常用道路工程材料

常用道路工程材料简介

摘要：道路施工材料泛指用于道路和桥梁工程及其附属造物所用的各类建筑材料，主要包括土、砂石、沥青、水泥、石灰、工业废料、钢铁、工程聚合物、木材等材料及它们组成的混合料。道路工程材料是道路工程建设于养护的物质基础，其性能直接决定了道路工程质量和服务寿命。

关键词：道路，水泥，岩石，沥青混合料，SMA混合料，OGFC混合料， EPS骨料，橡胶，钢纤维混泥土

1.砂石材料

砂石材料是石料和集料的统称，石料和集料是道路与桥梁工程结构及其附属物中用量最大的一类才材料，石料制品课直接用于砌筑结构物或用于道路铺面，集料也可直接用于铺筑道路路面基层或垫层，但更多的是制备成沥青混合料、水泥混凝土和基层混合料，用于铺筑沥青路面面层或路面基层。

岩石质量主要取决于其造岩矿物和成岩条件，在道路工程中常用岩石品种为石灰岩、花岗岩，玄武岩，辉绿岩等；岩石的主要理学指标为单轴无侧限抗压强度，物理常数为密度，含水率和吸水率，在季节性冰冻地区应考虑所用岩石的抗冻性。

2.水泥和石灰

水泥和石灰石是道路工程建筑中使用较为广泛的无机胶凝材料。

该类材料经物理化学过程能产生强度和胶凝能力，将砂石等散装材料胶凝成整体，或将构件结合成整体。石灰石一种气硬性胶凝材料，基本成分为活性氧化钙。石灰硬化后的强度主要依靠氢氧化钙的结晶炭化作用。

3.水泥混凝土与砂浆

水泥混凝土是由水泥、水和粗细集料按适当比例混合，必要时掺加适量外加剂、掺和料或其他改性材料配制而成的混合物，是道路路面及其附属物的重要建筑材料。

水泥混凝土铺筑的路面结构具有强度高、刚度大、使用寿命长的特点，能够承受较繁重车轴的作用，其主要缺点是自重大，抗拉强度低韧性低，抗冲击性差，可以通过配制钢筋、掺加纤维材料等方式加以改善，水泥混凝土的强度有抗压强度、抗拉强度及抗折强度等。影响混凝土强度的主要因素有水灰比和水泥强度，这种关系称为“水灰比定则”。

粉煤灰混凝土和路用水泥混凝土（包括普通路用混凝土、钢纤维混泥土和碾压混泥土）等式在普通混泥土的基上发展的。在粉煤灰混泥土中，以粉煤灰取代部分水泥（或细集料），即可降低混泥土造价，又能改善混泥土的某些性能，诸如提高混凝土流动性、降低水化热、提高混凝土耐久性等。钢纤维混凝土中由于钢纤维的增强增韧作用，是混凝土的抗裂性及人性大大的提高，对于延长混凝土路面的使用寿命极为有利。碾压混凝土具有水泥用量少、用水量低、施工速度快的特点，广泛应用于大面积结构及路面工程结构。

砂浆是一种细集料混凝土，在建筑结构中起黏结、传递应力、衬垫、防护和装饰的作用。对砂浆的技术要求主要有施工和易性和抗压强度。在道路和桥隧工程中，砂浆主要用来砌筑跨拱桥涵、挡土墙、隧道砌衬、涵洞及排水沟等。

4.沥青材料

沥青石黑色或暗黑色的固体、半固体或黏稠状物，有天然或人工制造而得，主要分为天人沥青、焦油沥青和石油沥青，二狭义的沥青主要是指石油沥青。用于铺筑道路路面的沥青为道路沥青。石油沥青是建设柔性路面的良好材料，道路建设和养护需要消耗大量的沥青，几乎占整个沥青产量的50%～60%。

沥青的路用性能：1黏滞性：指沥青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。在现代交通条件下，为防止路面出现车辙，沥青黏度选择是首要考虑的参数。2.延性：指沥青材料在外力拉伸作用下发生塑性变形的能力，统称是用延度作为条件延性指标来表征。沥青的延度用延度仪来测定。3.感温性：沥青石复杂的胶体结构，黏度随着温度的不同二产生明显的变化，这种黏度随温度变化的感应性称为感温性。对于路用沥青，温度和黏度的关系式及其重要的性能。首先，正式沥青存在感温性才使在高温下黏度显著降低，这样才有可能实现沥青与石料均匀拌合以及沥青混合料碾压成型。其次，沥青路面运营过程中，有要求沥青在使用温度范围内褒词小的感温性，以保障沥青路面高温布软化、低温不断裂。4.黏附性：沥青与集料的黏附性直接影响沥青路面的使用质量和耐久性，所以黏附性事

评价沥青技术性能的一个重要指标。5.耐久性：路用沥青在使用过程中受到储晕、加热、拌合、摊铺、碾压、交通荷载以及自然因素的作用，而是沥青发生一系列的物理化学变化，逐渐改变了其原有的性能（黏性、低温性能）而变硬变脆，这种变化称为沥青的老化。沥青路面应有较长的使用年限，因此要求沥青材料有较好的耐抵抗老化的性能，即耐久性。6.黏弹性：路用沥青多为溶—凝胶型沥青，在低温时表现为弹性，高温时表现为黏性，在相当宽的形变滞后于作用力，作用力去除后形变并不完全消除，经过一段时间才逐渐恢复，表现为负责的弹性性质，蠕变和松弛现象就是这种特性的表现。7.施工安全性：8.溶解度：指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率（及有效物质含量）那些不溶解的物质为有害物质，会减低沥青的性能，应加以限制，9.含蜡量。

5.沥青混合料

沥青混合料是矿质混合料与沥青结合料经拌制而成的混合料的总称，沥青混合料经摊铺、压实成型后成为沥青路面。具有良好的路用性能，广泛应用于高速公路、城市快速路、主干道和其他公路的路面结构，是现代道路路面的主要材料之一。

沥青混合料按其矿料级配组成的特点，可形成“密实—悬浮”结构、“骨架—空隙”结构和“密实—骨架”结构，分别具有不同强度特征和稳定性。沥青混合料应具备一定的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗老化性、抗滑性、和施工和易性等技术性质，以适应车辆载荷及环境因素的作用。

沥青混合料组成设计包括选择原材料和配合比设计。沥青混合料组成材料质量规格应满足设计要求，并根据道路等级，交通特性，气候条件，施工方法等因素进行选择。

SMA混合料是一种间断级配的沥青混合料，具有较好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗滑性。应选用高强度矿料拌制，矿料级配组成应保证集料颗粒能形成：“石—石”股价结构，沥青玛碲脂应密实地填充集料股价结构空隙。OGFC混合料是开级配混合料，压实后空隙在18%以上，具有良好的排水性。为了保证混合料的高强度和耐久性，应采用高粘度沥青配制，对粗集料的要求同SMA混合料。为了适应道路工程对铺面材料的特殊要求，环氧树脂混合料，浇注式混合料等有特殊性能的混合料在道路工程和桥梁铺面中得以使用。废旧橡胶沥青混合料技术、温拌力气混合料技术等也开始应用于道路工程。

6.建筑钢材

建筑钢材是指在建筑钢材结构中使用的各种钢材，如钢材有角钢、槽钢、工字钢等；板材有厚板、中板、薄板等；钢筋有光圆钢筋和带助钢筋等。建筑钢材具有强度高，塑性及韧性好，耐冲击，性能可靠，可加工性能好等优点，因而在建筑工程机构中被广泛应用。建筑钢材的技术性质有抗拉性能，冲击性能，乃疲劳性以及冷弯性能等。

道路工程建设中废物再生利用技术

（1）废旧沥青混凝土再生利用技术