道路工程材料知识点总结

道路工程材料

石料的物理性质主要包括物理常数、吸水性、膨胀性和耐崩解性等。

石料最常用的物理常数主要有：真实密度、毛体积密度和孔隙率。

石料的力学性质

道路工程中所用的石料除了应具有一定的抗压、抗折和抗剪强度外，还需具备抵抗冲击、抗磨光、抗磨耗等性能，其中石料的抗压强度和抗磨耗性是考察路用石料性能的两个主要指标。

石料的耐久性采用抗冻性试验和坚固性试验进行评价。

石料的化学性质酸碱性、黏附性。酸碱性是按SIO2 的的含量进行分类：SIO2〉65%酸性岩类；52%〈SIO2〈65%中性岩类；45%〈SIO2〈52%碱性岩类。

酸性岩类强度高，耐磨性好；碱性岩类强度低，耐磨性差，但与沥青的黏附性好。石料与沥青的黏附性不仅取决于石料，也取决于沥青。从石料本身来看，主要因素有石料化学成分和石料表面的特征。

石料与沥青的黏附性试验采用水煮法和水浸法。

集料按粒径范围分为粗集料、细集料和矿粉。

在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于2.36的碎石、破碎砾石和矿渣等。细集料是指小于2.36的天然砂、人工砂和石屑等。

在水泥混凝土中，粗集料是指粒径大于4.75的碎石、破碎砾石和矿渣等。细集料是指小于4.75的天然砂、人工砂和石屑等。

矿粉是指由石灰岩或者岩浆岩等憎水性碱性石料经磨细加工得到的，在混合料中起填充作用。

表观密度的测定方法，粗集料用的是网篮网，当颗粒较小时也采用的容量瓶法。细集料采用容量瓶法，仅适用于含有少量大于2.36的部分细集料。

粗集料应该具备耐磨、抗磨耗和抗冲击的性能，这些性能用压碎值、磨光值、冲击值和磨耗值等指标来表示。

石料的磨光值越高表示抗滑性越好；石料的磨耗值越高表示，表示耐磨性越差。细度模数越大，表示细集料越粗。3.1-3.7，粗砂；2.3-3.0，中砂；1.6-2.2，细砂。目前最常用的级配理论是最大密度曲线理论和粒子干涉理论。

水泥的施工和易性，也称工作性，是指混凝土拌合物在现有的施工条件下（气候条件、施工机具等），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、成型密实的混凝土的性能。

混凝土拌合物的施工和易性是一项综合技术性质，包括流动性、振实性、黏聚性、保水性等。

石料的抗冻性能主要通过抗冻性试验和坚固性试验两种试验方法评价。

为了保证水泥混凝土的耐久性，在水泥混凝土配合比设计时，需要进行最大水灰比和最小水泥用量的验证。

集料的密度中，真密度最大。

冻融劈裂试验是评价沥青混合料的水稳定性。

在水泥混凝土中设计结构中，通常采用规定条件的割线弹性模量。

针入度的单位是0.1mm

按照四组分分析法，油分不属于四组分化学组分。

石料磨耗率越高，耐磨性越差。磨光值越高，耐磨性越好。

一般而言，沥青混合料的动稳定度越大，高温抗车辙性能越好。

为了便于工程使用，水泥的初凝时间应适当长些，终凝时间应适当短些。

SMA 是一种间断级配的骨架密实沥青混合料，具有较高的高温稳定性和低温抗裂性。

针入度表示沥青的粘稠度，针入度指数表示沥青的感温性。

按我国现行的国家规范要求，对水泥的技术性质的应进行细度、凝结时间、安定性和强度试验。

水泥混凝土配合比设计时，需要适当的增加砂率，原因是黏聚性或保水性不好。过量的游离的氧化钙或氧化镁之间引起水泥的安定性不好。

提高混凝土耐久性的重要环节是增加密实度和控制水灰比。

水泥熟料中，水化速度最快的是铝酸三钙。

针入度指数越大，感温性不好（不是越好）

查询沥青的动力粘度和运动粘度。

集料的最大公称粒径：全部通过或允许少许不通过的最小一级标准筛筛孔尺寸。SMA是以间断级配的集料为骨架，以改性沥青，少量的纤维稳定剂和较多的填料的组成的沥青玛蹄脂，填充与间断级配的粗集料的骨架空中所形成的沥青混合料。

沥青玛蹄脂碎石路面是指用沥青玛蹄脂碎石混合料做面层或抗滑层的路面。它具有抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温稳定性和低温抗裂性等优点。

级配：集料中各组成颗粒的分级和搭配。

石灰烧制过程不当会产生过火石灰和欠火石灰，其中过火石灰的危害较大。

沥青的针入度、延度、软化点依次表示沥青的粘稠性，塑性，热稳性。

沥青的延度较大说明低温抗裂性较好，加热后针入度比值较小说明沥青的抗老化性较差。

确定水泥浆标准稠度是为了安定性和凝结时间两项试验的结果对不同水泥之间具有可比性。

在混凝土流动性不变的情况下，砂由中砂改成粗砂，混凝土的砂率应增加，用水量将减小。

水泥强度指标不合格时，在工程中仍可酌情使用。

沥青混合料随沥青用量的增加而出现峰值的物理力学指标是马歇尔稳定度、表观密度。

钢材的冷弯性能表示钢材的内部结构的缺陷状况。

钢材屈强比越小，钢结构的可靠性越高，但钢材的利用率越低。

在以通过率表示级配的范围中，靠近级配范围下限的矿料颗粒总体偏粗，靠近上限的总体偏细

硬化水泥腐蚀的原因、类型、危害并防治措施？

水泥腐蚀的原因：○1水泥石中含有易腐蚀的成分Ca(OH)2及水化铝酸钙○2水泥

石本身不密实○3有侵蚀性介质存在，各种盐类、硫酸盐类及酸类物质

类型：Ca(OH)2的溶失；硫酸盐的侵蚀。

危害：水泥密度下降，强度降低；混凝土了开裂崩解。

防治措施：○1合理选择水泥品种○2提高水泥石的密实程度，合理降低水灰比，合理使用减水剂。

给出沥青混合料典型的组成结构类型，并阐述级配组成及特点？

密实悬浮结构，骨架空隙结构和密实骨架结构。

密实悬浮结构采用的是连续密级配，其低温和疲劳较好，但是高温性能较差；骨架空隙结构采用的是连续开级配，高温性能较好，低温和疲劳性能较差；

密实骨架结构是间断级配，其高温、低温和疲劳性能均较好，但容易产生离析。试述水灰比和砂率对新拌水泥混凝土工作性的影响？

在水泥和集料一定的情况下，水灰比则表示水泥浆的稠度，水灰比小，水泥浆稠度大，混凝土流动性小，但水灰比过小，不能保证混凝土的密实性；水灰比大，混凝土的流动性大，但可能会引起混凝土的黏聚性和保水性不良。

砂在水泥混凝土中起到润滑剂的作用，过小的砂率使水泥浆数量不足，减弱水泥浆的润滑作用，混凝土的流动性不好，其黏聚性与保水性不好；砂率过大时，集料的总表面积增大，水泥浆的数量相对不足，从而导致水泥混凝土的流动性变差，应将砂率保持在一定的范围内。

沥青混合料结构强度影响因素有哪些？

沥青结合料的粘度;矿质混合料的性能；沥青与矿料在界面上的交互作用；沥青混合料中的矿料比和沥青用量的影响；使用条件的影响。

试述水泥安定性不良的原因及导致的后果，安定性的测试方法？

水泥中的氧化硫、氧化钙、氧化镁在水泥中混凝土硬化完成后，仍然继续发生化学反应，从而导致水泥混凝土的体积不均匀膨胀，内部出现较大的附加应力，水泥混凝土中出现开裂。安定性的测试方法：雷氏夹法和试饼法。

水泥中石膏的作用及工作原理？

缓凝作用。原理：水泥中的铝酸三钙水化速度非常快，在很短时间内生成大量的薄片状的水化铝酸钙，这些水化产物分散在水泥浆体中，使得水泥很快失去流动性而粘结。加入石膏后，石膏与铝酸三钙生成钙矾石，钙矾石难溶于水，呈稳定的针状晶体析出，附着在水泥颗粒的表面形成水化物薄膜，封闭了水泥表面，阻止了水分子的扩撒，从而延缓了水泥颗粒特别是铝酸三钙的水化速度。

什么是沥青的三大指标，这些指标分别表示沥青的什么性质？

针入度表示沥青的粘稠性，针入度越大，沥青的粘稠度越低，沥青的标号越高；软化点表示沥青的热稳定性，软化点越高，热稳定性越好；同时软化点还表示沥青的等黏温度，含义是软化点越高的沥青达到相同的粘稠性所需的温度就越高；延度表示沥青的塑性变形能力，当试验温度较低时，得到的延度反应沥青的低温性能，温延度值越大，表示沥青的低温性能越好。

改性沥青的有点有哪些？

提高高温抗变形能力；增强路面的抗车辙性能；提高沥青的弹性能，可以增强沥青的低温抗开裂和疲劳开裂的性能；改善沥青与石料的黏附性；提高沥青的抗老化能力，延长沥青路面的寿命。

试验评价方法：针入度、软化点、延度、粘度、老化试验、离析试验、弹性恢复试验、粘韧性试验、测力延度测试等。