道路工程材料复习题.docx

绪论P2 常用的道路工程材料：石料与集料、结合料和聚合物类、沥青混合料、水泥混凝土与砂浆、无机结合料稳定类结合料、其他道路工程材料。P3 道路工程材料的基本技术性能：1、基本物理性能；2、基本力学性能；3、耐久性；4、工艺性。P4 技术标准：国标GB；交通部门基本建设规范JTJ；建材行业标准JC；石油化工行业标准SH。第一章P14 天然集料包括天然砂、砾石和卵石等。人工集料是岩石或卵石经破碎和筛分设备加工而成的具有棱角、表面粗糙的石料碎块。P15 人工砂是指经除土处理的机制砂、混合砂的统称。机制砂是碎石经制砂机反复破碎加工至粒径小于2.36mm的人工砂。混合砂是由机制砂和天然砂混合制成的砂。沥青混合料中，粗集料是指粒径尺寸大于2.36mm的碎石；在水泥混凝土中，粗集料是指粒径尺寸大于4.75mm的碎石。P17 级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。P19 粗集料的性能用压碎值、磨光值、磨耗值和冲击值等指标表示。P24 细度模数的划分：粗砂：Mf=3.73.1；中砂：Mf=3.02.3；细砂：Mf=2.21.6。判断：P9 依据岩石中的氧化硅含量将石料划分为：碱性石料（钙质）、中性石料和酸性石料（硅质），所对应的SiO2含量依次为：小于52%、52%65%、大于65%。 P20 磨光值越高，抗滑性越好；冲击值越小，抗冲击能力越好；磨耗值越高，耐磨性越差。 笔记：石料与沥青黏附性的测定方法：水煮法：粒径大于13.2mm的石料；水浸法：粒径小于13.2mm的石料。名词解释：碱集料反应：P9 在水泥路面工程中，一些含有活性的二氧化硅（SiO2）或活性碳酸盐成分的集料会与水泥中的碱性氧化物发生化学反应，称“碱集料反应”。填空：P12 用试件的单轴抗压强度来评定岩石的强度，路面工程用石料采用圆柱体或立方体试件，其直径或边长和高均为50mm2mm。 P13 岩石抗冻性的室内测定方法有抗冻性试验（直接冻融法）和坚固性试验（硫酸钠坚固性试验）。在抗冻性试验中，一般认为质量损失率小于2%、抗冻系数大于75%时，为抗冻性好的岩石。第二章P36 沥青是黑色或暗黑色固体、半固体或粘稠状物，由天然或人工制造而得，主要为高分子烃类所组成，它们通常可以是气体、液体、半固体或固体，完全溶解于二硫化碳。广义的沥青主要包括天然沥青、焦油沥青和石油沥青三大类。P41 除了碳和氢两种元素之外，还有少量的硫、氮和氧，通常称为杂原子。此外，沥青中还富集了原油中的大部分微量金属元素，如钒、镍、铁以及钠、钙、铜等。P43 沥青的胶体结构分为：（1）溶胶型沥青PI+2这类沥青在常温下呈现非牛顿流动特性，并具有粘弹性和较好的温度稳定性。随着温度的升高，连续相的溶解能力增强，沥青质胶团可逐渐解缔，或胶质从沥青质吸附中心脱附下来。当温度足够高时，沥青的分散度加大，沥青则又可以近似真溶液而具有牛顿流动性。（3）溶凝胶型沥青-2PI13.2mm者采用水煮法；13.2mm者采用水浸法。P61 标号为PG76-22的沥青，表示其要符合高温性能指标的最低试验温度不低于76，低温性能指标要求的试验温度不高于22。P62 液体石油沥青的凝结速度分为快凝AL（R）、中凝AL(M)、慢凝AL（S）三个标号。P67 改性沥青是指掺加橡胶、树脂高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化物加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。P67 用于道路沥青改性的聚合物主要是以下三类：树脂、橡胶、热塑性弹性体。P67 改性沥青的评价指标：聚合物改性沥青离析试验、沥青弹性恢复试验、黏韧性试验以及测力延度试验等。P74 乳化沥青是黏稠沥青经热融和机械作用以微滴状态分散于含有乳化剂稳定剂的水中，形成水包油（O/W）型的沥青乳液。P75 乳化沥青的基本组成材料：沥青、水、乳化剂、稳定剂。P83 改性乳化沥青是以乳化沥青为基料，以高分子聚合物（一般为橡胶乳）为添加改性材料，同时掺入适量的分散稳定剂或其他微量配合剂，在一定的工艺条件下，经过掺配、混溶制备成具有某种特性的稳定沥青橡胶混合乳液，这种混合乳液被称为橡胶改性乳化沥青。填空：P41 沥青的分类常用的为三组分法（油分、树脂、沥青质）和四组分法（饱和分、芳香分、胶质、沥青质）。判断：P56 沥青的老化表现为：针入度减小，延度降低，软化点升高，绝对粘度提高，脆点降低。名词解释：蠕变：P57 黏弹性物体在应力保持不变的情况下，应变随时间的增加的现象，称为蠕变。第三章P94 沥青混合料分为特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式和砂粒式。P94 根据沥青混合料的拌和及铺筑温度分类：热拌热铺、冷拌冷铺、热拌冷铺、温拌。P100 沥青混合料是由粗集料、细集料、矿粉与沥青，以及外加剂所组成的一种复合材料。沥青材料分为悬浮密实结构、骨架孔隙结构和骨架密实结构。悬浮密实结构密实度较大，水稳定性、低温抗裂性和耐久性较好，但可能会导致沥青混合料强度和稳定性的下降；骨架孔隙结构：空隙较大，高温稳定性好，空隙率较大，渗透性较大，气体和水分易进入沥青混合料内部，引发沥青老化或将沥青从集料表面剥落，因此这种结构的沥青混合料耐久性值得关注；骨架密实结构：较高密度的骨架结构，兼具上述两种结构的优点。P104 沥青混合料在使用过程中将承受车辆荷载反复作用以及环境因素的作用，需要具有足够的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗老化性、抗滑性等技术性能。P106 沥青混合料高温稳定性的形成主要来源于矿质集料颗粒间的嵌锁作用及沥青的黏结作用。P109 加载控制模式的影响因素有：沥青混合料的组成和试验条件。试验时通常采用应力控制模式或者应变控制模式进行沥青混合料的疲劳试验和疲劳分析。P111 水稳定性的测定试验有：沥青与集料的黏附性试验、浸水试验、冻融劈裂试验。P115 高温指标一级划分为3个区，低温二级划分4个区，雨量三级划分4个区。P116 用于沥青混合料中的粗集料，可采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等；粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体，且无风化、不含杂质，并具有足够的强度、耐磨耗性。用于拌制沥青混合料的细集料可采用天然砂、机制砂或石屑。细集料应洁净、干燥、无风化、不含杂质，并有适当的级配范围。P118 石屑是采石场破碎石料时通过4.75mm或2.36mm的筛下部分。P119 用于沥青混合料的填料最好采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，生产矿粉的原石料中泥土杂质应清除。简答：P102 结构强度的影响因素：沥青结合料的黏度、矿质混合料性能的影响、沥青与矿料在界面上的交互作用、沥青混合料中矿料比面和沥青用量影响、使用条件的影响。名词解释：集料的最大粒径：P94 集料的最大粒径是指通过百分率为100%的最小标准筛的筛孔尺寸。集料的公称最大粒径：P94 集料的公称最大粒径是指全部通过或允许少量不通过的最小一级标准筛的筛孔尺寸，通常比最大粒径小一个粒级。油石比：P98 油石比定义为沥青与矿料的质量百分比，而沥青含量定义为沥青质量占沥青混合料总质量的百分率。空隙率VV：P98 空隙率VV是指压实状态下沥青混合料内矿料和沥青实体之外的空隙（不包括矿料本身及其表面已被沥青封闭的孔隙）的体积V占试件总体积的百分率。判断：P108 对于同一油源的沥青，针入度较大、温度敏感性较低的沥青低温劲度系数较小，抗裂能力较强。所以在寒冷地区，可采用稠度较低、劲度较低的沥青，或选择松弛性能较好的橡胶类改性沥青来提高沥青混合料的低温抗裂性。 P116 夏季温度高，高温持续时间长的地区，采用黏度高的沥青；冬季寒冷的地区，则宜采用稠度低、低温劲度较小的沥青。日温差较大的地区选择针入度指数较高的低感温性沥青。填空：P123 全过程的沥青混合料配合比设计包括三个阶段：目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证。第四章 P161 通用硅酸盐水泥的分类：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。P162 水泥的主要生产工艺可以概括为“两磨一烧”。P166 石膏也称水泥的缓凝剂，石膏的缓凝作用主要是控制C3A的水化反应速度。P166 水泥生产中常用的混合材料主要有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰等工业废渣。非活性混合材料主要包括：活性指标不符合要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料、石灰石和砂岩，其中石灰石中的氧化铝Al2O3含量（质量分数）应不大于2.5%。P168 水泥浆体在初期具有流动性和可塑性，随着时间的推移，水化反应不断进行，水泥浆体逐渐变稠并失去流动性，随后产生强度并逐渐发展成为坚硬的石状体，这个过程称为水泥的水化、凝结与硬化。P168 碳酸三钙C3S水化生成物是水化硅酸钙xCaOSiO2yH2O和氢氧化钙Ca(OH)2。P169 水泥浆体的凝结硬化过程：潜化期-凝结期-硬化期。P172 国标规定，硅酸盐水泥的初凝时间不小于45min，终凝时间不大于390min。P173 细度是表示水泥颗粒粗细程度或水泥分散度的指标。硅酸盐水泥和普通水泥的细度以比表面积表示，要求其比表面积不小于300m2/kg。要求其80m方孔筛的筛余量不大于10%或45m方孔筛的筛余量不大于30%。P173 国际上多采用砂浆法作为水泥强度的标准试验方法。P174 水泥的强度等级是根据规定龄期（28d）测定的抗压强度和抗折强度来划分的。硅酸盐水泥的强度等级分为42.5,42.5R，52.5,52.5R，62.5，62.5R，六个等级。水泥还分为普通型和早强型。P174 氧化镁的含量不超过5%，三氧化硫的最大含量小于3.5%。P175 当水泥的初凝时间、安定性、强度和化学品质指标中的任何一项不满足上述要求时，均为不合格品。P175 硅酸盐水泥石中有较多的氢氧化钙，抗淡水侵蚀和抗化学腐蚀性较差，故硅酸盐水泥不宜用于经常与淡水接触及有水压作用的工程，也不宜用于受海水、矿物水作用的工程。P183 石灰中含有未烧透的内核，这种石灰称为“欠火石灰”，其使用时缺乏黏结力；石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，块体密度大，称为“过火石灰”。P184 未消化残渣含量是将生石灰按标准方法消化后，过筛后存留在5mm圆孔筛上残渣占试样的百分率。P184 生石灰和消石灰分别划分为3个等级。判断：P161 胶凝材料：能将松散粒料粘聚为一个具有一定强度的整体材料。气硬性材料：只能在空气中硬化，保持并增长强度的胶凝材料。水硬性胶凝材料：能在空气中和在水中硬化，保持并增长强度的胶凝材料。 P165 铝酸三钙水化速度最快，硅酸三钙和铁铝酸四钙次之，硅酸二钙最慢。C3A的水化热与释热速率最大，C3S与C4AF次之，C2S的水化热最小，释热速率也最慢。C3S的早起强度最高，C2S的早期强度较低，但后期强度增进较快，C3A和C4AF的强度值均较低。C3A干缩性最大，随后依次为C3S、C4AF和C2S。C4AF的抗化学腐蚀性最好，其次为C3S和C2S，C3A最差。名词解释：硅酸盐水泥：P161 硅酸盐水泥是指以硅酸盐水泥熟料、适量的石膏、混合材料制成的水硬性胶凝材料。安定性：P172 安定性是用于表征水泥浆体硬化后，是否发生不均匀体积变化的性能指标。碱集料反应：P175 水泥中的碱性氧化物会与集料中活性SiO2或活性碳酸盐发生化学反应，称“碱集料反应”。填空：P164 水泥“熟料”中的四种主要矿物为：硅酸三钙C3S；硅酸二钙C2S；铝酸三钙C3A；铁铝酸四钙C4AF。简答：P183 消除“过火石灰”的措施：为了降低“过火石灰”危害，石灰消解后，应将其在水中继续“陈伏”15d以上。将块状石灰研磨成粉状，可控制其体积膨胀。 笔记：提高混凝土强度的措施：1、选用高度的水泥和早强型水泥；2、用低水灰比和浆集比；3、掺加砼外加剂混合料；4、用湿热处理；5、采用机械搅拌和振捣。第五章 P187 水泥混凝土是由水泥、水与粗、细集料（亦称石子、砂）按适当比例配合，必要时掺加适量外加剂、掺和料或其他改性材料配制而成的混合物。P187 混凝土拌和物的施工和易性，又称工作性，是指混凝土拌和物易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、振捣和表面处理）并获得质量均匀、成型密实的性能。包括流动性、捣实性、黏聚性和保水性等方面。P188 施工和易性的测定方法：坍落度试验、VB稠度试验、捣实因数实验。P193 混凝土的强度试件尺寸：边长150mm的立方体试件。轴心抗压强度试件尺寸：150mm150mm300mm。抗折强度试件尺寸150mm150mm550mm的直角棱柱体小梁。P193 C20表示混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,k不小于20MPa。P196 水泥混凝土强度主要取决于水泥石强度及其与集料的界面黏结强度，而水泥强度及其与集料的界面黏结强度与混凝土的组成材料密切相关，并受到施工质量、养护条件及龄期的影响。P201 混凝土的弹性、干缩和徐变等变形性质是混凝土的重要特性，对混凝土的应用性能有重要影响。P203 硬化混凝土的耐久性包括：混凝土的抗渗性、混凝土的抗冻性、混凝土的抗化学侵蚀性、耐磨性。P218 减水剂对水泥混凝土有三种作用：1、通过掺入减水剂，减小水灰比，混凝土的和易性不变，但各龄期的强度均有一定增加；2、在混凝土组分不变的条件下，掺入减水剂，混凝土的强度不变，但和易性会有改善；3、在维持和易性和强度性质不变的条件下，掺入减水剂，以减少水泥用量和用水量。P219 引气剂是指掺入混凝土拌和物后，经搅拌能在混凝土拌和物中引入大量分布均匀的微小气泡，以改善其工作性，并在混凝土硬化后能保留微小气泡以改善其抗冻融耐久性的物质。P220 缓凝剂：是指能延缓混凝土凝结时间，并对其后期强度无不良影响的外加剂。早凝剂：是指能明显提高混凝土早期强度，对后期强度无不良影响的外加剂。P257 砂浆的抗压强度等级试件尺寸：边长70.7mm的立方体试件。简答：P190 影响混凝土拌和物和易性的主要因素分析：1、单位用水量：混凝土拌和物的流动性随单位用水量增加而增大。2、水灰比：水灰比小，则水泥浆稠度大，混凝土拌和物的流动性小。3、砂率：过小的砂率将使水泥砂浆的数量不足，减弱水泥砂浆的润滑作用，不仅会降低混凝土拌和物的流动性，而且会严重影响其黏聚性和保水性，容易产生离析、流浆等现象；砂率进一步增加时，水泥浆数量相对减少，减弱了水泥浆的润滑作用，导致混凝土拌和物流动性降低。 P255 砂浆是由胶凝材料、细集料和水配制而成的建筑工程材料，其中细集料多采用天然砂，在建筑工程中起黏结、衬垫和传递应力的作用。名词解释：徐变：P202 在荷