道路建筑材料

道路建筑材料》复。习。

知。识。要。点。

主编：杨帅。

第一章。一、岩石的化学组成分类。

酸性岩石：sio2含量大于65%；中性岩石sio2含量为52%～65%；

碱性岩石：sio2含量小于52%

二、砂按**分为两类：一类为天然砂，一类为人工砂；因产源不同可以分为河砂、山砂、和海砂。

粗度是评价砂粗细程度的一种指标，通常用细度模数表示。

3.7～3.1为粗砂；3.0～2.3为中砂；2.2～1.6为细砂。

三、连续级配：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。这种由大到小，逐级粒径均有，并按比例互相搭配组成的矿质混合料，称为连续级配矿质混合料。

间断级配：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，这种混合料称为间断级配矿质混合料。

四、试算法（p23）

第二章。一、气硬性胶凝材料是指仅能在空气中硬化，保持或继续提高强度，如石灰、石膏、水玻璃等。

水硬性胶凝材料则不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化，且可在水中或事宜的环境中保持并继续提高强度，各种水泥都属于水硬性胶凝材料。

二、石灰的消化和硬化（p33）

生石灰遇水消化成“消石灰”，也即为“熟石灰”。

工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消（熟）石灰—氢氧化钙，这个过程称为石灰的“消化”，又称“熟化”：

1 欠火石灰：生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为“欠火石灰”。

2 ②过火石灰：消化过程中的“过烧”现象：加水过慢，水量不够。

3 由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。

4 采区措施：消化后，“陈伏”半月左右再使用。“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。

包括干燥硬化和碳酸硬化两部分。

（１）干燥硬化（结晶作用）：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。

（２）碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出水分并被蒸发：

该反应主要发生在与空气接触的表面，当浆体表面生成一层碳酸钙薄膜后，碳化进程减慢，同时内部的水分不易蒸发，所以石灰的硬化速度随时间增长逐渐减慢。

三、硅酸盐水泥的生产工艺可概括为三个阶段：⑴生料的配制和磨细熟料煅烧水泥粉磨。

水泥孰料主要组成：硅酸三钙（3cao·sio2，简式c3s）;硅酸二钙（2cao·sio2,简式c2s）;铝酸三钙（）；铁铝酸四钙（）；

性质比较：水化反应速度。铝酸三钙最快，硅酸三钙较快，铁铝酸四钙也较快，硅酸二钙最慢。

水化放热量：铝酸三钙最大，硅酸三钙较大，铁铝酸四钙居中，硅酸二钙最小。

强度：硅酸三钙最高，硅酸二钙早期强度低，但后期增长率较大，铝酸三钙强度不高，铁铝酸四钙对抗折强度有利。

耐化学腐蚀性：铁铝酸四钙最优，其次为硅酸二钙。

硅酸三钙、铝酸三钙最差。

干缩性：铁铝酸钙和硅酸二钙最小，硅酸三钙居中，铝酸三钙最大。

四、硅酸盐水泥的凝结和硬化（p41）

凝结：水泥加水拌和后，成为可塑的浆体，逐渐变稠，失去塑性，但尚不具有强度的过程。

硬化：随后产生明显的强度，并逐渐发展而成为坚硬的人造石。

水化程度：c3a＞c3s＞c4af＞c2s

图2-1 几种矿物的水化程度。

释热量：c3a＞c3s＞c4af＞c2s

图2-2 几种矿物的水化释热量。

强度早期强度：c3s＞c3a＞c4af＞c2s

后期强度：c3s~c2s＞c3a～c4af

图2-3 几种矿物强度发展特征。

1、凝结硬化：水泥颗粒与水反应接触后，很快就发生化学反应，生成相应的水化产物，组成水泥-水-水化产物混合体系。这一阶段称作初始反应期，水化反应初期生成的产物迅速扩散到水中，逐渐形成水化产物的饱和溶液，并在水泥颗粒表面或周围析出，形成水化物膜层，使得水化反应进行较缓慢这期间，水泥颗粒仍然分散，水泥浆还保持有良好的可塑性。

随着水化的继续进行，水化产物不断生成并析出，自由水分逐渐减小，水化产物颗粒互相接触并黏结在一起形成网架状结构，使水泥浆体逐渐变稠，失去可塑性，这一阶段称作凝结期。水化反应进一步进行，水化产物不断生成，长大并填充毛细孔，使整个体系更加紧密，水泥浆体逐渐硬化，强度随时间不断增长，这一阶段称作硬化期。

第三章。一、普通水泥的优点：在凝结前具有良好的塑形，因此可以浇制成各种形状特大小的构件或结构物。

她与钢筋有牢固的黏结力，能制作钢筋混泥土结构和构件经硬化后有抗压强度高与耐久性良好的特性其组成材料中砂、石等地方材料占80%以上，符合就地取材和经济的原则。

二、外加剂；按照化学成分，外加剂分为无机化合物类和有机化合物类。无机化合物主要是无机电解质盐类。如早强剂cacl2和naso4.有机的有减水剂和引气剂。

三、普通混泥土的技术性质包括：新拌混凝土的工作性、硬化后混凝土的力学性质和耐久性。

一）新拌混凝土的工作性（和易性）

水泥混凝土在尚未凝结硬化以前，称为新拌混凝土拌合物。混凝土具有良好的工艺性质，称之为工作性。

新拌混凝土工作性的含义：通常认为它包含流动性、黏聚性、保水性和捣实性。

工作性的测定方法：（1）塌落度试验（2）维勃稠度试验。

四、（p78）水灰比的影响：水灰比小，则水泥浆稠度大，混凝土拌合物的流动性小。当水灰比过小时，在一定的施工方式下就不能保证混凝土的密实成型。

反之，若水灰比过大，水泥将稠度较小，虽然混凝土拌合物的流动性增加，但可能会引起混凝土拌合物黏聚性和保湿性不良，当水灰比超过某一极限值时，混凝土拌合物将产生严重的泌水。

离析现象导致混凝土强度和耐久性的降低，故水灰比值应根据混凝土设计强度和耐久性要求合理选用。

五、提高混凝土强度的技术措施：（1）采用高强度水泥和特种水泥。（2）采用低水灰比和浆集比。（3）掺加外加剂（4）采用湿热处理方法（5）采用机械搅拌和振捣。

六、（p83）混凝土配合比设计的步骤：

1、计算初步配合比：a、确定混凝土配制强度b、确定初步水灰比c、确定单位用水量d、计算单位水泥用量e、砂率的选定f、计算单位细集料的用料。2、试配、调整提出“基准配合比”。

3、检验强度，确定实验室配合比。4、确定施工配合比。

七、高强混凝土（p98）

高强混凝土的优点：强度高，可减轻自重，增大跨径。

现代高架公路，立体交叉和大型桥梁等均采用高强混凝土。

为了达到应有的强度，通常采用一下措施：

1、精选优质原材料。（1）优质高强水泥（2）采用磁化水拌和（3）硬质高强集料（通常碎石最大粒径不大于15mm）（4）高效外加剂。应选优质高效的nno、mf等减水剂。

2、为使混凝土达到高强，采用如下方法。（1）改善水泥的水化条件（2）掺加各种高聚物（3）增强集料和水泥的黏附性（4）掺加高效外加剂（5）增加混凝土密实度（6）采用纤维增强。

流态混凝土特点：（1）流动性大，浇筑性好（2）减少用水量，提高混凝土性能（3）降低浆集比，减少收缩（4）不产生离析和沁水。

纤维增强混凝土可增强混凝土的抗拉弯强度、抗裂强度、韧性和冲击强度。适用于机场跑道，高等级路面、桥梁路面铺装和隧道衬砌等工程。

辗压式水泥混凝土：强度高、干所率小、耐久性好、可参加外加剂。适用于水泥混凝土路面，可作为一层式或二层式，亦可作为底层，面层采用沥青混凝土作为抗滑、耐磨层。

八、砂浆的和易性包括流动性和保水性保水性采用分层度表示。

第四章。一、**的分类根据关键馏分特性和含硫量分为石蜡基**、环烷基**和中间基**，以及高硫**（含硫量》2%）含硫**（含硫量0.5%～2%）和低硫**（<0.5%）。

沥青分为：环烷基沥青←中间基沥青←石蜡基沥青（性能优到良）。

二、（p123）四组分分析法：（1）沥青质（2）饱和分(3)环烷芳香烃（4）极性芳香分。

三组分分析法：（1）油分（2）树脂（3）沥青质。

三、蜡存在的影响：由于沥青中蜡的存在，在高温时使沥青容易发软，导致沥青的高温稳定性降低。此外，蜡会使沥青与史料黏附性降低，在水分作用下，会使路面石子与沥青产生剥落现象，造成路面破坏。

更重要的是，沥青含蜡会使路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全。

四、（沥青的胶体结构：通常采用针入度指数法划分。

胶体结构类型：

1）溶胶型结构：沥青质含量少，油分及树脂较多所以这种结构沥青黏滞性小，流动性大，塑性好，开裂后自愈能力强但温度稳定性较差。

2）凝胶型结构：油分和树脂含量较小，沥青质较多所以这种结构特点弹性和黏性较高，温度敏感性较小，流动性、塑性较低。

3）溶—凝胶型结构：沥青质、油分、树脂的含量适当胶团的浓度增加。特点：这类沥青在高温时温度稳定性好，低温时的变形能力也好。

五、（p131）

1）沥青的路用性质：a黏滞性b塑性c温度稳定性d加热稳定性e安全性。

2)“三大指标”：针入度、延度、软化点。

3)温度稳定性：温度敏感性是指沥青的黏滞性和延性随温度升降而变化的性能。当温度升高时，沥青油固态或半固态逐渐软化成黏流状态，当温度降低时由黏滞状态变为半固态或固态甚至变脆。

4)“沥青老化”：沥青在使用过程中，由于长时间受阳光、空气、水的作用，以及沥青与矿料间的物理化学作用，沥青分子会发生氧化和聚合作用，使低分子化合物转变为较高分子的化合物。其组分发生变化。

5)热塑性橡胶改性类沥青vs热塑性树脂类改性沥青：热塑性树脂类改性沥青的特点：加热后软化，冷却时变硬》此类改性剂的最大特点是使沥青结合料的常温黏度增大，从而使高温稳定性增加，有利于提高沥青的强度和劲度。

但不能是沥青混合料的弹性增加，且加热后易离析，再次冷却时产生众多的弥散体。

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