道路工程材料期末总结

绪论路面结构由下而上铺设分为垫层、基层、面层。砂石材料第一节岩石岩石的分类：岩浆岩（深成岩、喷出岩、火山岩）、沉积岩、变质岩。常用岩石的分类：花岗岩、玄武岩、辉长岩、石灰岩、砂岩、石英岩、片麻岩。岩石的化学性质：依据氧化硅（SiO2）将石料分为碱性石料、中性石料、酸性石料、对应的SiO2为小于52%，52%-65%，大于65%。一、常用的岩石物理性质：=1\*GB3①物理常数=2\*GB3②含水率=3\*GB3③吸水率物理常数为密度（真实密度、毛体积密度）和孔隙率。岩石的真实密度：在规定条件下烘干石料矿质单体真实体积（开口闭口空隙）的质量。岩石的毛体积密度：规定条件下烘干石料包括孔隙在内的单位体积固体材料的质量。孔隙率一般不能实测，孔隙率越小，强度越大。含水率间接反映岩石中孔隙的多少和岩石的致密程度。吸水性：由吸水率与饱和吸水率表示。吸水率：岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。饱和吸水率：岩石在常温及常压条件下最大的吸水质量占-干燥试样质量的百分率。表观密度的大的岩石，孔隙率小，吸水率小。二、岩石的抗压强度影响因素：=1\*GB3①岩石自身的矿物组成、结构构造、孔隙构造、含水状态。=2\*GB3②试验条件如试件形状、大小、加工精度、加荷载率。三、岩石的耐久性：主要表现在岩石的抗冻性。是指岩石能够经受反复冻结融化而不破坏，并不严重降低岩石强度的能力。抗冻性试验法：是评估岩石在保水状态下，经历规定次数的冻融循环后抵抗破坏的能力。坚固性实验法：岩石试样经饱和硫酸钠溶液多次浸泡与烘干循环后，不发生显著破坏或强度降低的性能。L[试验质量损失率=（实验前烘干质量-试验后烘干质量）/实验前烘干质量]。第二节集料一、集料的物理性质：=1\*GB3①密度=2\*GB3②空隙率=3\*GB3③集料的级配=4\*GB3④集料的颗粒形状与表面特征=5\*GB3⑤含泥量和泥块含量表观密度：在规定条件下烘干石料矿质体积单体单位表观体积（包括闭口孔隙在内的矿物实体的体积）的质量。堆积密度：单位体积（含物质颗粒固体及闭口开口孔隙及颗粒间空隙体积）。真实密度：在规定条件下烘干石料矿质单体真实体积（含开口闭口孔隙）的质量。毛体积密度：规定条件下烘干石料包括孔隙在内的单位体积固体材料的质量。集料的堆积密度包括自然堆积状态、振实状态、捣实状态下的堆积密度。空隙率：反映了集料的颗粒间相互填充的致密程度。级配：集料中个组成颗粒的分级和搭配。连续级配：间断级配：二、粗集料的力学性质：=1\*GB3①压碎值=2\*GB3②磨耗率=3\*GB3③磨光值=4\*GB3④冲击值=5\*GB3⑤磨耗值压碎值：用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，也是石料强度的相对指标，用以鉴定石料品质，判断骑在道路工程的适用性。磨耗值：粗集料抵抗摩擦、撞击的能力，是集料使用性能的重要指标。磨光值：反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标，决定某种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层的关键指标。冲击值：映粗集料抵抗冲击荷载的能力。磨耗值：评定道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力。第三节矿质混合料的组成设计1、级配曲线的类型：根据矿质级配曲线的形状，将其划分为连续级配和间断级配。2、矿质混合料的配合比设计的式算法步骤：=1\*GB3①基本计算方程的建立=2\*GB3②基本假定）=3\*GB3③计算各个集料在矿质混合料中的用量=4\*GB3④合成级配的计算、校核和调整3、砂的分类：粗砂（3.7-3.1）、中砂（3.0-2.3）、细砂（2.2-1.6）第二章沥青材料第一节沥青的基础知识广义的沥青包括：天然沥青、焦油沥青、石油沥青。狭义的沥青主要是石油沥青四组分的机构和特性：1）沥青质2）胶质3）芳香族4）饱和分5）蜡分化学组分对性质的影响：沥青质和胶质含量较高，针入度值越小，稠度越大，软化点越高，饱和分含量越高，针入度越大，稠度越小，软化点越低。沥青的胶体结构分类：溶胶型沥青、凝胶型沥青、溶-凝胶型沥青。溶胶型结构：流动性和塑性较好，开裂后自行愈合能力强，但高温稳定性差。凝胶型结构：弹性和黏性较高，温度敏感性小，开裂后自行愈合能力差，流动性和塑性低。溶凝胶型：高温时具有较低的感温性，低温时又有较好的变形能力。第二节石油沥青的技术性质一、沥青的物理性质：=1\*GB3①密度=2\*GB3②体膨胀系数密度：沥青密度是指在规定的温度下单位体积所具有的质量，单位为kg/m3或g/cm3。体膨胀系数：体膨胀系数越大，则夏季沥青路面越容易产生泛油，而冬季又容易产生收缩干裂。二、沥青的路用性能：=1\*GB3①黏滞性=2\*GB3②低温性能=3\*GB3③感温性=4\*GB3④黏附性=5\*GB3⑤耐久性=6\*GB3⑥黏弹性黏滞性：是指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗剪切变形的能力▲沥青的三大指标：延性、针入度、软化点延性：当沥青收到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力。通常延度大的沥青不宜产生裂缝，并可减少摩擦噪声。延性试验：将沥青试样制成8字形标准试件（最小断面1cm2），在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度。以cm计。针入度：是在规定温度下测定沥青的条件黏度。针入度试验：沥青材料在规定的温度条件下，以规定质量的标准针经过规定时间贯入沥青式样的深度，以0.1mm计（PT,m,t，P代表针入度，T代表温度·25，m为标准针的质量·100g，t为贯入时间·5s。软化点：沥青达到规定条件黏度时的温度低温性能：=1\*GB3①延性=2\*GB3②脆性延性：是指当其受到外力的拉伸作用时所能承受的塑性变形的总能力，是沥青的内聚力的衡量，通常用延度作为条件延性指标来表征。密度大，消化缓慢。6、避免过火石灰的方法：1）石灰消解后，应将其在水中继续陈伏15天以上2）将石灰中的过火石灰磨成细粉7、石灰的硬化：消石灰浆在使用的过程中，印游离水分逐渐蒸发，或为附着基面锁吸收，浆体中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出，产生结晶强度，并具有胶结性。8、石灰的碳化（碳酸化）：消石灰浆体中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成不溶于水的碳酸钙晶体，析出的水分逐渐被蒸发。9、石灰不宜在长期潮湿的环境中或有水环境中使用的原因：石灰硬化后的强度不高，其硬化过程主要依靠水分蒸发，促使氢氧化钙的结晶以及碳化作用，但氢氧化钙溶解度较高，在潮湿的环境中石灰遇水会溶解溃散，强度会降低。第五章水泥混凝土与砂浆5-1水泥混凝土的技术性质1、水泥混凝土的技术性质包括：施工和易性、硬化水凝土的强度特征、硬化水凝土的变形特性、耐久性2、施工和易性：混凝土拌合物易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、振捣、表面处理）并获得质量均匀成型密实的性能。其包括流动性、捣实性、黏聚性，保水性。3、流动性：混凝土拌合物在在自重或机械振捣作用下，能产生流动，并均匀密实的填满模板的性能。4、捣实性：混凝土拌合物易于振捣密实、排出所有被挟带空气的性能。5、黏聚性：混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的黏聚力，不致产生分层和离析的现象。6、保水性：混凝土拌合物在施工过程中具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。7、泌水：混凝土拌合物在施工过程中由于保水性不足，水分逐渐析出至混凝土拌合物表面的现象。8、影响混凝土拌合物和易性的主要因素：1）单位用水量2）水灰比3）砂率4）水泥品种和细度5）集料6）外加剂7）环境因素8）时间测定和易性（流动性）方法：1）坍落度实验：坍落度越大表明其流动性越好。2）维勃稠度实验：维勃稠度值越大，流动性越好。9、水灰比：是指水与水泥的质量比10、砂率：细集料质量占全部集料质量的百分率11、混凝土的强度包括：立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度立方体抗压强度：按标准方法制成的150mm立方体试件，在标准养护条件下养护至28天龄期，按标准方法测定其受压极限破坏荷载。12、水泥强度等级C20含义：表示混凝土的额立方体抗压强度标准值不小于20兆帕13、影响混凝土强度的主要因素：1)水泥强度和水灰比2）集料的特性3）养护湿度4）养护温度5）龄期14、混凝土的变形特性包括：弹性变形、徐变变形、温度变形、干燥收缩变形15、弹性变形：是指在一定范围内具有弹性特性，即应变会随着应力的去除而消失16、徐性变形：在加载的瞬间，混凝土产生以弹性变形为主的瞬时变形，此后在荷载的持续作用下变形随时间持续增长。17、干缩：在干燥环境中，由于混凝土内部水分蒸发而引起的体积变化。18、徐变恢复：卸除荷载后，混凝土有一瞬间恢复的变形，其后的一段时间里变形继续恢复。19、混凝土的耐久性包括：抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性、耐磨性20、抗渗性：混凝土对液体或气体渗透的抵抗能力。21、抗冻性：混凝土抵抗冻融循环作用的能力5-2普通水泥混凝土的组成设计1、废品水泥：氧化镁、三氧化硫、凝结时间、安定性这四个指标中有一个不符合国家标准极为废品水泥2、不合格水泥：凡细度、终凝时间、不溶物、烧失量有一个不满足要求，混合材料掺加量超过了最高限量或强度低于强度等级，水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的均视为不合格品。3、混凝土初步配合比设计步骤：1）计算混凝土的配制强度2）计算水灰比，并校核3）单位用水量的确定4）砂率的确定5）计算单位水泥用量，并校核6）计算细集料用量和粗集料用量（体积法、密度法）5-3混凝土外加剂与掺和量1、外加剂：混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质，其掺量不大于水泥质量的5%。2掺入外加剂的目的：减少混凝土浇筑施工的目的，更有效的获得所需的混凝土性能，保证混凝土在不利的搅拌、输送、浇筑、和养护条件下仍有所需的施工质量，满足混凝土在施工过程中的一些特殊要求。3、减水剂：不影响混凝土工作性的条件下，具有减水及增强作用的外加剂。4、减水剂的作用：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，混凝土的轻度不变，但和易性后会有改善3）在维持和易性和强度性质不变的条件下，掺入减水剂，以减少水泥用量和水用量。5、引气剂：掺入混凝土拌