道路工程材料知識點考點總結

2021-10-19 05:02:55 字數 4841 閱讀 2911

緒論● 道路工程材料是道路工程建設與養護的物質基礎,其效能直接決定了道路工程質量和服務壽命和結構形式。

● 路面結構由下而上有:墊層,基層,面層。

● 面層結構材料應有足夠的強度、穩定性、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稱

● 岩石物理常數為密度和孔隙率

● 真實密度:指規定條件下,烘乾岩石礦質實體單位真實體積的質量。

● 毛體積密度:指在規定條件下,烘乾岩石礦質實體包括空隙(閉口、開口空隙)體積在內的單位毛體積的質量。

● 孔隙率:是指岩石孔隙體積佔岩石總體積(開口空隙和閉口空隙)的百分率。

● 吸水性:岩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徵。

● 吸水率:是岩石試樣在常溫、常壓條件下最大的吸水質量佔乾燥試樣質量的百分率。

● 飽和吸水率:是岩石在常溫及真空抽氣條件下,最大吸水質量佔乾燥試樣質量的百分率。

● 岩石的抗凍性:是指在岩石能夠經受反覆凍結和融化而不破壞,並不嚴重降低岩石強度的能力。

● 集料:是由不同粒徑礦質顆粒組成的混合料,在瀝青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用。

● 表觀密度:是指在規定條件下,烘乾集料礦質實體包括閉口空隙在內的表觀單位體積的質量。

● 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:用於衡量石料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力,也是石料強度的相對指標。壓碎值是對石料的標準試樣在標準條件下進行加荷,測試石料被壓碎後,標準篩上篩餘質量的百分率。

(:試驗後通過2.36mm篩孔的細集料質量)

● 磨光值:是反映石料抵抗輪胎磨光作用能力的指標,是決定某種集料能否用於瀝青路面抗滑磨耗層的關鍵指標。

● 衝擊值:反映粗集料抵抗衝擊荷載的能力。由於路表集料直接承受車輪荷載的衝擊作用,這一指針對道路表層用料非常重要。

● 磨耗值:用於評定道路路面表層所用粗集料抵抗車輪磨耗作用的能力。

● 級配引數:

● 天然砂的細度模數,系度模數越大,表示細集料越粗。

● 根據礦質集料級配曲線的形狀,將其劃分為連續級配和間斷級配。

● 在連續級配型別的集料中,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,繪製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的。

第二章● 瀝青按照形態分類:粘稠瀝青、液體瀝青。

● 瀝青按照用途分類:道路瀝青、建築瀝青、水工瀝青、防腐瀝青、其他瀝青。

● 瀝青中的蠟分在低溫時易結晶析出,分散在瀝青質中,減少瀝青分子之間的緊密聯絡,使瀝青的低溫延展能力降低。

● 瀝青的膠體結構型別及效能:溶膠型瀝青(溫度的變化敏感,高溫時黏度很小,低溫時由於黏度增大而使流動性變差,冷卻時變為脆性固體)、凝膠型瀝青(常溫下呈現非牛頓流動特性,具有黏彈性和較好的溫度穩定性。隨著溫度的公升高,連續相的溶解能力增強,瀝青質膠團可逐漸解締,或膠質從瀝青質吸附中心脫附下來。

當溫度組夠高時,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出明顯的彈性效應,但在變形增加至一定階段時,則表現為牛頓液體狀態)。

● 瀝青黏滯性:指瀝青材料在外力作用下瀝青粒子產生相互位移的抗剪下變形能力。

● 針入度值越大,表示瀝青越軟(稠度越小)。

● 軟化點:在規定的熱溫度(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,使瀝青產生25.4mm垂度(即接觸地板)時的溫度。

是反映瀝青材料熱穩定性的指標,也是瀝青條件黏度的一種量度。

● 瀝青的延性:是指當其受到外力的拉伸作用時,所能承受的塑性變形的總能力。瀝青的延度採用延度儀來測度。

● 瀝青脆性:瀝青材料在低溫下受到瞬時荷載作用時,常表現為脆性破壞。

● 瀝青的感溫性:瀝青是複雜的膠體結構,黏度隨溫度的不同而產生明顯的變化,這種黏度隨溫度變化的感應性稱為感溫性。

● 針入度指數(pi):是應用針入度和軟化點的試驗結果來表徵瀝青感溫性的一種指標。同時也可採用針入度指數值來判別瀝青的膠體結構狀態。

● 按針入度指數將瀝青劃分為三種膠體結構:

● 瀝青酸和酸酐等與鹼性集料接觸時,就會產生很強的化學吸附作用,黏附力很大,黏附牢固。

● 瀝青的勁度模量:取決於溫度和荷載作用時間而變化的引數,是表現瀝青黏性和彈性聯合效應的指標。

● sbs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● 根據礦料的級配特點,對瀝青混合料分類:

(1)連續密級配瀝青混凝土混合料

由按連續密級配原理設計組成的礦料與瀝青結合料拌和而成,其典型型別為:設計空隙率3%~6%的密實式瀝青混凝土混合料,以ac表示;設計空隙率3%~6%的密級配瀝青穩定碎石混合料,以atb表示。

(2)半開級配瀝青混合料

由適當比例的粗集料、細集料及少量填料與瀝青結合料拌和而成,其典型型別為空隙率在6%~12%的半開式瀝青穩定碎石混合料,以am表示。

(3)開級配瀝青混合料

礦料級配主要由粗集料組成,細集料及填料較少,與搞黏度瀝青結合料拌和而成,起型別如:設計空隙率18%~25%的排水式瀝青穩定碎石混合料,以ogfc表示;設計空隙率大於18%的排水式瀝青穩定碎石混合料,以atpb表示。

(4)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。其典型型別是瀝青瑪蹄脂碎石混合料,以sma表示。sma是由瀝青結合料與少量纖維穩定劑、細集料及較多填料組成的瀝青瑪蹄脂填充於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引數為試件的密度、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量百分比,而瀝青含量定為瀝青質量佔瀝青混合料總質量的百分率。

● 瀝青混合料的空隙率:是指壓實狀態下瀝青混合料內礦料和瀝青實體之外的空隙的體積v佔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混合料實體以外的空間體積佔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佔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表徵瀝青結合料填充礦料間隙的程度,其大小反應了瀝青混合料中瀝青用量是否合適。瀝青用量過大會導致路面的泛油和車轍等,瀝青用量過小,瀝青路面的耐久性不足。

● 瀝青混合料組成結構

(1)懸浮密實結構:採用連續密級配礦料,經壓實後密度較大,水穩定性、低溫抗裂性和耐久性較好。這種瀝青混合料的結構強度受瀝青性質及其狀態影響較大,在高溫條件下,由於瀝青黏度降低,可能會導致瀝青混合料強度和穩定性降低。

(2)骨架空隙結構:採用連續開級配礦料與瀝青組成瀝青混合料,由於較細粒數量較少,不足以填充骨架空隙,壓實後空隙較大,形成了所謂的空架空隙結構。結構強度受瀝青性質和物理狀態的影響較小,因而高溫穩定性較好,但由於壓實後瀝青混合料中剩餘空隙較大,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部,引發瀝青老化或將瀝青從集料表面剝落,耐久性不好。

(3)骨架密實結構: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構。各項效能良好,是一種較理想的結構型別。

如瀝青瑪蹄脂碎石混合料sma。

● 瀝青混合料的黏結力和內摩阻角可以通過三軸剪下試驗確定。

● 瀝青混合料結構強度的影響因素:

(1)瀝青結合料的黏度,黏度越大,瀝青混合料黏結力越大,其強度和抗形變能力越強。

(2)礦質混合料效能的影響

(3)瀝青與礦料在介面上的互動作用

(4)瀝青混合料中礦料比麵和瀝青用量的影響

(5)使用條件的影響

● 瀝青混合料除了應具備一定的強度外,還需要具有足夠的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性、抗老化性、抗滑性等技術效能。

● 氣候分割槽的確定:按照設計高溫、低溫、雨量分割槽指標,

一、二、**區劃分;瀝青路面溫度分割槽由高溫和低溫組合而成,第乙個數字代表高溫分割槽,第二個數字代表低溫分割槽,數字越小表示氣候因素越嚴重。

● 一般來說,在夏季溫度高、高溫持續時間長的地區,應採用黏度高的瀝青;而在冬季寒冷的地區,則宜採用稠度低、低溫勁度較小的瀝青。

● 工程中常用的抗剝落方法包括:

(1)使用高黏度瀝青

(2)在瀝青中摻加抗剝落劑

(3)用乾燥的生石灰、消石灰或水泥作為填料的一部分

(4)將粗集料用石灰漿處理後使用

● 在高速公路、一級公路、城市快速路、主幹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%。

● 用於瀝青混合料最好採用石灰岩或岩漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經磨細得到的礦粉。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、主幹路的瀝青混凝土面層不宜採用粉煤灰作填料。

為了改善瀝青混合料水穩定性,可以採用乾燥的磨細生石灰粉、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%。

● 配合比設計三階段:目標配合比、生產配合比、生產配合比驗證。

● 密級配瀝青混合料(ac)

● 高溫穩定性檢驗:對用於高速公路、一級公路和城市快速路、主幹路瀝青路面上面層和中層的瀝青混合料進行配合比設計時,應進行車轍試驗檢驗。

● 水穩定性檢驗:瀝青混合料應具有良好的水穩定性,在進行瀝青混合料配合比設計及效能評價時,除了對瀝青與石料的黏附性等級進行檢驗外,還應在規定條件下進行瀝青混合料的浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗。

● 低溫抗裂性:為了提高瀝青路面低溫抗裂性,應對瀝青混合料進行低溫彎曲試驗。

● 合成級配曲線不得有過多的犬牙交錯,易盡量接近設計級配中限,尤其應使0.075mm、2.36mm、4.

75mm等篩孔的通過量盡量接近設計級配中限。對於交通量大、軸載重的道路,合成級配可以考慮偏向級配範圍的下限,而對於中小交通量或行人路路等,合成級配宜偏向級配範圍的上限。

道路工程材料知識點整理總結

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