道路工程材料总复习

第一章 石料与集料

1、砂石材料分类: 天然砂石料、人工轧制的集料、工业冶金矿渣集料

2、石料定义：在建筑结构工程中，所使用的石料通常指由天然岩石经机械加工制成的，或者由直接开采得到的具有一定形状和尺寸的石料制品

3、岩石分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩

4、石料的物理性质：物理常数（真实密度、毛体积密度和孔隙率）、吸水性（岩石吸入水分的能力称为吸水性，用吸水率与饱和吸水率来表征）、耐冻性（材料的孔隙率大小、孔结构特征(开口孔、闭口孔及形状大小)和充水程度）

5、石料的力学性质：抗压强度（岩石的自身构造特点、矿物组成、含水状态等；试验条件） 、耐久性

6、岩石分级

7、集料的概念、物理性质、级配

❖ 集料：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。

❖ 物理性质：密度（表观

n S s a V V m +=ρ，表干i n S a a V V V m ++=ρ，堆积V i n S a a V V V V m +++=ρ）空隙率1001⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=a G V ρρ，级配，颗粒性状与表面特征，含泥量和泥块含量（泥

是指砂中粒径小于0.075mm 的颗粒）

（ 砂当量用于测定细集料中所含黏性土和杂质含量，判定细集料的洁净程度，对集料中＜0.075mm 的矿粉、细砂与“泥土”加以区别。甲基蓝MB 值用于判别人工砂中＜0.075mm 颗粒含量主要是泥土，还是与被加工母岩成分相同的石粉

❖ 力学性质：压碎值（是指按规定的方法测得石料抵抗压碎的能力，也是集料强度的相对

指标，用以鉴定集料品质。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），磨耗率（指粗集料抵抗摩擦、撞击的能力），磨光值（是反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标，它是采用加速磨光机磨光石料，并用摆式磨擦系数测定仪测得的磨光后集料的磨擦系数）冲击值（反映石料抵抗冲击荷载的能力），磨耗值（用于评定道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力）。

❖ 细度模数：用于评价细集料粗细程度的指标，是细集料筛分试验中各号筛上的累计筛余百分率之和：75

.475.415.030.060.018136.21005)(A A A A A A A M .f --++++=

A 4.75、A 2.36、……A 0.15——分别为4.75mm 、2.36、……0.15mm 各筛的累计筛余百分率，%。

细度模数愈大，表示细集料愈粗。普通混凝土用砂按细度模数分为粗、中、细三种规格，相应的细度模数分别为：

粗砂：M f =3.7～3.1；

中砂：M f =3.0～2.3；

细砂：M f =2.2～1.6。

❖ 级配：级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。

级配对水泥混凝土及沥青混合料的强度、稳定性及施工和易性有着显著的影响，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。

8、抗压强度和磨耗性是确定石料等级的依据。

粗集料的力学性质，主要是压碎值和磨耗率；其次是新近发展起来的抗滑表层用集料的三项试验，即磨光值、磨耗值和冲击值。

集料的表观密度、堆积密度和空隙率等物理常数，这些指标是混凝土配合组成设计用到的参数。 级配：集料中各级粒径颗粒的分级和搭配。集料级配的获得方法：筛分试验，可求得有关的参

数，可绘集料筛分曲线，看是否满足规定。

混合料级配应达到的要求：

1）使矿质混合料获得较高的密实度

2）使获得较大摩擦力。

常用的级配理论:

最大密度曲线理论：级配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大。在实际应用中，应该允许一定的波动范围。

矿质混合料的组成设计方法：数解法、图解法。

第二章沥青材料

1.胶体理论：大多数沥青属于胶体体系，它是由相对分子量很大，芳香性很高的沥青质分散在分子质量较低的可溶性介质中形成的。

沥青中不含沥青质，只有单纯的可溶质时，沥青则只具有粘性液体的特征而不成为胶体体系。

2、沥青的物理性质：密度、体膨胀系数、介电常数

3、沥青的路用性能：粘滞性（是指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗剪切变形的能力）、低温性能（沥青的低温性能与沥青路面的低温抗裂性有密切的关系，沥青的低温延性与低温脆性是重要的性能，多以沥青的低温延度试验和脆点试验来表征）、感温性、粘附性、耐久性、粘弹性

针入度是国际上普遍采用测定粘稠沥青稠度的一种方法，也是划分沥青标号采用的一项指标。值愈大，表示沥青愈软（稠度愈小）。实质上，针入度是测量沥青稠度的一种指标。通常稠度高的沥青，其黏度亦高。

软化点：沥青材料是一种非晶质高分子材料，它由液态凝结为固态，或由固态熔化为液态时，没有明确的固化点或液化点，通常采用条件的硬化点和滴落点来表示

针入度是在规定温度下测定沥青的条件黏度，而软化点则是沥青达到规定条件黏度时的温度。所以软化点既是反映沥青材料热稳定性的一个指标，也是沥青条件黏度的一种量度。

延性：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，是沥青的内聚力的衡量，通常是用延度作为条件延性指标来表征。

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

4、三大指标：针入度、软化点、黏度

5、耐久性影响因素：温度与氧化作用、光和水的作用、自然硬化、渗流硬化

第三章沥青混合料

1、概念：沥青混合料是矿质混合料（简称矿料）与沥青结合料经拌制而成的混合料的总称，其中矿料起骨架作用，沥青与填料起胶结和填充作用。

2、沥青混合料的分类：

（1）根据矿质混合料的级配组成进行划分：连续密级配、连续半开级配、开级配、间断级配沥青混合料（2）根据沥青混合料拌合与铺筑温度：热拌热铺沥青混合料和常温沥青混合料。

3、沥青混合料结构类型

沥青混合料主要有沥青、粗集料、细集料、矿粉填料和外加剂（如抗剥离剂、抗老化剂、聚合物改性剂等）组成。分为3类：a悬浮密实结构b骨架空隙结构c骨架密实结构

4.沥青混合料的体积参数为试件的密度、空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度。

5.沥青的路用性能：（1）高温稳定性：是指沥青混合料在高温条件下，能够抵抗车辆荷载的反复作用，不发生显著永久变形，保证路面平整度的特性。我国最常用评价方法是：马歇尔试验和车辙试验。沥青混合料高温稳定性的形成主要来源于矿质集料颗粒间的嵌锁作用及沥青的高温黏度（2）低温抗裂性：低温抗裂性，保证沥青路面在低温时不产生裂缝的能力。

（3）耐久性:是指沥青混合料在使用过程中抵抗环境因素及行车和在反复作用的能力，它包括沥青混合料的抗老化性、抗疲劳性等综合性制.实验沥青与集料的粘附性试验、混合料的浸水试验、冻融劈裂试验。与沥青和集料的粘附性有关，在很大程度上取决于集料的化学组成（4）抗滑性：与所用矿料的表面构造深度、颗粒形状与尺寸、抗磨性有着密切的关系。