2023年道路工程材料知識點考點總結(jié)

道路工程材料知識點考點緒論道路工程材料是道路工程建設(shè)與養(yǎng)護的物質(zhì)基礎(chǔ),其性能直接決定了道路工程質(zhì)量和服務(wù)壽命和結(jié)構(gòu)形式。路面結(jié)構(gòu)由下而上有:墊層，基層,面層。面層結(jié)構(gòu)材料應(yīng)有足夠的強度、穩(wěn)定性、耐久性和良好的表面特性。第一章砂石材料是石料和集料的統(tǒng)稱巖石物理常數(shù)為密度和孔隙率真實密度：指規(guī)定條件下，烘干巖石礦質(zhì)實體單位真實體積的質(zhì)量。毛體積密度:指在規(guī)定條件下，烘干巖石礦質(zhì)實體涉及空隙（閉口、開口空隙)體積在內(nèi)的單位毛體積的質(zhì)量。孔隙率：是指巖石孔隙體積占巖石總體積(開口空隙和閉口空隙）的百分率。吸水性:巖石吸入水分的能力稱為吸水性。吸水性的大小用吸水率與飽和吸水率來表征。吸水率:是巖石試樣在常溫、常壓條件下最大的吸水質(zhì)量占干燥試樣質(zhì)量的百分率。飽和吸水率:是巖石在常溫及真空抽氣條件下,最大吸水質(zhì)量占干燥試樣質(zhì)量的百分率。巖石的抗凍性：是指在巖石可以經(jīng)受反復(fù)凍結(jié)和融化而不破壞，并不嚴(yán)重減少巖石強度的能力。集料:是由不同粒徑礦質(zhì)顆粒組成的混合料,在瀝青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用。瀝青混合料水泥混合料粗集料＞２．36ｍm＞4.7５mm細集料<2．３６ｍｍ＜4.７5mm表觀密度：是指在規(guī)定條件下,烘干集料礦質(zhì)實體涉及閉口空隙在內(nèi)的表觀單位體積的質(zhì)量。級配:是指集料中各種粒徑顆粒的搭配比例或分布情況。壓碎值:用于衡量石料在逐漸增長的荷載下抵抗壓碎的能力,也是石料強度的相對指標(biāo)。壓碎值是對石料的標(biāo)準(zhǔn)試樣在標(biāo)準(zhǔn)條件下進行加荷,測試石料被壓碎后，標(biāo)準(zhǔn)篩上篩余質(zhì)量的百分率。(：實驗后通過2.36mｍ篩孔的細集料質(zhì)量）磨光值:是反映石料抵抗輪胎磨光作用能力的指標(biāo)，是決定某種集料能否用于瀝青路面抗滑磨耗層的關(guān)鍵指標(biāo)。沖擊值：反映粗集料抵抗沖擊荷載的能力。由于路表集料直接承受車輪荷載的沖擊作用，這一指標(biāo)對道路表層用料非常重要。磨耗值：用于評估道路路面表層所用粗集料抵抗車輪磨耗作用的能力。級配參數(shù)：天然砂的細度模數(shù),系度模數(shù)越大,表達細集料越粗。根據(jù)礦質(zhì)集料級配曲線的形狀,將其劃分為連續(xù)級配和間斷級配。在連續(xù)級配類型的集料中,由大到小且各級粒徑的顆粒都有,各級顆粒按照一定的比例搭配,繪制出的級配曲線圓滑不間斷;在間斷級配集料中,缺少一級或幾個粒級的顆粒，大顆粒與小顆粒之間有較大的“空檔”，所做出的級配曲線是非連續(xù)的。第二章瀝青按照形態(tài)分類：粘稠瀝青、液體瀝青。瀝青按照用途分類：道路瀝青、建筑瀝青、水工瀝青、防腐瀝青、其他瀝青。瀝青中的蠟分在低溫時易結(jié)晶析出，分散在瀝青質(zhì)中，減少瀝青分子之間的緊密聯(lián)系,使瀝青的低溫延展能力減少。瀝青的膠體結(jié)構(gòu)類型及性能:溶膠型瀝青（溫度的變化敏感，高溫時黏度很小，低溫時由于黏度增大而使流動性變差,冷卻時變?yōu)榇嘈怨腆w)、凝膠型瀝青(常溫下呈現(xiàn)非牛頓流動特性,具有黏彈性和較好的溫度穩(wěn)定性。隨著溫度的升高，連續(xù)相的溶解能力增強,瀝青質(zhì)膠團可逐漸解締,或膠質(zhì)從瀝青質(zhì)吸附中心脫附下來。當(dāng)溫度組夠高時，瀝青的分散度加大,瀝青則又可近似真溶解而具有牛頓流特性)、溶—凝膠型瀝青（常溫時，在變形的最初階段表現(xiàn)出明顯的彈性效應(yīng)，但在變形增長至一定階段時,則表現(xiàn)為牛頓液體狀態(tài))。瀝青黏滯性:指瀝青材料在外力作用下瀝青粒子產(chǎn)生互相位移的抗剪切變形能力。針入度值越大，表達瀝青越軟（稠度越?。?。軟化點：在規(guī)定的熱溫度(５℃/miｎ)下進行加熱，瀝青試樣逐漸軟化,直至在鋼球荷重作用下,使瀝青產(chǎn)生25.4ｍm垂度(即接觸地板)時的溫度。是反映瀝青材料熱穩(wěn)定性的指標(biāo)，也是瀝青條件黏度的一種量度。瀝青的延性：是指當(dāng)其受到外力的拉伸作用時，所能承受的塑性變形的總能力。瀝青的延度采用延度儀來測度。瀝青脆性：瀝青材料在低溫下受到瞬時荷載作用時,常表現(xiàn)為脆性破壞。瀝青的感溫性:瀝青是復(fù)雜的膠體結(jié)構(gòu),黏度隨溫度的不同而產(chǎn)生明顯的變化，這種黏度隨溫度變化的感應(yīng)性稱為感溫性。針入度指數(shù)(PI)：是應(yīng)用針入度和軟化點的實驗結(jié)果來表征瀝青感溫性的一種指標(biāo)。同時也可采用針入度指數(shù)值來判別瀝青的膠體結(jié)構(gòu)狀態(tài)。按針入度指數(shù)將瀝青劃分為三種膠體結(jié)構(gòu):?瀝青酸和酸酐等與堿性集料接觸時，就會產(chǎn)生很強的化學(xué)吸附作用，黏附力很大，黏附牢固。瀝青的勁度模量:取決于溫度和荷載作用時間而變化的參數(shù)，是表現(xiàn)瀝青黏性和彈性聯(lián)合效應(yīng)的指標(biāo)。AH-130AH－1１0AH-90ＡH－７０AH-５0針入度(25℃),1／10ｍm12０~1４0１00~１２080~100６0~８040~60SBS改性瀝青在改善溫度敏感性,提高低溫韌性等方面均獲得顯著的效果第三章根據(jù)礦料的級配特點，對瀝青混合料分類：連續(xù)密級配瀝青混凝土混合料由按連續(xù)密級配原理設(shè)計組成的礦料與瀝青結(jié)合料拌和而成,其典型類型為：設(shè)計空隙率3％～6%的密實式瀝青混凝土混合料，以ＡC表達；設(shè)計空隙率3%~６％的密級配瀝青穩(wěn)定碎石混合料，以ＡTＢ表達。半開級配瀝青混合料由適當(dāng)比例的粗集料、細集料及少量填料與瀝青結(jié)合料拌和而成，其典型類型為空隙率在6％～12％的半開式瀝青穩(wěn)定碎石混合料，以AM表達。開級配瀝青混合料礦料級配重要由粗集料組成，細集料及填料較少,與搞黏度瀝青結(jié)合料拌和而成,起類型如：設(shè)計空隙率18％~25％的排水式瀝青穩(wěn)定碎石混合料，以O(shè)GFC表達；設(shè)計空隙率大于１8％的排水式瀝青穩(wěn)定碎石混合料,以AＴＰＢ表達。間斷級配瀝青混合料礦料級配組成中缺少1個或幾個粒徑檔次而形成的級配間斷的瀝青混合料。其典型類型是瀝青瑪蹄脂碎石混合料，以SMA表達。SMA是由瀝青結(jié)合料與少量纖維穩(wěn)定劑、細集料及較多填料組成的瀝青瑪蹄脂填充于間斷級配的粗集料骨架的間隙,組成一體的瀝青混合料。最常用的瀝青混合料體積參數(shù)為試件的密度、空隙率、礦料間隙率和瀝青飽和度。油石比：定義為瀝青與礦料的質(zhì)量比例，而瀝青含量定為瀝青質(zhì)量占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率。瀝青混合料的空隙率：是指壓實狀態(tài)下瀝青混合料內(nèi)礦料和瀝青實體之外的空隙的體積V占試件總體積的百分率。礦料間隙率：是指壓實瀝青混合料試件中礦質(zhì)混合料實體以外的空間體積占試件總體積的百分率。瀝青飽和度:是指壓實瀝青混合料試件中瀝青實體體積占礦料骨架實體以外的空間體積和百分率,又稱為瀝青填隙率。VFＡ—瀝青混合料試件的瀝青飽和度,％VMA—瀝青混合料試件的礦料間隙率,%VV—瀝青混合料試件的空隙率，%瀝青飽和度VFA表征瀝青結(jié)合料填充礦料間隙的限度,其大小反映了瀝青混合料中瀝青用量是否合適。瀝青用量過大會導(dǎo)致路面的泛油和車轍等，瀝青用量過小,瀝青路面的耐久性局限性。瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)懸浮密實結(jié)構(gòu):采用連續(xù)密級配礦料，經(jīng)壓實后密度較大，水穩(wěn)定性、低溫抗裂性和耐久性較好。這種瀝青混合料的結(jié)構(gòu)強度受瀝青性質(zhì)及其狀態(tài)影響較大,在高溫條件下,由于瀝青黏度減少，也許會導(dǎo)致瀝青混合料強度和穩(wěn)定性減少。骨架空隙結(jié)構(gòu)：采用連續(xù)開級配礦料與瀝青組成瀝青混合料，由于較細粒數(shù)量較少，局限性以填充骨架空隙，壓實后空隙較大，形成了所謂的空架空隙結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)強度受瀝青性質(zhì)和物理狀態(tài)的影響較小,因而高溫穩(wěn)定性較好，但由于壓實后瀝青混合料中剩余空隙較大,滲透性較大,在使用過程中，氣體和水分易進入瀝青混合料內(nèi)部，引發(fā)瀝青老化或?qū)r青從集料表面剝落，耐久性不好。骨架密實結(jié)構(gòu)：間斷性密級配礦料,有足夠的粗集料形成骨架，又填入足夠的細集料和瀝青膠漿，形成較高密實度的骨架結(jié)構(gòu)。各項性能良好,是一種較抱負的結(jié)構(gòu)類型。如瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA。瀝青混合料的黏結(jié)力和內(nèi)摩阻角可以通過三軸剪切實驗擬定。瀝青混合料結(jié)構(gòu)強度的影響因素:瀝青結(jié)合料的黏度,黏度越大,瀝青混合料黏結(jié)力越大，其強度和抗形變能力越強。礦質(zhì)混合料性能的影響瀝青與礦料在界面上的交互作用瀝青混合料中礦料比面和瀝青用量的影響使用條件的影響瀝青混合料除了應(yīng)具有一定的強度外，還需要具有足夠的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、抗老化性、抗滑性等技術(shù)性能。氣候分區(qū)的擬定：按照設(shè)計高溫、低溫、雨量分區(qū)指標(biāo),一、二、三級區(qū)劃分;瀝青路面溫度分區(qū)由高溫和低溫組合而成,第一個數(shù)字代表高溫分區(qū),第二個數(shù)字代表低溫分區(qū)，數(shù)字越小表達氣候因素越嚴(yán)重。一般來說,在夏季溫度高、高溫連續(xù)時間長的地區(qū)，應(yīng)采用黏度高的瀝青；而在冬季寒冷的地區(qū)，則宜采用稠度低、低溫勁度較小的瀝青。工程中常用的抗剝落方法涉及：使用高黏度瀝青在瀝青中摻加抗剝落劑用干燥的生石灰、消石灰或水泥作為填料的一部分將粗集料用石灰漿解決后使用在高速公路、一級公路、城市快速路、主干路瀝青路面面層及抗滑磨耗層中，所用石屑總量不宜超過天然砂或機制砂的用量,即在細集料中石屑含量不宜超過總量的5０%。用于瀝青混合料最佳采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細得到的礦粉。粉煤灰作為填料使用時,其用量不宜超過填料總量的5０％。高速公路、一級公路和城市快速路、主干路的瀝青混凝土面層不宜采用粉煤灰作填料。為了改善瀝青混合料水穩(wěn)定性，可以采用干燥的磨細生石灰粉、消石灰粉或水泥作為填料,其用量不宜超過礦料總量的1％~2%。配合比設(shè)計三階段：目的配合比、生產(chǎn)配合比、生產(chǎn)配合比驗證。密級配瀝青混合料(AC)高溫穩(wěn)定性檢查:對用于高速公路、一級公路和城市快速路、主干路瀝青路面上面層和中層的瀝青混合料進行配合比設(shè)計時，應(yīng)進行車轍實驗檢查。水穩(wěn)定性檢查:瀝青混合料應(yīng)具有良好的水穩(wěn)定性,在進行瀝青混合料配合比設(shè)計及性能評價時,除了對瀝青與石料的黏附性等級進行檢查外，還應(yīng)在規(guī)定條件下進行瀝青混合料的浸水馬歇爾實驗和凍融劈裂實驗。低溫抗裂性：為了提高瀝青路面低溫抗裂性,應(yīng)對瀝青混合料進行低溫彎曲實驗。合成級配曲線不得有過多的犬牙交錯,易盡量接近設(shè)計級配中限,特別應(yīng)使0.０７5mm、２.3６mｍ、4.７５mm等篩孔的通過量盡量接近設(shè)計級配中限。對于交通量大、軸載重的道路，合成級配可以考慮偏向級配范圍的下限,而對于中小交通量或人行道路等，合成級配宜偏向級配范圍的上限。瀝青混合料馬歇爾實驗的重要目的是擬定瀝青混合料的最佳瀝青用量。SＭA混合料與OGFC混合料屬于骨架型混合料,前者為骨架密實型混合料，后者為骨架空隙型混合料。SMA(Ｓｔonemaｔrｉxasphａlt)第四章水泥分類:1、按化學(xué)成分:硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥。2、按性能和通途:通用水泥、專用水泥、特性水泥。通用五大品種水泥：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥:由硅酸鹽水泥熟料、０～5％混合料(石灰石或?；郀t礦渣)、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。硅酸鹽水泥分為兩種類型:Ｉ型—PI（熟料不摻加混合料）Ⅱ型—PⅡ（熟料摻加少量混合料）不超過水泥質(zhì)量的５％。石膏的作用：緩凝劑，重要控制Ｃ３Ａ的水化反映速度。水泥生產(chǎn)中常用混合材料：粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰。第五章施工和易性:是指混凝土拌和物易于施工操作并獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能,是一項綜合技術(shù)性質(zhì),涉及流動性、搗實性、黏聚性和保水性等方面。施工和易性測定方法:１、坍落度實驗2、VB稠度實驗（坍落度小于10mm的干硬性混凝土拌和物用）３、搗實因素實驗。粗集料最大公稱粒徑不宜過大。規(guī)定最大公稱粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4,且不得超過鋼筋間最小凈距的３/４;對于混凝土實心板，集料的最大公稱粒徑不宜超過板厚的1/3,且不得超過４0mm。外加劑:減水劑：是指在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。引氣劑：是指在混凝土攪拌過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。緩凝劑：是指能延長混凝土凝結(jié)時間的外加劑。早強劑:能加速混凝土初期強度發(fā)展的外加劑。第六章無機結(jié)合料穩(wěn)定類混合料用于路面的基層、底基層或墊層。（其他知識點在問答題中）第七章鋼材的屈強比:反映鋼材可靠性和運用率。屈強比小時,鋼材的可靠性大,結(jié)構(gòu)安全。但是屈強比過小,鋼材運用率太低,則也許導(dǎo)致浪費。伸長率大表白鋼材的塑性好疲勞破壞：鋼材在交變荷載反復(fù)作用下，往往會在應(yīng)力遠低于抗拉強度的情況下發(fā)生斷裂。疲勞強度:在多次反復(fù)交變荷載的作用下不發(fā)生疲勞破壞時的最大應(yīng)力為疲勞強度。碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號涉及四部分：代表屈服點的漢語拼音字母；屈服點數(shù)值；質(zhì)量等級；脫氧限度。熱軋鋼筋是由碳素結(jié)構(gòu)或低合金結(jié)構(gòu)鋼的鋼坯家熱軋制而成,分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩類。問答題級配的概念，通過什么方法擬定集料的級配，有哪些參數(shù)表達？答：級配是指集料中各種粒徑顆粒的搭配比例或分布情況。級配通過篩分實驗擬定。其參數(shù)有:分級篩余百分率a1，累計篩余百分率Ai，通百分率pｉ。硅酸鹽熟料有哪些礦物組分？分別說出各自的特性。答：硅酸三鈣Ｃ3S（水化物早起強度高，強度增進率大，抗水性差);硅酸二鈣C2Ｓ(水化最慢，對水泥后期強度起重要作用）；鋁酸三鈣C３Ａ（水化最快，水化熱最高,初期強度較高,后期強度不再增長)；鐵鋁酸四鈣C4ＡＦ(水化較快，水化熱較高,對水泥抗折強度和耐磨性起著重要作用,水化產(chǎn)物耐化學(xué)侵蝕性好,干縮性小）。水泥石腐蝕類型有哪些，防范措施是什么？答：腐蝕類型有:1、溶析性侵蝕2、硫酸鹽侵蝕3、鎂鹽侵蝕4、碳酸侵蝕措施有:1、根據(jù)腐蝕環(huán)境合理選用水泥2、提高水泥石的密度,改善集料級配,摻加外加劑3、敷設(shè)耐腐蝕保護層什么是水泥混凝土的施工和易性,測定方法是什么,影響因素是什么？答:施工和易性是指混凝土拌和物易于施工操作并獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能,是一項綜合技術(shù)性質(zhì),涉及流動性、搗實性、黏聚性和保水性等方面。測定方法有:1、坍落度實驗２、VB稠度實驗3、搗實因素實驗。影響因素有:1、組成材料影響:EQ\ｏ\ａc(○,1)單位用水量ＥQ\o\ac（○,2）水灰比EQ＼ｏ\ac(○,3)砂率(最佳砂率）EQ＼o\ａｃ(○,4)水泥品種和細度EＱ\o\ａｃ(○,５)集料EQ＼o\ac（○,6）外加劑2、外界因素影響:ＥQ\ｏ\aｃ（○,１)環(huán)境因素EQ\o\ac(○,2)時間坍落度實驗的測定方法?判斷大?。筐ぞ坌院捅Ｋ耘袛?？答:坍落度實驗的測定方法是將攪拌好的混凝土拌和物按一定方法裝入坍落度料筒中，按規(guī)定方式插搗、刮平后，將坍落度料筒垂直平穩(wěn)地向上提起,混凝土拌和物因自重產(chǎn)生坍落現(xiàn)象,量測料筒高度與坍落后混凝土拌和物試樣最高點之間的高差，即為該混凝土拌和物的坍落度值。坍落度越大表達混凝土拌和物的流動性越大。黏聚性判斷：試體在輕打后漸漸下沉表達黏聚性好;如試體忽然倒坍,或有石子離析現(xiàn)象表達黏聚性差。保水性判斷：如有較多的水泥稀漿從底部析出,并引起失漿試體中的集料外露，則表達此混凝土拌和物的保水性不好;如僅有少量稀漿從底部析出，則表達此混凝土拌和物的保水性良好。影響水凝混凝土強度的因素？有哪些提高措施？答：1、混凝土組成材料的影響:ＥQ\o\ac(○,1)水泥強度和水灰比。相同水灰比下,提高水泥強度,則水泥石強度越高，混凝土強度也越高。EＱ\ｏ\ac(○,２)集料的特性。使用連續(xù)級配集料,有適當(dāng)?shù)闹猩凹吧倭考毶疤畛溟g隙使混凝土密實限度高。２、養(yǎng)護條件:EＱ\o\ac(○,１)養(yǎng)護溫度。相對較低溫條件養(yǎng)護,水化物具有充足的擴散時間均勻分布在水泥中,能提高混凝土后期強度。EQ\ｏ\ａc(○,2)養(yǎng)護濕度。發(fā)明維持一定潮濕環(huán)境,從而產(chǎn)生更多水化物,提高混凝土密實度以提高強度。3、齡期、外加劑、養(yǎng)護方式、施工方法等。水泥混凝土設(shè)計四大環(huán)節(jié)？答:環(huán)節(jié)1:初步配合比的計算環(huán)節(jié)2：基準(zhǔn)配合比設(shè)計環(huán)節(jié)3:設(shè)計配合比的擬定環(huán)節(jié)4：施工配合比的計算瀝青膠體結(jié)構(gòu)類型？各自的性能。答:1、溶膠型結(jié)構(gòu)：這類瀝青在路用性能上有較好的自愈性和低溫變形能力,但溫度感應(yīng)性差，高溫時粘度很小,冷卻時變?yōu)榇嘈怨腆w2、溶凝膠型結(jié)構(gòu)：在高溫時具有較低的感溫性，低溫時又具有較好的形變能力3、凝膠型結(jié)構(gòu)：這類瀝青為彈性瀝青,在路用性能上具有較好的溫度感應(yīng)性,但低溫變形能力較差瀝青三大指標(biāo)?如何測定？表征什么特性?答：針入度、軟化點、延度；針入度用針入度實驗測定,表征瀝青的稠度,針入度值越大，表達瀝青越軟（稠度越小）軟化點用環(huán)與球法軟化點實驗，表征瀝青達成規(guī)定條件黏度時的溫度,是熱穩(wěn)定性和條件黏度的量度。延性用延度儀測度,表達瀝青所能承受的塑性變形的總能力,作為條件延性指標(biāo)來表征。瀝青混合料結(jié)構(gòu)特性(三種結(jié)構(gòu)類型，各自應(yīng)用）？答:1、懸浮密實結(jié)構(gòu)：采用連續(xù)密級配礦料,經(jīng)壓實后密度較大,水穩(wěn)定性、低溫抗裂性和耐久性較好。這種瀝青混合料的結(jié)構(gòu)強度受瀝青性質(zhì)及其狀態(tài)影響較大,在高溫條件下，由于瀝青黏度減少,也許會導(dǎo)致瀝青混合料強度和穩(wěn)定性減少。2、骨架空隙結(jié)構(gòu)：采用連續(xù)開級配礦料與瀝青組成瀝青混合料，由于較細粒數(shù)量較少,局限性以填充骨架空隙，壓實后空隙較大，形成了所謂的空