鈣為主要成分的材料（主要為石灰石）經(jīng)過(guò)900~1200℃的高溫煅燒，盡可能的分解與排出CO2，得到以CaO主要成份的生石灰，它是一種多孔結(jié)構(gòu)材料。原料：石灰石、白堊、貝殼等。一、石灰（一）石灰的原料及生產(chǎn)分類：鈣質(zhì)生石灰—MgO≤5%鎂質(zhì)生石灰—MgO＞5%次品原因缺點(diǎn)欠燒石灰溫度過(guò)低，時(shí)間不足，塊料過(guò)大有未分解，利用率低過(guò)燒石灰溫度過(guò)高，時(shí)間太長(zhǎng)，塊料太小石灰過(guò)燒，活性降低“欠火石灰”顏色發(fā)青，內(nèi)部有未燒透的內(nèi)核，使用時(shí)不能完全消化，有效氧化鈣和氧化鎂含量低，缺乏粘結(jié)力；“過(guò)火石灰”表面出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，塊體密度大，消化緩慢，用于建筑結(jié)構(gòu)物中仍能繼續(xù)消化，以致引起體積膨脹，導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫等破壞現(xiàn)象，危害極大。一、石灰（一）石灰的原料及生產(chǎn)一、石灰（二）石灰的特性1可塑性好在水泥砂漿中摻入石灰膏，配成混合砂漿，可顯著提高砂漿的和易性。2硬化較慢、強(qiáng)度低3耐水性差受潮后石灰中的氧化鈣及氫氧化鈣會(huì)溶解，強(qiáng)度更低，在水中還會(huì)潰散。所以，石灰不宜在潮濕的環(huán)境中使用，也不宜單獨(dú)用于建筑物的基礎(chǔ)。一、石灰（二）石灰的特性4硬化時(shí)體積收縮大除調(diào)成石灰乳作粉刷外，不宜單獨(dú)使用，工程上通常要摻入砂、紙筋、麻刀等材料以減小收縮，并節(jié)約石灰。4生石灰吸濕性強(qiáng)儲(chǔ)存生石灰不僅要防止受潮，而且也不宜儲(chǔ)存過(guò)久。石灰砂漿主要用于地面以上部分的砌筑工程，并可用于抹面等裝飾工程。01加固軟土地基，在軟土地基中打入生石灰樁，可利用生石灰吸水產(chǎn)生膨脹對(duì)樁周土壤起擠密作用，利用生石灰和粘土礦物間產(chǎn)生的膠凝反應(yīng)使周圍的土固結(jié)，從而達(dá)到提高地基承載力的目的。02（三）石灰的應(yīng)用石灰和粘土按一定比例拌和制成石灰土或與粘土、砂石、爐渣制成三合土，用于道路工程的墊層。03在道路工程中，隨著半剛性基層在高等級(jí)路面中的應(yīng)用，石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土及其穩(wěn)定碎石等廣泛用于路面基層。04（三）石灰的應(yīng)用水泥是一種多級(jí)分的人造礦物粉料，與水拌和后成為塑性膠體，既能在空氣中硬化，也能在水中硬化，并能將砂石等材料的結(jié)合成具有一定強(qiáng)度的整體，水泥是水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料。常用的水泥有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥。二、水泥把幾種原材料按適當(dāng)比例配合在磨機(jī)中磨成生料；將制備好的生料入窯進(jìn)行煅燒，至1450℃左右生成以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥“熟料”；為調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度，在燒成的熟料中加入質(zhì)量３％左右的石膏共同磨細(xì)，即為硅酸鹽水泥。因此，硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝概括起來(lái)為“兩磨一燒”。二、水泥（一）硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝石灰石(Cao)粘土(Al03、Fe203、Sio2)生料熟料煅燒水泥磨細(xì)石膏輔料混合磨細(xì)二、水泥（二）硅酸鹽水泥的礦物組成1硅酸鹽水泥的原料與生料的化學(xué)組成生料主要化學(xué)成分：，，

和

。2硅酸鹽水泥熟料的礦物組成（1）經(jīng)高溫煅燒后，以上四種化學(xué)成分化合為熟料中的主要礦物組成：硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣簡(jiǎn)式為簡(jiǎn)式為簡(jiǎn)式為簡(jiǎn)式為2、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成（2）四種礦料的特性

a.（硅酸三鈣）水泥中主要礦物組成，含量通常為50﹪左右，對(duì)硅酸鹽水泥影響大。水化速度較快，水化熱高，早期強(qiáng)度高。

b.（硅酸二鈣）水化速度較慢，水化熱很低。早期強(qiáng)度較低而后期強(qiáng)度較高。耐化學(xué)侵蝕較高，干縮性較小。2、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成（2）四種礦料的特性

c.（鋁酸三鈣）水化反應(yīng)速度最快，水化熱最高。早期強(qiáng)度較高，但強(qiáng)度絕對(duì)值小。耐化學(xué)腐蝕性差，干縮性大。（注：其含量決定水泥的凝結(jié)速度和釋放熱量，通常為調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)速度，需摻加石膏或硅酸三鈣與石膏形成的水化產(chǎn)物）。

d.（鐵鋁酸四鈣）遇水反應(yīng)較快，水化熱較高。強(qiáng)度較低，對(duì)水泥抗折強(qiáng)度和抗沖擊性能起重要作用。耐化學(xué)腐蝕性好，干縮性小。（三）硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)1細(xì)度水泥顆粒的粗細(xì)程度對(duì)水泥的使用有重要影響。水泥顆粒粒徑一般在7～200μm范圍內(nèi)。2標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量稠度是水泥漿達(dá)到一定流動(dòng)度時(shí)的需水量。“標(biāo)準(zhǔn)稠度”是人為規(guī)定的稠度，其用水量采用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀測(cè)定。硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量一般在24％～33％之間。（三）硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)3凝結(jié)時(shí)間水泥從加水開(kāi)始到失去其流動(dòng)性，即從液體狀態(tài)發(fā)展到較致密的固體狀態(tài)的過(guò)程稱為水泥的凝結(jié)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程所需要的時(shí)間稱為凝結(jié)時(shí)間。（三）硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)4體積安定性水泥漿體硬化后體積變化的均勻性稱為水泥的體積安定性。即水泥硬化漿體能保持一定形狀，不開(kāi)裂，不變形，不潰散的性質(zhì)。（三）硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)5強(qiáng)度強(qiáng)度是評(píng)價(jià)硅酸鹽水泥質(zhì)量的又一個(gè)重要指標(biāo)。根據(jù)水泥膠砂的3天和28天強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果劃分的級(jí)別稱為強(qiáng)度等級(jí)。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)劃分為42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六個(gè)等級(jí)。（三）硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)（四）混凝土碳化對(duì)構(gòu)件的影響空氣中CO2氣體滲透到混凝土內(nèi)，與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過(guò)程稱為混凝土碳化，又稱作中性化。