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1、道路建筑材料习题答案（王福军）绪论复习思考题1.道路建筑材料是道路建设与养护的物质及质量基础；道路建筑材料直接影响工程造价; 道路工程材料促进道路、桥梁建设技术的开展。2.砂石材料；无机结合料和水泥混凝土；有机结合料及其混合料；高分子合成材料；钢材 和木材。3.力学性质；物理性质；化学性质；工艺性质。4.按化学成分分类无机材料钢、铁、铝、铜、各类合金石灰、水泥、天然石料、混凝土等有机材料石油沥青、煤沥青木材、竹材塑料、橡胶等按功能分类结构材料如构筑物的基础、柱、梁所用材料功能材料起围护、防水、装饰、保温等作用的材料按用途分类建筑结构、桥梁结构、水工结构、路面结构、墙体、装饰等材料5.工程质量；
2、道路的使用寿命；综合造价。第一章砂石材料复习思考题：1. 密度：密度是岩石在规定条件（105-110C0烘干至恒量，冷却至室温20C2C） 下，单位真实体积（不含孔隙的矿质实体的体积）的质量；（1） 毛体积密度（表观密度）：毛体积密度是岩石在规定条件下，单位毛体积（包括矿质实体和孔隙的体积）的质量；（2） 孔隙率：岩石的孔隙率是指岩石孔隙体积占其总体积的百分率。 =（1-%xlOO%P,n岩石的孔隙率（幼;pt岩石的密度（g/cm3）;ph岩石的毛体积密度（g/ （cm3）。岩石的孔隙率是指岩石孔隙体积占其总体积的百分率;% =（iL）xlOO%Pl Vs ；P,应，一般取混凝土设计强度的1.
3、5-2倍为宜。道路路面混凝土所用水泥的标号还应与道路交 通等级相匹配。(2)粗集料:粗集料是混凝土的主要组成局部，也是影响其强度的主要因素之一。 对粗集料的要求主要在于粗集料的品种、力学性质、外表特征和级配。1)强度和坚固性:粗集料在混凝土中起骨架作用，必须具有足够的强度和坚固性。用 作粗集料的岩石的抗压强度和混凝土的强度等级之比不应小于15不同类型的岩石抗压强 度，还应满足国标相应要求。混凝土用碎石或卵石的坚固性用硫酸钠溶液检验。在严寒地区 室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土、有腐蚀性介质作用或经常处于水位变 化区的地下结构中使用的混凝土、有抗疲劳、耐磨、抗冲击等要求的混凝土中，
4、所用碎石和 卵石试样经过5次冻溶循环的质量损失不大于8%,其他条件下,冻溶质量损失不大于12%。2)级配、最大粒径和颗粒形状。普通混凝土用粗集料的最大粒径不得超过结构截面 最小尺寸的1/4,且不得超过钢筋间最小净距的3/4 ,对于混凝土空心板，集料的最大粒径 不宜超过板厚的1/2,且不得超过50mm ；道路路面普通水泥混凝土用粗集料的最大粒径为 40mmo混凝土中碎石或砾石组成应符合相关国标规定，不宜采用单粒级配集料制混凝土。 粗集料中针、片状颗粒含量不应超过规定量。3)有害杂质，粗骨料中的有害杂质包括粘土、淤泥、硫化物及硫酸盐、有机质等。 这些杂质的含量一般应符合相应国标规定。对重要工程的混
5、凝土用碎石或砾石应进行碱活性 检验。(3)细集料:混凝土用细集料一般采用天然砂，配置混凝土时，应满足以下要求。1)级 配和细度模数。砂颗粒级配参照相关标准执行。道路路面用混凝土中，砂的细度模数应大于 2.5,相当于粗砂和偏粗的中砂。2)有害杂质含量应限制在规定范围。配制钢筋混凝土和预 应力混凝土时，假设采用海砂，须控制氯离子含量。(4)拌合用水:在混凝土拌合用水中，不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂 质，如油脂、糖类等。海水可用于拌合素混凝土，但不得用于钢筋混凝土和预应力混凝土。(5)外加剂:几乎所有的混凝土工程都可以用外加剂，但必须根据工程需要、施工 条件和工艺等选择合适的外加剂。10.
6、假设在混凝土凝结前随意加水搅拌，由于改变了水灰比，使混凝土的单位用水量增加，强 度将下降，同时拌和物的黏聚性及保水性也严重变差。使拌和物产生离析，入模后漏浆等问 题，假设在混凝土开始凝结时加水，除上述危害外强度将大幅度下降。有矛盾，这种加水与养生洒水有本质区别，浇注中加水改变了混凝土拌和物组成材 料比例，洒水养生并不改变拌和物组成材料比例，只是在混凝土凝结后保持其外表潮湿，补 偿因蒸发而损失的水，为水泥水化提供充分的水，防止混凝土外表因水分蒸发水泥不能充分 水化，产生外表干缩裂缝，确保混凝土强度的形成。11.用数理统计方法来分析混凝土质量时,可采用的统计学的技术参数：强度平均值、标准 差、变异
7、系数和强度保证率等。12.普通混凝土路面配合比设计应在兼顾经济性的同时满足以下三项基本要求：弯拉强 度；工作性；耐久性。其中水泥混凝土的强度以28d龄期的弯拉强度控制。当混凝土 浇筑后90d内不开放交通时，可采用90d龄期的弯拉强度。配合比设计的主要任务是选好 水灰比、用水量和砂率这几个参数。其一般步骤为：根据已有的配合比试验参数或以往的经 验，初拟设计配合比；并按解析试拌，考察混合料的工作性，按要求作必要的调整；然后进 行强度和耐久性试验，再作必要的调整，得到设计配合比；再根据混凝土的现场实际浇筑条10 件，进行适当调整，提出施工配合比。普通混凝土配合比设计可采用经验公式法，其设计步 骤为：
8、混凝土配制强度确定；水灰比计算；用水量计算;水泥用量计算；粗骨料 和细骨料用量的计算及合理砂率确实定；外加剂用量；配合比的调整。13.砂浆在硬化前应具有良好的和易性，以方便施工操作,能在砖石外表铺展成均匀的薄层, 并使砌体之间紧密黏结。砂浆的和易性包括流动性和保水性两个方面。14.保水性不好的砂浆，会因失水过多而影响砂浆的铺设及砂浆与材料间的结合，并影响砂 浆的正常硬化，从而使砂浆的强度，特别是砂浆与多孔材料的黏结力大大降低。15.为改善砂浆的和易性、节约水泥。16. 解：=力 +0.645b=2 5+0. 645x0. 62=2. 8999MPaJOOP (D) J000x(2.8999+1
9、5.09)=c a fce假定水泥和掺合料的总量Qa为310kg/m贝hQd = Qa Qc=310183=127kg/n?Qs=1500kg/m3即：In?砂浆中水泥用量为183kg,砂子用量为1500kg,石灰膏的用量为127kg。习题1.解： fcu,0=fcu,k+1,645a, 查表。取 5.0MPafcu,0=40+1.645x5=48.225Mpa(2) fb=YfYs-Yc-fce.s = 1x1x48.5 = 48.5MFaW= a/bB 力，。+ aaabfb 二 48.225 + 0.53x0.20x48.5 =048单位用水量为195kg/m：而实际用水量为195x (
10、1-12%) =172 kg/m3B1amh = -=xl72 = 358女 g/4胶凝材料用量 W 48用插值法取砂率为35%根据体积法求砂、石用量mCo/pc+mwo/pw+mso/poS+mgo/pog+0.01cx=lrriso/ (mso+mgo)= ,即 258/3100+172/1000+ mso/268O+mgo/278O+O.Olxl =1rriso/ (mso+mgo)=0.35即 mso=7O6kg/m3 mgo=1311 kg/m3(3)试配与调整。假设通过试配后，初步配合比即满足工作性和强度要求，那么施工配合比为：112mh -mh =35Skg/mms =根0 x(
11、l +%) = 706x(1+ 5%) = 741Ag/m34 =%)x(l+Z?%) = 1311x(1 + 1%) = 1324依/3mw - mw0 - ms() x a% - mQ xb% = 172-706x5%-1311x1% = 124kg/in2.解：配制弯拉强度人：fem1-1.04Q+ t.S =+ 0.46 x 0.5 = 6.51MPa计算水灰比：1.56841.5684C ,+1.0097 - 0.3595 X 6.51 + 1.0097 - 0.3595 x 7.45= 0.32选取砂率为35% ； 计算单位用水量:C加何=104.97+ 0.309S, +11.2
12、7 + 0.61月 W=104. 97+0. 309x20+11. 27x1/0. 32+0. 61x35%=147kg/m3计算单位水泥用量：mcQ = 7- = 459kg/m3 fcu,o,所以该混凝土是能满足强度要求。4. 解：7天抗压强度为A”：=(167x1000+155x1000+158x1000)/xlOxWO3=16MPa那么 28 天抗压强度为 fcu28 = fcu7 譬= 16x1.71 = 27.36M4怛7该混凝土标准立方体抗压强度为27.36MPaoW afh八一C fru 9o + oca.f. 27.36 + 0.53 x 0.20 x 1.10x32.5 J
13、 C W.ZoCl D J D该混凝土的水灰比大致为0.61。6.解：(1)假设60d强度为35.0MPa,那么28d强度为f 28 = f 60 收差=35 X 0.8138554 = 28.485 MPa lg60原来用水泥量：cJ3+%a/xW = 35 + 0.49、aafbx 180 =284现在用水泥量:l ,28 + %鬼 力 C =x W =xl80 =206 左 g所以节约水泥284-206=78kg 依据直线的斜率得：三二半，所以28天强度为32MPa26 /287. 解：解5混凝土的配制强度为：15+1.645*4.0=21.58MPa依据插值法水灰比为0.67解：假设混
14、凝土湿表观密度为2400kg / m3那么水泥的量为403kg / m3,水的量为202kg / m3,砂子的量为584kg / m3,石子的量为 1209kg / m3o13第四章沥青材料复习思考题1.油分：油分是石油沥青中最轻的组分，密度为0.7L0g/cm3,常温下为淡黄色液体， 能溶于有机溶齐（1（如丙酮、苯、三氯甲烷等），但不溶于酒精。油分在石油沥青中的含量为 40%60%,它赋予石油沥青流动性。2）沥青脂胶（树脂）：沥青脂胶为黄色至黑褐色黏稠状物质（半固体），分子量比油分大 （600-1000）,密度为1.0l.lg/cm3。沥青脂胶中绝大局部属于中性树脂，它赋予沥青以良 好的黏结
15、性、塑性和可流动性。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和黏结力等品质越好。地沥青质（沥青质）：地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质（固体粉末），分子量比树 脂更大Q000以上），密度大于1.0g/cm3o地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和黏性的重 要组成局部，其含量越多，那么软化点越高，黏性越大，即越硬脆。另外，石油沥青中还含2%3%的沥青碳和似碳物，为无定形的黑色固体粉末， 是在高温裂化、过度加热或深度氧化过程中脱氢而生成的，是石油沥青中分子量最大的。沥 青碳和似碳物降低石油沥青的黏结力。石油沥青中还含有蜡，存在于石油沥青的油分中，它 会降低石油沥青的黏结性和塑性，同时对温度特别敏感（温度稳定
16、性差），所以蜡是石油沥青 的有害成分。2.石蜡基沥青，环烷基沥青，中间基沥青；国产石油多属石蜡基和中间基原油。3. 石油沥青的结构胶体理论认为，油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大主要组分。油分和 树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青质，而在地沥青质的超细颗粒外表形成树脂膜。所以, 石油沥青的结构是以地沥青质为核心，周围吸附局部树脂和油分，形成胶团，无数胶团分散 在油分中形成胶体结构。在这个分散体系中，分散相为吸附局部树脂的地沥青质，分散介质 为溶有树脂的油分。在沥青胶体中，从地沥青质到油分是均匀逐步递变的，并无明显界面。 根据石油沥青中各组分的相对含量，其胶体结构可分为三种类型，即溶胶型结构、
17、凝胶型结 构和溶凝胶型结构。1）溶胶型结构当油分和树脂较多时，胶团外膜较厚胶团之间相对运动较自由，（士这种胶体结构的石油 沥青，称为溶胶型石油沥青。溶胶型石油沥青的特点是流动性和朝性较好开裂后自行前合能 力较强，而对温度的敏感性强，即对温度的稳定性较差，温度过高会流淌。2）凝胶型结构当油分和树脂含量较少时，胶团外膜较薄，胶团靠近聚集，相互吸引力增大，胶团间相 互移动比拟困难，这种胶体结构的石油沥青称为凝胶型石油沥青。凝胶型石油沥青的特点是 弹性和黏性较高，温度敏感性较小，开裂后自行愈合能力较差，流动性和塑性较低。在工程 性能上，虽具有较好的温度稳定性，但低温变形能力较差。3）溶一凝胶型结构当地
18、沥青质不如凝胶型石油沥青中的油分和树脂含量多时，而胶团间靠得又较近，相互 间有一定的吸引力，形成一种介于溶胶型和凝胶型两者之间的结构，称为溶一凝胶型结构。 溶一凝胶型结构石油沥青的性质也介于溶胶型和凝胶型二者之间。这类沥青在高温时具有较 低的感温性，低温石油具有较好的变形能力。大多数优质的石油沥青都属于这种结构类型。144.(1)针入度我国现行标准公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTGE202011)规定，针入度是 指在温度为15C 25C。或30C。的条件下，以质量Q00 0.05)g的标准针，经5s沉入沥青 中的深度。1mm称1。)来表示。如某沥青在上述条件下，25C。时测得针入度为65
19、Qlm),可 表示为P(25C. 100g, 5s)=65(0.1mm)o针入度值大，说明沥青流动性大，黏滞性差。(2)标准黏度我国现行标准公路工程沥青及沥青混合料试验期程(JTGE202011)规定，标准黏度 是指液体沥青在一定温度(20C。、25C。、30C。或60C。)条件下，经规定直径(30.025)m、(4 士 0.025)mm、(5 0.025)mm或(100.025)mm的孔，漏下50mL所需的秒数。标准黏度 常以符号Ct, d表示，其中d为孔径(mm), t为试验时沥青的温度(C)。Ct, d代表在规定的 d和t条件下所测得的黏度值。在相同温度和相同流孔条件下，流出时间越长，表
20、示沥青黏 度越大。(3)软化点软化点是石油沥青材料由固体状态转变为具有一定流动性的膏体时的温度。我国现行标 准公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTGE202011)规定，软化点可通过“环球法”试 验测定。将沥青试样装入规定尺寸的试验环中，上置规定尺寸和质量的钢球，再将置球的试 验环放在有水或甘油的烧杯中，以5C/min的速率加热至沥青软化下垂至规定距离时的温度 (C。)，即为沥青软化点。5.沥青在自然因素(热、氧、光和水)的作用下，产生“不可逆”的化学变化，导致路用性 能的逐渐劣化，通常称之为“老化”。沥青老化后，其化学组分改变，物理性质也发生改变，表现为针入度减少，延度降低，软化 点升高，
21、绝对黏度提高，脆点降低等。在化学组分含量方面，表现为饱和分变化甚少，芳香 清楚显转变为胶质(速度较慢)。而胶质又转变沥青质(速度较快)。由于芳香分转变为胶质， 缺乏以补偿胶质转变为沥青质，所以最终是胶质显著减少，而沥青质显著增加。6.(1)游离碳。又称自由碳，是高分子的有机化合物的固态碳质微粒，不溶于任何有机溶 剂，具有足够的稳定性，只有在高温下才能溶解。在煤沥青中含有游离碳能增加沥青的黏滞 性，提高其热稳定性，但游离碳超过一定含量时，沥青的低温脆性亦随之增加。煤沥青中游 离碳相当于石油沥青中的沥青质，但颗粒比沥青质大得多。树脂。硬树脂:固态晶体结构，在沥青中能增加其黏滞性，也类似石油沥青中的
22、沥 青质；软树脂:赤褐色黏塑状物质，溶于氯仿，稳定性较低，能使煤沥青具有塑性，类于 石油沥青中的树脂。(3)油分。主要由液体未饱和的芳香族碳氢化合物所组成，与石油沥青中的油分类似， 使煤沥青具有流动性。在油分中尚包含蔡油、葱油和菲油等。葱油含量低于15%-25%时，能 降低煤沥青的黏滞性，假设超过此含量，温度低于10C。时，意油结晶，也使煤沥青黏度增加。 懑:油有毒，能引起呼吸道黏膜和皮肤发炎、疼痛。蔡在常温下易挥发，所以对煤沥青的技术 性质有不良的影响。除了上述的基本组分外，煤沥青中还含有少量碱性物质(毗嚏，唾琳等)和酸性物质(主要 是酚)，酚有毒且易与碱作用生成易溶于水的酚盐，能降低沥青的
23、水稳定性，故酚在煤沥青 的含量愈少愈好。煤沥青中的酸碱物质都属外表活性物质，相当于石油沥青中的沥青酸与沥 青酸酊，但其活性物质含量高于石油沥青。所以煤沥青外表活性比石油沥青高，与石料的黏 附性较好。15石油沥青与煤沥青的简易鉴别方法:鉴别方法石油沥青煤沥青密度接近1.0燃烧烟少，无色，有松香味，无毒烟多，黄色，臭味大，有毒气味常温下无刺激性气味常温下有刺激性臭味颜色呈辉亮褐色浓黑色溶解实验可溶于汽油或煤油难溶于汽油或煤油锤击韧性较好，不易碎韧性差，较脆大气稳定性较高较低抗腐蚀性差强根据乳状液理论，由于沥青与水这两种物质的外表张力相差较大，将沥青分散于水中， 那么会因外表张力的作用使已分散的沥青
24、颗粒重新聚集结成团块。欲使已分散的沥青能稳定均 匀地存在(实际上是悬浮)于水中，必须使用乳化剂，以降低沥青与水之间的外表张力差。沥 青能够均匀稳定地分散在乳化剂水溶液中的原因主要有以下几点：乳化剂降低界面能的 作用；(2)增强界面膜的保护作用；(3)界面电荷稳定作用。为使沥青发挥其黏结功能，必须使沥青从乳液中别离出来，使沥青微滴相互聚结，在集 料外表形成连续的覆盖薄膜。路用沥青乳液要有足够的稳定性，以保证在运输和洒布过程中 不致过早分裂；另一方面，乳液洒布在路面上遇到集料时，那么应立即产生分裂。乳液产生分 裂的外观特征是它的颜色由棕褐色变成黑色，此时的乳化液还含有水分，需待水分完全蒸发 后，才
25、能产生黏结力。7.可通过对沥青改性，改善沥青高温抗变形能力，增强沥青路面的抗车辙性能，提高沥青 的弹性和增强沥青的抵抗低温和抗疲劳开裂性能。通过沥青改性还可改善沥青与矿料的黏附 性，提高沥青的抗老化能力，延长沥青路面的寿命。8.(1)可冷态施工，节约能源，无毒，无嗅，不燃，减少环境污染；采用乳化沥青，扩展了沥青路面的类型，如稀浆封层等；(3)常温下具有较好的流动性，能保证洒布的均匀性，可提高路面修筑质量；(4)乳化沥青与湿集料拌和仍具有良好的工作性和黏附性，可节约沥青并保证施工质量； 乳化沥青施工受低温多雨季节影响较少可延长施工季节。9.路用沥青乳液要有足够的稳定性，以保证在运输和洒布过程中不
26、致过早分裂；另一方 面，乳液洒布在路面上遇到集料时，那么应立即产生分裂。沥青混合料复习思考题1.沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。沥青混凝土混合料(Asphaltconcretemixture简称AC)是按密级配原理设计组成的各种粒 径颗粒的矿料与沥青结合料拌制而成、设计空隙率较小的密实式沥青混凝土混合料。沥青碎 石混合料是沥青稳定碎石混合料的简称，是由矿料和沥青组成的具有一定级配要求的混合16 料。按空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少，分为密级配沥青碎石混合料(ATB)、 开级配沥青碎石混合料(OGFC外表层及ATPB基层)和半开级配沥青碎石混合料(AM)。 2.(
27、1)按结合料分类按使用的结合料不同，沥青混合料可分为石油沥青混合料和煤沥青混合料，其中，石油 沥青混合料又包括黏稠石油沥青、乳化石油沥青及液体石油沥青混合料。(2)按矿料的级配类型划分：连续级配沥青混合料；间断级配沥青混合料。(3)按矿料级配组成及空隙率大小划分为：密级配沥青混合料；半开级配沥青混合料； 开级配沥青混合料(4)按矿料公称最大粒径划分：特粗式沥青混合料；粗粒式沥青混合料；中粒式沥青 混合料；细粒式沥青混合料；砂粒式沥青混合料。(5)接制造工艺划分：热拌热铺沥青混合料；冷拌沥青混合料；再生沥青混合料 3.沥青混合料的组成结构通常按其矿质混合料的组成分为三种结构类型。(1)悬浮一密实
28、结构当采用连续型密级配矿质混合料时，由于细集料较多，粗集料较少，沥青混合料可以获 得很大的密实度，但是各级集料均为次级集料所隔开，不能直接靠拢而形成骨架，以悬浮状 态存在于次级集料及沥青胶浆之间，形成悬浮一密实结构。这种结构的沥青混合料虽然密实 度较高，并且可以获得较高的黏聚力，但内摩擦角较小，因此高温稳定性较差。(2)骨架一空隙结构当采用连续型开级配矿质混合料时，由于组成矿质混合料递减系数较大，使粗集料所占 的比例较高，细集料那么很少，甚至没有。按此组成的沥青混合料，粗集料可以互相靠拢形成 骨架，但由于细料数量过少，不能充分填满粗集料之间的空隙，因此形成骨架一空隙结构。 这种结构的沥青混合料
29、，内摩擦角较高黏聚力较低，高温稳定性较好。(3)密实一骨架结构当采用间断型密级配矿质混合料时，由于这种矿质混合料断去了中间尺寸粒径的集料， 既有较多数量的粗集料可形成空间骨架，同时又有相当数量的细集料可填密骨架的空隙，因 此形成密实一骨架结构。4.(1)道路石油历青：沥青是沥青混合料中最重要的组成材料，其性能优劣直接影响沥 青混合料的技术性质。通常，为使沥青混合料获得较高的力学强度和较好的耐久件，沥青 路面所用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通性质、路面类型、在结构层中的 层位及受力特点、施工方法等因素，结合当地的使用经验确定。对高速公路、一级公路， 夏季温度高、高温持续时间长、重载交
30、通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车 速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的层次，宜采用稠度大的沥青，也可提高高温气候 分区的温度水平选用沥青等级,对冬季寒冷的地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度 小、低温延度大的沥青；对日温差、年温差大的地区宜选用针入度指数大的沥青。当高温要 求与低温要求发生矛盾时应优先考虑高温性能的要求。(2)粗集料：沥青混合料用粗集料可选用碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等， 但高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣。粗集料应该具备一定的力学性质，且洁 净、干燥、外表粗糙，质量应符合规定。对受热易变质的集料，宜采用经拌和机烘干后的集 料并进行检验。(
31、3)细集料：沥青路面选用的细集料，可采用天然砂、机制砂和石屑。细集料应洁净、 干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合表5-4的规定。细集料的洁17 净程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分数表示;石屑和机制砂以砂当量(适用于0 4.75mm)或亚甲蓝值(适用于02.36mm或0 0.15mm)表示。(4)填料：填料在沥青混合料中的作用非常重要，沥青混合料主要依靠沥青与矿粉的 交互作用形成具有较高黏结力的沥青胶浆，将粗细集料结合成一个整体。沥青混合料所用矿 粉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，原石料中的泥 土杂质应除净。矿粉应于燥、洁净，能自由
32、地从矿粉仓流出。5.沥青路面的主要破坏形式是高温产生车辙和低温出现裂缝。高温破坏的主要原因为，在 高温时由于抗剪强度缺乏或塑性变形过大而产生推挤等现象；低温破坏的主要原因是，由于 低温时抗拉强度缺乏或变形能力较差而产生裂缝现象。目前沥青混合料强度和稳定性理论, 主要是要求沥青混合料在高温时必须具有一定的抗剪强度和抵抗变形的能力。(1)影响内因：沥青黏度的影响；沥青与矿料化学件质的影响；沥青用量的影响；矿 料比外表积的影响；矿质集料的级配类型、粒度、外表性质的影响。(2)影响外因：温度的影响；变形速率的影响。6. (1)高温稳定性：马歇尔试验和车辙试验衡量；(2)低温抗裂性采：低温线收缩系数试验
33、、低温弯曲试验及低温劈裂试验评价沥青混 合料的低温抗裂性能；(3)耐久性：我国现行规范采用空隙率、饱和度和残留稳定度等指标来表征沥青混合 料的耐久性；(4)抗滑性：我国现行规范在对沥青混合料的技术要求中没有规定抗滑性指标，但沥 青混合料的抗滑性一般通过矿质集料的微外表性质、混合料的级配组成、沥青的质量和用量, 以及沥青路面的抗滑性等方面进行控制；(5)施工和易性：目前，尚无成熟的评价沥青混合料施工和易性的方法和指标，生产 上大都凭目测鉴定其和易性能，根据经验进行调控。7.马歇尔试验用于测定沥青混合料试件的破坏荷载和抗变形能力，是将沥青混合料制成直 径为101.6mm、高为63.5mm的圆柱体试
34、件，在高温(60C。)的条件下，保温30s40min, 然后将试件放置于马歇尔稳定度仪上，如图5-5所示，以(505) mm/min的形变速度加 荷，直至试件破坏，测定稳定度(MS)、流值(FL)两项指标。稳定度是指标准尺寸试件在规定温度和加荷速度下,在马歇尔仪上试件破环是的最大荷 载，单位kN。流值是到达最大破坏荷载时试件的垂直变形，单位mm。马歇尔模数由稳定 度和流值计算得到，为稳定度除以流值的商，单位kN/mm。T=MS/FL式中:T马歇尔模数(kN / mm)MS稳定度(kN)F流值(mm)沥青混合料配合比设计包括：目标配合比、生产配合比设计和生产配合比验证(试验路 试铺调整)三个阶段
35、。只有通过三个阶段的配合比，才能真正提出工程上实际使用的沥青混 合料组成配合比。矿质混合料的配合组成和最正确沥青用量都是采用马歇尔试验确定的。8. (1)按表确定采用粗型(C型)或细型(F型)的混合料。对夏季温度高、高温持续时间长18 及重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料(AC-C型)，并取较高的设计空隙率。 对冬季温度低，且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥 青混合料(AC-F型)，并取较低的设计空隙率。(2)为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要，配合比设计时宜适当减 少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0.6mm以下局部细粉的用量，使中等
36、粒径集料较 多，形成S型级配曲线，并取中等或偏高水平的设计孔隙率。(3)确定各层的工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要，经组合设计的沥青 路面应能满足耐久、稳定、密实、抗滑等要求。(4)根据公路等级和施工设备的控制水平，确定的工程设计级配范围应比规范级配范 围窄，其中4.75mm和2.36mm通过率的上下限差值宜小于12%。(5)沥青混合料的配合比设计应充分考虑施工性能，使沥青混合料容易摊铺和压实， 防止造成严重的离析。9.冷拌沥青混合料的结合料可以采用液体沥青、乳化沥青或改性乳化沥青，与矿质混合料 在常温状态下拌合、铺筑的沥青混合料，又称作常温沥青混合料。分为：乳化沥青混合料和沥青稀浆
37、封层混合料。乳化沥青混合料适用于三级及三级以下公路的沥青面层、二级公路的罩面层，各级公路 沥青路面的基层、联接层或整平层，以及沥青路面的坑槽冷补。稀浆封层一般用于二级 及二级以下公路的预防性养护，也适用于新建公路的下封层。微表处主要用于高速公路、一 级公路的预防性养护以及填补轻度车辙，也适用于新建公路的抗滑磨耗层。第六章建筑钢材复习思考题1.弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。弹性阶段图形的特点：一条通过原点的直线，应力与应变成正比；试件的特点：弹性。屈服阶段图形的特点：一条波动的曲线，应力增加很小，而应变增加很大,试件的特点： 所能承受的拉力增加很小，而塑性变形迅速增加，似乎钢材不能承受
38、外力一屈服。强化阶段图形特点：一段上升的曲线；试件的特点：抵抗塑性变形的能力又重新提高。颈缩阶段图形特点：一段下降的曲线；试件的特点：变形迅速开展，在有杂质或缺陷处， 断面急剧缩小，直到断裂。2.桥梁建筑用钢和钢筋混凝土用钢筋的基本技术性质包括：屈服强度、抗拉强度、伸长率、 冲击韧性、冷弯和硬度等。3. 194.材料的密度不受孔隙率和孔隙特征的影响；强度随着孔隙率的增大而降低；开口孔隙 率增大，那么材料吸水率增大，闭口孔隙率增大，那么材料吸水率不变；开口孔隙率增大，那么材 料抗冻性下降，闭口孔隙率增大，那么材料抗冻性增强。5.孔隙率真实密度密度强度吸水率抗冻性T一t?6.岩石的抗压强度值主要取
39、决于岩石的组成结构（如矿物组成、岩石的结构和构造、裂隙 的分布等），同时试验的条件（如试件尺寸和形状、加载速度、试验状态温度和湿度等）对 抗压强度试验结果也有显著影响。7.岩石吸水率测定的方法是按我国现行公路工程岩石试验规程（JTG E41 -2005）将 岩石加工为规那么试件，经105110C。烘干称量后，在铺有薄砂的盛水容器中，用分层逐渐 加水的方法使岩石中的空气逐渐逸出，最后完全侵于水中任其自由吸水48h后，取出称量, 根据测得的烘干至恒量的质量和吸水至恒量的质量进行计算；岩石饱水率是在室内常温 （20C2C）和真空抽气（抽至真空压力到达lOOkPa）后的条件下，岩石试件最大吸水的 质量
40、占烘干岩石试件质量的百分率。对同一岩石试件，饱水率大于吸水率。8.集料的物理常数有：表观密度，毛体积密度，堆积密度和空隙率。由于集料是散粒状材 料，所以不仅要考虑孔隙，还要考虑颗粒间的空隙。9.石灰岩的密度是单位石灰岩真实体积（不含孔隙的矿质实体的体积）的质量，而石灰岩 碎石的表观密度是在规定条件下，单位表观体积（包括矿质实体和闭口孔隙）石灰岩碎石的 质量。天然含水量的大小对碎石的表观密度是没有影响的，因为表观密度是在规定条件下烘干 至恒重后测得的。10.分计筛余百分率为各号筛上的筛余量除以试样总质量的百分率,累计筛余百分率为该号 筛及大于该号筛的各号筛的分计筛余百分率之和；质量通过百分率等于
41、100减去该号筛累 计筛余百分率；粗度是评价砂粗细程度的一种指标，通常用细度模数表示。11.连续级配是某种矿质混合料在标准筛孔配成的套筛中筛分后，所得级配曲线平顺圆滑， 不间断；间断级配是在矿质混合料中剔除其一个或几个分级，形成一种不连续的混合料。 12.压碎值是集料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，也是集料强度的相对指标，用以鉴 定集料品质；磨光值是反映集料抵抗轮胎磨光作用能力的指标；磨耗值用于评定集料抵抗车 轮撞击及磨耗的能力；冲击值是反映集料抵抗屡次连续重复冲击荷载作用的能力。13.集料中各组成颗粒的分级和搭配情况称为级配；级配用分计筛余百分率，累计筛余百分 率和通过百分率表示。14.
42、o=FjAC屈服强度对钢材使用有重要的意义，当构件的实际应力超过屈服点时，将产生不可恢复 的永久变形；另一方面，当应力超过屈服点时，受力较高的部位应力不再提高，而自动将荷 载重新分配给某些应力较低的局部。因此，屈服强度是确定钢结构容许应力的主要依据。它是钢材所能承受的最大拉应力，即当拉应力到达强度极限时，钢材完全丧失了对变形 的抵抗能力而断裂。4.钢筋经过冷加工时效后，其屈服强度、抗拉强度及硬度进一步提高，伸长率和冲击韧性 逐渐降低，弹性模量得以恢复。5.伸长率是衡量钢材塑性的指标，伸长率越大，说明钢材的拉伸性能越好，塑性越好。钢材塑性大，不仅便于进行各种加工，而且能保证钢材在建筑上的平安使用
43、。因为钢材 的塑性变形能调整局部高峰应力，使之趋于平缓，以免引起建筑结构的局部破坏及其所导致 的整个结构的破坏；钢材在塑性破坏前，有很明显的变形和较长的变形持续时间，便于人们 及早发现和采取补救措施。6.屈服强度与极限抗拉强度之比称为屈强比。屈强比是反响钢材的利用率和结构平安可靠的程度指标。屈强比越大，钢材的利用率越 高，但可靠性越小；屈强比越小，钢材的利用率越低，平安可靠性越大，但屈强比太小，浪 费材料。7.建筑碳钢里的含碳量不大于0.8%,在此范围内，随着含碳量的增加，钢的硬度和抗拉强 度随之升高，而塑性指标伸长率、断面收缩率和冲击韧度显著降低。碳可以显著降低钢材的焊接性，增加钢的冷脆性和
44、时效敏感性，降低抗大气腐蚀性。磷 是由矿石带到钢中来的，即使只有千分之几的磷存在，也会在组织中析出脆性很大的磷化铁20 化合物，而使室温下屈服点和屈强比显著提高，而塑性和冲击韧性显著降低，特别是在低温 时，对塑性和韧性的影响更大。故磷在碳钢中亦为很有害物质。8.（D良好的综合力学性能；（2）良好的焊接性；（3）良好的抗蚀性。9.Q235A ：屈服强度为235MPa的A级碳素结构钢；16Mn ：含碳量为0.16%的高含镒量钢；15MnVq ：含碳量0.15%,Mn.V含量低于1.5%的桥梁用合金钢；45Si2Cr ：含碳量0.45%,含Si 2%和Cr的合金钢。10.低合金结构钢具有高强度，高韧
45、性，良好的焊接性能和冷成型性能，低的冷脆转变温度, 良好的耐腐蚀性。桥梁用钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音字母、屈服点数值、桥梁钢的汉语拼音字母、 质量等级符号4个局部组成，如Q345qc,其中Q表示屈服点；345代表屈服点数值，单位 Mpa ； q为桥梁用钢的桥字汉语拼音首位字母；c为质量等级为c级。11.钢筋混凝土用热轧钢筋主要应用于钢筋混凝土结构中，分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢 筋。光圆钢筋是指横截面通常为圆形，外表光滑的钢筋混凝土配筋用钢材。横截面为圆形，外表带肋，长度方向有两条纵肋及均匀分布的月牙状横肋。 12.钢丝：公称抗拉强度，最大力的特征值，0.2%屈服力，每210mm扭矩的扭转次数，断 面收缩率，氢脆敏感性能负载为70%最大力时断裂时间，最大力总伸长率，反复弯曲性能， 应力松弛性能。钢绞线：公称抗拉强度，整根钢绞线的最大力，整根钢绞线最大力的最大值，0.2%屈服 力，最大力总伸长率，应力松弛性能。13.不合理。吊车梁用钢要求冲击韧性好，冷拉后钢筋韧性降低较多，低温下使用易脆断。钢筋焊接后易出现硬脆问题，因此，寒冷地区吊车梁配筋不宜焊接。 14.钢材在低温下，会由韧性断裂转变为脆性断裂。这主要是由于温度会影