道路工程材料知识点考点总结.doc

道路工程材料知识点考点绪论l 道路工程材料是道路工程建设与养护的物质基础，其性能直接决定了道路工程质量和服务寿命和结构形式l 路面结构由下而上有：垫层，基层，面层l 面层结构材料应有足够的强度、稳定性、耐久性和良好的表面特性第一章l 砂石材料是石料和集料的统称l 岩石物理常数为密度和孔隙率l 真实密度：指规定条件下，烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量l 毛体积密度：指在规定条件下，烘干岩石矿质实体涉及空隙（闭口、开口空隙）体积在内的单位毛体积的质量l 孔隙率：是指岩石孔隙体积占岩石总体积（开口空隙和闭口空隙）的百分率l 吸水性：岩石吸入水分的能力称为吸水性l 吸水性的大小用吸水率与饱和吸水率来表征l 吸水率：是岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率l 饱和吸水率：是岩石在常温及真空抽气条件下，最大吸水质量占干燥试样质量的百分率l 岩石的抗冻性：是指在岩石可以经受反复冻结和融化而不破坏，并不严重减少岩石强度的能力l 集料：是由不同粒径矿质颗粒组成的混合料，在沥青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用沥青混合料水泥混合料粗集料＞2.36mm＞4.75mm细集料＜2.36mm＜4.75mml 表观密度：是指在规定条件下，烘干集料矿质实体涉及闭口空隙在内的表观单位体积的质量。

l 级配：是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况l 压碎值：用于衡量石料在逐渐增长的荷载下抵抗压碎的能力，也是石料强度的相对指标压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷，测试石料被压碎后，标准筛上筛余质量的百分率 （：实验后通过2.36mm筛孔的细集料质量）l 磨光值：是反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标，是决定某种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层的关键指标l 冲击值：反映粗集料抵抗冲击荷载的能力由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标对道路表层用料非常重要l 磨耗值：用于评估道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力l 级配参数：l 天然砂的细度模数，系度模数越大，表达细集料越粗l 根据矿质集料级配曲线的形状，将其划分为连续级配和间断级配l 在连续级配类型的集料中，由大到小且各级粒径的颗粒都有，各级颗粒按照一定的比例搭配，绘制出的级配曲线圆滑不间断；在间断级配集料中，缺少一级或几个粒级的颗粒，大颗粒与小颗粒之间有较大的“空档”，所做出的级配曲线是非连续的第二章l 沥青按照形态分类：粘稠沥青、液体沥青l 沥青按照用途分类：道路沥青、建筑沥青、水工沥青、防腐沥青、其他沥青。

l 沥青中的蜡分在低温时易结晶析出，分散在沥青质中，减少沥青分子之间的紧密联系，使沥青的低温延展能力减少l 沥青的胶体结构类型及性能：溶胶型沥青（温度的变化敏感，高温时黏度很小，低温时由于黏度增大而使流动性变差，冷却时变为脆性固体）、凝胶型沥青(常温下呈现非牛顿流动特性，具有黏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组够高时，沥青的分散度加大，沥青则又可近似真溶解而具有牛顿流特性）、溶—凝胶型沥青（常温时，在变形的最初阶段表现出明显的弹性效应，但在变形增长至一定阶段时，则表现为牛顿液体状态）l 沥青黏滞性：指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生互相位移的抗剪切变形能力l 针入度值越大，表达沥青越软（稠度越小）l 软化点：在规定的热温度（5℃/min）下进行加热，沥青试样逐渐软化，直至在钢球荷重作用下，使沥青产生25.4mm垂度（即接触地板）时的温度是反映沥青材料热稳定性的指标，也是沥青条件黏度的一种量度l 沥青的延性：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沥青的延度采用延度仪来测度l 沥青脆性：沥青材料在低温下受到瞬时荷载作用时，常表现为脆性破坏。

l 沥青的感温性：沥青是复杂的胶体结构，黏度随温度的不同而产生明显的变化，这种黏度随温度变化的感应性称为感温性l 针入度指数（PI）：是应用针入度和软化点的实验结果来表征沥青感温性的一种指标同时也可采用针入度指数值来判别沥青的胶体结构状态l 按针入度指数将沥青划分为三种胶体结构： l 沥青酸和酸酐等与碱性集料接触时，就会产生很强的化学吸附作用，黏附力很大，黏附牢固l 沥青的劲度模量：取决于温度和荷载作用时间而变化的参数，是表现沥青黏性和弹性联合效应的指标AH-130AH-110AH-90AH-70AH-50针入度（25℃），1/10mm120~140100~12080~10060~8040~60l SBS改性沥青在改善温度敏感性，提高低温韧性等方面均获得显著的效果第三章l 根据矿料的级配特点，对沥青混合料分类：（1） 连续密级配沥青混凝土混合料由按连续密级配原理设计组成的矿料与沥青结合料拌和而成，其典型类型为：设计空隙率3％~6％的密实式沥青混凝土混合料，以AC表达；设计空隙率3％~6％的密级配沥青稳定碎石混合料，以ATB表达2） 半开级配沥青混合料由适当比例的粗集料、细集料及少量填料与沥青结合料拌和而成，其典型类型为空隙率在6％~12％的半开式沥青稳定碎石混合料，以AM表达。

3） 开级配沥青混合料矿料级配重要由粗集料组成，细集料及填料较少，与搞黏度沥青结合料拌和而成，起类型如：设计空隙率18％~25％的排水式沥青稳定碎石混合料，以OGFC表达；设计空隙率大于18％的排水式沥青稳定碎石混合料，以ATPB表达4） 间断级配沥青混合料矿料级配组成中缺少1个或几个粒径档次而形成的级配间断的沥青混合料其典型类型是沥青玛蹄脂碎石混合料，以SMA表达SMA是由沥青结合料与少量纤维稳定剂、细集料及较多填料组成的沥青玛蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架的间隙，组成一体的沥青混合料l 最常用的沥青混合料体积参数为试件的密度、空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度l 油石比：定义为沥青与矿料的质量比例，而沥青含量定为沥青质量占沥青混合料总质量的百分率l 沥青混合料的空隙率：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的体积V占试件总体积的百分率l 矿料间隙率：是指压实沥青混合料试件中矿质混合料实体以外的空间体积占试件总体积的百分率l 沥青饱和度：是指压实沥青混合料试件中沥青实体体积占矿料骨架实体以外的空间体积和百分率，又称为沥青填隙率 VFA—沥青混合料试件的沥青饱和度，％ VMA—沥青混合料试件的矿料间隙率，％ VV—沥青混合料试件的空隙率，％l 沥青饱和度VFA表征沥青结合料填充矿料间隙的限度，其大小反映了沥青混合料中沥青用量是否合适。

沥青用量过大会导致路面的泛油和车辙等，沥青用量过小，沥青路面的耐久性局限性l 沥青混合料组成结构（1） 悬浮密实结构：采用连续密级配矿料，经压实后密度较大，水稳定性、低温抗裂性和耐久性较好这种沥青混合料的结构强度受沥青性质及其状态影响较大，在高温条件下，由于沥青黏度减少，也许会导致沥青混合料强度和稳定性减少2） 骨架空隙结构：采用连续开级配矿料与沥青组成沥青混合料，由于较细粒数量较少，局限性以填充骨架空隙，压实后空隙较大，形成了所谓的空架空隙结构结构强度受沥青性质和物理状态的影响较小，因而高温稳定性较好，但由于压实后沥青混合料中剩余空隙较大，渗透性较大，在使用过程中，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，耐久性不好3） 骨架密实结构：间断性密级配矿料，有足够的粗集料形成骨架，又填入足够的细集料和沥青胶浆，形成较高密实度的骨架结构各项性能良好，是一种较抱负的结构类型如沥青玛蹄脂碎石混合料SMAl 沥青混合料的黏结力和内摩阻角可以通过三轴剪切实验拟定l 沥青混合料结构强度的影响因素：（1） 沥青结合料的黏度，黏度越大，沥青混合料黏结力越大，其强度和抗形变能力越强。

2） 矿质混合料性能的影响（3） 沥青与矿料在界面上的交互作用（4） 沥青混合料中矿料比面和沥青用量的影响（5） 使用条件的影响l 沥青混合料除了应具有一定的强度外，还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l 气候分区的拟定：按照设计高温、低温、雨量分区指标,一、二、三级区划分;沥青路面温度分区由高温和低温组合而成,第一个数字代表高温分区,第二个数字代表低温分区,数字越小表达气候因素越严重 l 一般来说，在夏季温度高、高温连续时间长的地区，应采用黏度高的沥青；而在冬季寒冷的地区，则宜采用稠度低、低温劲度较小的沥青l 工程中常用的抗剥落方法涉及：（1） 使用高黏度沥青（2） 在沥青中掺加抗剥落剂（3） 用干燥的生石灰、消石灰或水泥作为填料的一部分（4） 将粗集料用石灰浆解决后使用l 在高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青路面面层及抗滑磨耗层中，所用石屑总量不宜超过天然砂或机制砂的用量，即在细集料中石屑含量不宜超过总量的50％l 用于沥青混合料最佳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粉煤灰作为填料使用时，其用量不宜超过填料总量的50％。

高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青混凝土面层不宜采用粉煤灰作填料为了改善沥青混合料水稳定性，可以采用干燥的磨细生石灰粉、消石灰粉或水泥作为填料，其用量不宜超过矿料总量的1％~2％l 配合比设计三阶段：目的配合比、生产配合比、生产配合比验证l 密级配沥青混合料（AC）l 高温稳定性检查：对用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青路面上面层和中层的沥青混合料进行配合比设计时，应进行车辙实验检查l 水稳定性检查：沥青混合料应具有良好的水稳定性,在进行沥青混合料配合比设计及性能评价时，除了对沥青与石料的黏附性等级进行检查外，还应在规定条件下进行沥青混合料的浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验l 低温抗裂性：为了提高沥青路面低温抗裂性，应对沥青混合料进行低温弯曲实验l 合成级配曲线不得有过多的犬牙交错，易尽量接近设计级配中限，特别应使0.075mm、2.36mm、4.75mm等筛孔的通过量尽量接近设计级配中限对于交通量大、轴载重的道路，合成级配可以考虑偏向级配范围的下限，而对于中小交通量或人行道路等，合成级配宜偏向级配范围的上限l 沥青混合料马歇尔实验的重要目的是拟定沥青混合料的最佳沥青用量。

l SMA混合料与OGFC混合料属于骨架型混合料，前者为骨架密实型混合料，后者为骨架空隙型混合料SMA（Stone matrix asphalt）第四章l 水泥分类：1、按化学成分：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥 2、按性能和通途：通用水泥、专用水泥、特性水泥l 通用五大品种水泥：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥l 硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、0～5％混合料（石灰石或粒化高炉矿渣）、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料l 硅酸盐水泥分为两种类型： I型—PI（熟料不掺加混合料） Ⅱ型—PⅡ （熟料掺加少量混合料）不超过水泥质量的5％l 石膏的作用：缓凝剂，重要控制C3A的水化反映速度l 水泥生产中常用混合材料：粒化高炉矿渣、火山。