半刚性基层一、概述1.半刚性基层发展和应用概况60～70年代：石灰土——经济70年代：开始应用二灰类，但碎石无级配80～90年代：大量应用二灰稳定类，悬浮型结构90年代：同时应用二灰稳定类和水泥稳定类2.半刚性基层类型基层类型：（1）粒料类基层（2）有机结合料稳定类——沥青稳定类沥青稳定土沥青碎石——沥青碎石、沥青贯入沥青稳定碎石沥青混凝土（3）无机结合料稳定类——半刚性基层此外还有刚性基层——混凝土、贫混凝土基层半刚性基层类型：（1）石灰稳定类（2）水泥稳定类（3）综合稳定类（4）工业废渣稳定类常用半刚性基层类型：（1）二灰稳定类二灰稳定碎石、二灰稳定砂砾——基层二灰土——底基层（2）水泥稳定类水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾——基层水泥土——底基层水泥稳定砂、水泥稳定石屑等，水泥稳定中粒土——低等级公路基层1、高等级公路底基层3.半刚性基层的特点（1）优点①强度高、承载力大、整体性好②稳定性好（水稳性、冻稳性）③刚度大④对地方材料的质量要求较低⑤就地取材，经济性能好（2）缺点①收缩系数较大、抗变形能力差②透水性差，表面易积水③破裂后不能愈合④对荷载大小的敏感性较大（3）特点①较大的刚性、抗变形能力差②弯拉强度控制设计目前沥青路面设计中，采用劈裂强度③环境温度和湿度对强度形成有很大的影响④强度和刚度均随龄期增长、后期衰减并逐渐疲劳（4）再认识——结论①裂缝难以解决②排水性能不好③强度、模量会不断衰减④抗车辙能力并不比柔性基层好⑤对重载、超载交通敏感性大⑥铺筑过程易提前开裂⑦维修困难养生时间长、破坏后无愈合能力，新老基层无法联结⑧与沥青面层之间难以成为整体⑨施工中表面处理困难无法铣创或修补，浮灰难以清除2二、强度形成机理1.强度形成机理（1）石灰稳定类①离子交换作用粘土凝聚（初期强度）②结晶作用形成含水CaCO3（CaCO3•nH2O），属晶体结构（后期强度）③碳酸化作用形成碳酸钙（后期强度）④火山灰作用形成含水硅、铝酸钙（主要的作用，中、后期强度）（2）水泥稳定类①离子交换作用②水泥的水化作用和硬化作用产生水泥石（主导性，全过程）③水泥水解产物（Ca(OH)2）的作用——碳酸化作用，属次生的。④化学激发作用粘土矿物中的部分SiO2和Al2O3活性分子激发出来，与溶液中的Ca2+进行反应，生成新的矿物即铝酸钙系列。（3）二灰稳定类主要是火山灰反应，在粉煤灰的表面进行，比较缓慢。具体表现为：①石灰与粉煤灰之间的火山灰反应②石灰在水溶液中的解离作用③石灰的结晶和碳化（碳酸化）作用二灰碎石的强度形成形成二灰稳定碎石混合料强度的另一个必要条件是压实。当混合料加水拌和后，应及时碾压，让上述的化学反应在压实了的混合料中进行，如果不压实，化学反应照常进行，但形不成网络结构，充其量反应后的混合料变为一堆具有一定水稳定性的松散集合体，没有强度，不能形成板体结构。随着龄期的延长，水化产物在过饱和溶液状态下以微晶体形式析出，并由玻3璃体表面伸展到二灰稳定碎石固相间的空隙，互相联生，形成二维的结晶体网状结构，且将固相颗粒联结成一整体，形成了很高的联结强度。火山灰反应是一个缓慢、长期的过程，这是使二灰稳定碎石混合料具有较高后期强度的根本原因。当二灰中的水化硅酸钙胶体析出之后，犹如水泥石一样，能将作为骨料的碎石紧紧地胶接在一起，形成一个坚实的整体，逐渐产生一定的强度。并且强度随着龄期的增长而增大。2.强度形成过程反应（作用）新生物凝胶晶体（结晶），这一过程是不断、连续地进行的（且长期的）在一定时期内，原材料、新生物质凝胶和晶体几乎是同时存在的。随着时间的延续，结晶体逐渐增多，强度和刚度不断增大。半刚性材料逐渐由松散状态经过凝胶状态向结晶状态转化。3.强度形成过程中半刚性材料的力学特性（1）强度、刚度和稳定性逐渐增大（2）极限拉应变逐渐减小，即变形能力逐渐减少（3）抗冲刷能力逐渐提高（4）收缩系数逐渐增大（5）应变控制应力控制状态（6）抗剪强度逐渐失效（7）对荷载大小的敏感性逐渐增大4.影响路用性能的因素（1）强度、刚度石灰稳定类——土质、灰质、石灰剂量、密实度、龄期、养生条件、温度（气温...
