12习题课

道路建筑材料辅导课河北工业大学·土木工程学院第一章石料与集料1－1石料的主要物理常数与集料的主要物理常数有哪几项？她们间的异同？答：石料：密度、吸水性和抗冻性；集料：密度、空隙率、粗集料骨架间隙率、细集料的棱角性。1－2石料应具有哪些力学性质，采用什么样的指标来反映这些技术性质？答：在结构工程中，石料应具有一定的抗压、抗剪、抗弯拉强度，以及抵抗荷载冲击、剪切和摩擦作用。采用抗压强度和磨耗率来反映。第一章石料与集料1－3道路工程用石料分类分级方法？答：路用石料按照其所属岩石类型分为四类，分别为：岩浆岩类、石灰岩类、砂岩与片麻岩类、砾岩；每一类石料又按照其饱水极限抗压强度及磨耗指标分为四个等级，一级为最坚强的岩石，二级为坚强的岩石，三级为中等强度的岩石，四级为较软的岩石。1－4什么是集料的堆积密度？答：是指烘干集料颗粒矿质实体的单位填装体积（颗粒间空隙体积、集料矿质实体及开口、闭口孔隙体积）的质量。第一章石料与集料1－5压碎值、磨耗值、磨光值及冲击值分别表征粗集料的什么性质，对道路工程有何意义？答：分别为反映粗集料抵抗压碎的能力、抵抗表面磨损的能力、抵抗轮胎磨光的能力、抵抗冲击的能力。1－6什么是级配？如何确定集料的级配，用哪几项参数表示集料的级配？答：是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。对水泥混凝土及沥青混合料的强度、稳定型及施工和易性行有着显著的影响，级配设计也是水泥混凝土和沥青混合料配合比设计的重要组成部分。分记筛余、累计筛余和通过率。第一章石料与集料1－7连续级配与间断级配类型有何差别？答：连续：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。间断：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、中间间断的曲线。连续级配的孔隙率随着粗集料的增加而显著增加；间断级配集料能较好地发挥粗集料的骨架作用，但在工程中易于离析。1－8简述最大密度级配范围计算公式的意义？答：矿质混合料的颗粒级配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大。P2=kd，P=100×（d/D）0.5第一章石料与集料1－9常用矿质混合料配合比设计方法有几种，简述设计过程的主要步骤？答：试算法、规划求解法，图解法。课后作业：p41：1-11和1-14第二章沥青材料2-1沥青的膨胀系数与沥青的路用性能有何关系？答：沥青的膨胀系数与沥青路面路用性能有着密切的关系，体膨胀系数越大，沥青路面在夏季易泛油，冬季易收缩而产生裂缝。2-2采用沥青化学组分分析方法可将沥青分离为哪几个组分，与沥青的技术性质有何关系？答：三组分：沥青质，胶质，油分；四组分：沥青质，胶质，芳香族，饱和分。第二章沥青材料2-3沥青可划分为几种胶体结构，与其技术性质有何关联？答：溶胶型、凝胶型和溶凝胶型。2-4常用的沥青技术指标有哪些，反应沥青的哪些技术性能？答：物理性质（密度、体积膨胀系数、介电常数）；沥青的路用性能（粘滞性、低温性能、感温性能、粘附性能耐久性能、粘弹性能）第二章沥青材料2-3沥青可划分为几种胶体结构，与其技术性质有何关联？答：溶胶型、凝胶型和溶凝胶型。2-4常用的沥青技术指标有哪些，反应沥青的哪些技术性能？答：物理性质（密度、体积膨胀系数、介电常数）；沥青的路用性能（粘滞性、低温性能、感温性能、粘附性能耐久性能、粘弹性能）第二章沥青材料2-5表征沥青粘滞性的试验方法有哪些？答：毛细管法，真空减压毛细管法，布洛克菲尔德法，沥青标准粘度法，针入度法，软化点法。2-6沥青针入度、延度、软化点反应沥青的哪些性能，简述试验条件？答：沥青针入度、软化点都是反映沥青粘滞性的指标，延度反映沥青承受塑性变形的总能力。针入度：25℃，100g，5s；软化点：从5℃开始，5℃/min升温；延度：15℃或10℃，5cm/min。第二章沥青材料2-7什么是针入度指数，针入度指数的作用，表达式？答：针入度指数是应用针入读和软化点的试验结果来表征沥青感温性的一种指标。沥青具有复杂的胶体结构，粘度随温度的不同而产生明显的变化，这种粘度随温度变化的感应性称为感温性。lgP=AT+K第二章沥青材料2-8影响沥青与石料粘附性的因素有哪些？答：集料的性质对粘附性的影响很大：集料的矿物组成、表面纹理、孔隙率、含尘量、表面积、吸收性能、含水量、形状和风化程度等。沥青中的极性组分和芳香结构，特别是沥青中的表面活性物质，如酸酐和沥青酸与碱性集料接触时，产生较强的化学吸附，粘附力大且牢固。而当沥青与酸性集料接触时，难以产生化学吸附，分子间的作用力只是范德华力，比化学吸附力小得多。因此沥青中表面活性物质的存在及含量与粘附性有着重要的关系。第二章沥青材料2-9为什么要对沥青进行改性？常用的聚合物改性沥青有哪几种？改性沥青的技术指标有何特点？答：合成橡胶类、热塑性橡胶类、热塑性塑料（树脂）类以及废橡胶塑料类。离析试验，弹性恢复试验，粘韧性试验和测力延度试验。2-10简述乳化沥青的形成和破乳分裂机理。答：乳化机理：降低界面能的作用，界面膜的作用，电荷稳定作用；破乳机理：电荷吸附作用，水分蒸发，酸碱中和等(类似与化学反应理论），或振动功能理论。第三章沥青混合料3-1沥青混合料按其组成结构可以分成哪几种类型，各种结构类型沥青混合料的路用性能特性？答：悬浮密实型：经压实后，密实度较大，水稳定性、低温抗裂性和耐久性较好，高温沥青粘度降低，温度稳定性差；骨架空隙型：粗集料间的嵌挤力对混合料强度和稳定性起着重要作用，结构强度受沥青性质和物理状态影响小，高温稳定性好，但易受水分、空气和阳光影响，老化快，沥青膜易剥落，产生耐久性问题；骨架密实型：兼具以上两种结构的优点，较为理想的混合料结构类型。第三章沥青混合料3-2符号AC-16、AM-20、SMA-16、OGFC-16分别表示哪种沥青混合料？答：AC-16：悬浮密实型，AM-20：骨架空隙型，SMA-16：骨架密实型；OGFC-16：骨架空隙型。3-3什么是沥青混合料的粘结力，影响因素？答：沥青混合料的粘结力是指沥青与矿料间通过复杂的物理化学作用而形成的矿料颗粒间的作用力。混合料的粘结力大小与沥青的内聚力以及沥青与矿料间的作用力有关。沥青的粘度，沥青与矿料在界面上的交互作用以及沥青膜的厚度（矿料的比表面积和沥青用量）等因素有关。第三章沥青混合料3-4简述沥青混合料应具备的路用性能及主要影响因素？答：高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗滑性等技术性能。影响因素略。3-5简述沥青混合料高温稳定性性的评定方法和评定指标？答：马歇尔稳定性试验，车辙试验。指标有：马歇尔稳定度，流值；动稳定度。第三章沥青混合料3-6对沥青混合料组成材料主要有哪些技术要求，这些技术要求对沥青混合料的技术性质有什么影响？答：围绕沥青，粗集料，细集料，填料展开论述。3-7试述我国现行热拌沥青混合料配合比的设计方法，矿质混合料的组成和沥青最佳用量是如何确定的。答：热拌沥青混合料的配合比设计应通过目标配合比设计，生产配合比设计和生产配合比设计验证三个阶段，确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。第三章沥青混合料3-8采用马歇尔设计沥青混凝土配合比时，为什么由马氏试验确定的配合比还要进行浸水稳定度和车辙试验？答：目的是为了对配合比设计试验结果进行检验。3-9与连续密级配热拌沥青混合料相比，SMA混合料材料组成特点？答：碎石多，矿粉多，沥青多，细集料少，还添加少量纤维稳定剂。第三章沥青混合料3-10简述SMA混合料配合比设计的要点，其设计过程与普通沥青热拌沥青混合料有何不同？答：设计不同的三种级配曲线，进行骨架判断；变化沥青用量，采用空隙率控制沥青用量。3-15沥青混合料的空隙率是如何确定的。答：混合料最大理论密度，试件毛体积密度。课后习题：P143，3-16，3-17第四章水泥与石灰1、水硬性胶结材料，气硬性胶结材料？答：水硬：是指与水混合后，经过一系列物理化学作用，可由塑性浆体变成坚硬的石装体，就硬化条件而言，既可以在空气中硬化，而且能够在水中更好地硬化，保持并继续发展其强度；气硬：是指只能在空气中硬化，其强度也只能在空气中保持增长的胶结材料。2、硅酸盐水泥熟料石油那些矿物组成的？它们对水泥性能（如强度、水化反应速度和水化热等）有何影响？答：硅酸三钙C3S，硅酸二钙C2S，铝酸三钙C3A，铁铝酸四钙C4AF。第四章水泥与石灰5、评价水泥性质的主要技术指标有哪些？各自反映水泥的什么性质？答：物理力学指标（细度、标准稠度、凝结时间、安定性、强度）、化学品质指标（有害成分含量、不溶物、烧失量）。6、硅酸盐水泥的强度等级是如何确定的？答：标准试验方法将水泥与中国标准砂以1：3的比例混合料，以水灰比0.5拌制一组塑性胶砂，用标准方法制成4×4×16cm的标准试件，在标准条件下养护，达到规定龄期时，测定其抗折强度和抗压强度。第四章水泥与石灰7、什么是水泥的不合格品和废品？答：国家规范规定：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合规定的水泥，均为废品，禁止在工程中使用。凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合贵得那个的，或混合材超过最大限量和强度低与商品强度等级的指标时均为不合格品；包装标识中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。8、水泥石腐蚀的主要原因是什么？应如何防止？答：氢氧化钙的溶蚀（溶析性侵蚀、镁盐侵蚀、碳酸腐蚀）；硫酸盐侵蚀。措施：根据腐蚀环境的特点，合理选用水泥品种；提高水泥石的密实程度，降低水泥石的孔隙率。第四章水泥与石灰9、P·I，P·II，P·S，P·P和P·F？答：不掺加混合料材料的称I型硅酸盐水泥代号P·I；差价不超过水泥质量5%的混合材料的水泥称II型硅酸盐水泥，代号P·II；矿渣水泥P代号P·S；火山灰水泥P·P；粉煤灰水泥P·F。10、简述石灰的消化和硬化机理。答：消化：块状生石灰与水相遇，即迅速水化、崩解成高度分散的氢氧化钙细粒，并放出大量的热，这个过程成为石灰的消化，又称石灰的水化或熟化。欠火石灰和过火石灰。硬化：析晶胶结；碳化或碳酸化。第四章水泥与石灰11、为什么石灰不适宜的那堵使用与长期受潮的结构中？答：石灰硬化后强度不高，其硬化过程中要有依靠水分蒸发促使氢氧化钙的结晶以及碳化作用。但是氢氧化钙的溶解度较高，在超市环境中，石灰遇水会溶解溃散，强度境地，因此石灰不宜在长期超市的环境中或有水环境中使用。