《道路工程材料》习题册参考答案全 1.docx
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《道路工程材料》习题册参考答案全1
《道路工程材料》习题册参考答案
绪论及第一章岩石
一、填空题
1、密度、孔隙率
2、常温常压煮沸真空抽气
3、直接冻融法质量损失百分率耐冻系数
4、耐冻系数抗冻性
5、抗压强度磨耗率
6、分计筛余百分率累计筛余百分率通过百分率
7、细度模数
8、吸水率饱和吸水率
9、自由吸水煮沸真空抽气
10、酸性碱性中性
11、4.75mm、2.36mm
12国家标准、部委行业标准、地方标准、企业标准
GB，QB
13标准名称，标准分类，标准编号，颁布年份
14岩浆岩，沉积岩，变质岩
153%
二、选择题
1、C2、B3、A4、B5、D6、B7、B8、D9、D10、D11、C12、D13、A
三、判断题
1、×2、√3、×4、√5、×6、×7、√8、×9、√10、×
四、术语
1、碱-集料（骨料）反应
——胶凝材料（如水泥）中含有碱性氧化物（Na2O,K2O），与集料中含有的活性成分（如SiO2）发生化学反应，生成物导致结构破坏的现象。
2、密度
——在规定条件下，材料在绝对密实状态下的单位体积的质量。
3、表观密度
——材料在自然状态下单位体积的质量。
4、毛体积密度（岩石）
——在规定条件下，烘干岩石矿质实体包括孔隙（开口和闭口孔隙）体积在内的单位毛体积的质量。
5、孔隙率
——是指岩石孔隙体积占岩石总体积（包括开口和闭口孔隙）的百分率。
6、比强度
——材料强度与其密度的比值。
7、抗冻性（岩石）
——是指岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏，并不严重降低岩石强度的能力。
8、级配
——是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。
五、计算
1、烧结粘土砖进行抗压试验，干燥状态下的破坏荷载为207KN，饱和水状态下的破坏荷载为172.5KN，砖的受压面积均为115×120mm2。
试问该砖能否用于水中结构。
解：
软化系数
该砖不能用于水中结构。
2、某混凝土配合比中，需干砂660kg，干石子1240kg，施工现场砂含水率为4％，石子含水率为1％。
计算施工中砂、石子的用量。
解：
砂：
ms＝660×（1＋4％）＝686.4Kg
石子：
mg＝1240×（1＋1％）＝1252.4Kg
3、已知碎石的表观密度为2.65g/cm3，堆积密度为1500kg/m3，砂子的堆积密度为1550kg/m3，求2.5m3松散状态的碎石至少需要多少重量的砂子才能填满其空隙。
解：
空隙率p＝1－1.5/2.65＝43.4％
2.5m3碎石中空隙体积V=43.4％×2.5=1.085m3
砂质量ms=1.085×1550=1681.75Kg
4、已知某岩石的密度为2.65g/cm3，干表观密度为2.56g/cm3，吸水率为1.5％，试计算该岩石中开口孔隙与闭口孔隙所占的比例。
解：
密度ρ=m/v表观密度ρ0=m/v0
孔隙率P=v0-v/v0=1-ρ0/ρ=3%
P=Pi+Pn=3%因只有开口孔隙吸水，故Pi=1.5%
所以Pn=Pi=3%-1.5%=1.5%
5、某砂样筛分试验结果如下,试画出其级配曲线，判断其粗细和级配状况。
筛孔直径（㎜）
4.75
2.36
1.18
0.60
0.30
0.15
<0.15
筛余质量（g）
15
70
105
120
90
85
15
分计筛余a（％）
3
14
21
24
18
17
3
累计筛余A（％）
3
17
38
62
80
97
100
解：
细度模数MX=（17+38+62+80+97-5×3）/（100-3）=2.88
该砂为中砂，属第Ⅱ级配区，级配情况良好。
6、一份残缺的砂子筛分记录如表7，根据现有的材料补全。
筛孔（mm）
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
分计筛余（％）
5
14
6
20
33
20
累计筛余（％）
5
19
25
45
78
98
通过（％）
100
81
75
45
22
2
第二章沥青材料
一、填充
1、沥青的组分有油分、树脂、地沥青质。
2、油分赋予沥青流动性；树脂使沥青具有塑性和粘结性，地沥青质决定沥青的耐热性、粘性和脆性。
3、石油沥青的胶体结构分为溶胶结构、凝胶结构、溶凝胶结构。
4、石油沥青的塑性用延度表示，用延度测定仪测定，以cm为单位。
5、石油沥青的粘性和塑性随温度升降而改变的性能称为石油沥青的温度敏感性，用软化点表示，单位为℃。
6、石油沥青牌号越低，则沥青针入度越低，延度越低，软化点越高，这表明沥青的粘性越大，塑性越差，温度敏感性越低。
7、从石油沥青的组分的变化角度来看，沥青老化的主要原因是油分和树脂含量减少，地沥青脂含量增加。
8、评价石油沥青大气稳定性的指标有蒸发损失百分率、蒸发后针入度比、老化后的延度。
9、改性沥青的改性材料主要有橡胶、树脂、矿物填料。
10、我国现行标准规定，采用马歇尔试验法、车辙试验法方法来评定沥青混合料的高温稳定性。
11、沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。
二、选择（单选）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
③
①
①
①
②
③
③
①
①
①②③④
1、建筑工程常用的是（）沥青。
①、煤油②、焦油③、石油④、页岩
2、石油沥青的针入度表示沥青的何种性质？
（）
①、粘性②、塑性③、温度敏感性④、大气稳定性
3、用标准粘度计测沥青粘度时，在相同的温度和孔径条件下，流出时间越长，表示沥青的粘度（）
①、越大②、越小③、无相关关系④、不变
4、道路石油沥青和建筑石油沥青的牌号是按其（）划分的。
①、针入度②、延度③、软化点④、沥青中油分含量
5、软化点较高的沥青则其（）。
①、抗老化能力好②、温度敏感性好③、温度敏感性差④、粘性小
6、长期在大气条件下，油分、树脂和地沥青质是（）。
①、固定不变②、都在逐渐减少③、互相转化④、逐渐递变
7、沥青的种类中不包括（）。
①、天然石油②、天然沥青③、松香水④、石油沥青
8、石油沥青是由烃类和非烃类组成的，非烃类元素含量约在（）。
①、5%以下②、5%左右，不大于14%③、14%左右④、5%～15%
9、我国道路沥青采用（）划分等级。
①、软化点②、针入度③、闪点④、黏度
10、凡是能够改善沥青路面性能的材料如（）都可以作为改性沥青的改性剂。
①、聚合物②、纤维材料③、岩沥青④、硫黄
三、术语
1、道路沥青
——用于铺筑道路路面的沥青为道路沥青。
道路沥青标号较高，对高温稳定性和低温抗裂性要求较高。
2、改性沥青
——是指掺加橡胶，树脂高分子聚合物，磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂）或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青混合料。
3、石油沥青的粘滞性
——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。
4、针入度
——沥青材料在规定的温度条件下，以规定的标准针经过规定的时间贯入沥青试样的深度称为针入度，是测量沥青稠度的指标，以0.1mm为单位。
5、沥青的延度
——是将沥青标准试件在规定的拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，以cm计。
6、软化点
——沥青试样在标准铜环中，在规定的加热温度下进行加热，沥青试样逐渐软化，使沥青在铜环的重力作用下产生25.4mm垂度时的温度，称为沥青达到规定条件黏度时的温度。
7、沥青的黏度
——为当沥青层间的速度变化梯度（即剪变率）为一单位时，每单位面积可受到的内摩阻力，称为动力黏度。
8、感温性
——沥青黏度随温度的不同而产生明显的变化，这种黏度随温度变化的感应性称为感温性。
四、简述
1、石油沥青粘滞性的测定方法。
答：
粘稠石油沥青的粘滞性用针入度仪测定针入度表示，单位为1/10mm；
液体石油沥青或较稀的石油沥青的粘滞性用标准粘度计测定的标准粘度表示，单位为秒。
2、为什么石油沥青会老化？
怎样评定石油沥青的大气稳定性？
答：
老化原因：
沥青中的油分、树脂在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期综合作用下，由低分子量组分向高分子量组分转化递变，石油沥青逐渐降低塑性，变硬变脆。
评价指标：
石油沥青的大气稳定性用蒸发损失百分率、蒸发后针入度比和老化后的延度评定。
蒸发损失百分率愈小，蒸发后针入度比和延度愈大，则石油沥青的大气稳定性愈好。
3、石油沥青的牌号是如何划分的？
答：
主要根据针入度、延度、软化点等指标划分，并以针入度值表示。
4、石油沥青的选用原则。
答：
工程中选用石油沥青应根据工程类别、气候条件、所处部位等情况合理选用，在满足使用条件的前提下，尽量选用较高牌号的沥青。
一般屋面使用的沥青，软化点应比当地屋面可能达到的最高温度高出20－25℃，即比当地最高气温高出50℃。
四、计算
1、某防水工程需石油沥青20t，软化点不低于85℃。
现有60甲和10号石油沥青，测得它们的软化点分别为49℃和98℃，问这两种牌号的石油沥青如何掺配？
解：
掺配时较软沥青60甲用量为：
Q60=[（T2-T）/（T2-T1）]×100%×20=[（98-85）/（98-49）]×100%×20＝5.3t
则：
Q10=20-5.3=14.7t
第三章沥青混合料
一、填空
1、级配组成公称最大粒径压实空隙率制造工艺
2、悬浮密实结构骨架空隙结构骨架密实结构
3、嵌锁力黏结力内聚力
4、吸附溶化膜自由沥青
5、马歇尔稳定度MS流值FL
6、三轴试验车辙试验
7、目标配合比生产配合比生产配合比验证
8、热拌热铺热拌冷铺冷拌冷铺温拌混合料
9、矿质混合料沥青外加剂
10、4.75mm70%～80%10%
二、判断
√×××√×√√×√
三、术语
1、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。
2、集料的最大公称粒径
——是指集料可能全部通过或允许有少量不通过（一般允许筛余不超过10%）的最小标准筛筛孔尺寸，通常比“最大粒径”小一个粒级
3、最大理论相对密度
——是假设沥青混合料试件被压实至完全密实，没有空隙的理想状态下的单位体积的质量。
4、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征。
主要采取剪切试验（三轴试验）和车辙试验进行评价。
5、车辙试验
——是一种模拟车辆轮胎在路面上滚动形成车辙的工程试验方法。
试验轮以42次/min的频率沿试件表面同一轨迹反复行走，测试试件表面所产生的车辙深度达到1mm试验轮行走的次数。
6、沥青混合料的疲劳破坏
——是指沥青混合料在重复应力的作用下，在低于静载一次作用下的极限应力时的破坏。
7、沥青混合料的耐久性
——是指沥青混合料在使用过程中抵抗环境因素及行车荷载反复作用的能力，包括抗老化性、水稳定性、抗疲劳性的综合性质。
8、OGFC混合料
——是一种骨架空隙结构的开级配磨耗层沥青混合料，主要由粗集料组成，细集料和填料较少，空隙率18%～25%，与高黏度沥青混合料拌制而成的排水式混合料。
四、简答题
1、优点：
（1）是一种弹塑性粘性材料，具有一定高温稳定性和低温抗裂性。
不需设置施工缝和伸缩缝，路面平整且有弹性，行车比较舒适。
（2）路面具有一定粗糙度，雨天具良好的抗滑性。
路面无强烈反光，行车比较安全。
（3）施工方便，速度快，养护期短，能及时开放交通。
（4）沥青混合料路面可分期改造和再生利用。
缺点：
（1）因老化现象会使路面表层产生松散，引起路面破坏。
（2）温度稳定性差，夏季施工高温时易软化，路面易产生车辙、波浪等现象。
冬季低温时易脆裂，在车辆重复荷载作用下易产生裂缝。
2、集料的最大粒径是指通过百分率为100%的最小标准筛筛孔尺寸，集料的公称最大粒径是指全部通过或允许少量不通过（一般允许筛余不超过10%）的最小标准筛筛孔尺寸。
通常公称最大粒径比最大粒径小一粒级。
3、
（1）、高温稳定性；
（2）、低温抗裂性；（3）、耐久性；（4）、抗滑性；（5）、施工和易性。
4、沥青混合料的抗剪强度取决于：
沥青与矿料物理化学交互作用而产生的粘聚力C，以及矿料在沥青混合料中分散程度不同而产生的内摩阻角φ。
与粘聚力C有关的因素是：
沥青本身的性质（化学性质，粘滞性）；
矿粉性质（矿物成分，比表面积）；
沥青与矿料吸附作用；
沥青与矿粉的用量比例。
与内摩阻角φ有关的因素是：
矿料组成和性质（级配类型、尺寸、形状、表面粗度）；
沥青用量。
5、
（1）马歇尔稳定度随沥青含量的增大而增大，但到达最大值后，又渐趋降低。
（2）流值随沥青含量的增加而增加。
（3）沥青混合料的空隙率随沥青含量的增加而减少，直至接近最小值。
（4）混合料的密度曲线与稳定度曲线相似，但其最大密度时的沥青含量一般略高于最大稳定度时的沥青用量。
（5）饱和度随沥青用量的增加而增加。
6、沥青混合料的组成设计包括两个步骤：
选择矿料配合比，按照规范推荐的最佳级配范围，将已知级配的石子、砂和矿粉用“试算法”或“图解法”配制成具有足够密实度和较高内摩擦力的矿质混合料。
确定沥青最佳用量：
用“试验法”测定不同沥青用量的试验数据，确定沥青最佳用量。
7、沥青本身性质、矿粉性质、沥青与矿粉用量比例、矿质材料与沥青胶结作用。
8、高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性、施工和易性。
9、
（1）作矩形，连接对角线。
（2）根据级配中值确定横坐标筛孔位置。
（3）绘制级配曲线图。
（4）根据曲线间的位置关系确定各材料用量比。
（5）计算合成级配，调整配合比。
五、计算题
1、（作图略，参看P126例题3-1）
OAC1=（α1+α2+α3+α4）/4=（5.4%+6.0%+5.1%+4.9%）/4=5.35%
OACmin=4.6%OACmax=5.3%
OAC2=（4.6%+5.3%）/2=5.45%
OAC=（OAC1+OAC2）/2=（5.35%+5.45%）=5.4%
2、VV=（1-2.3/2.5）*100=8%
γsb=100/（40/2.75+30/2.7+20/2.65+10/2.7）=2.71
Ps=100/（100+5）=95.2%
VMA=（1-2.3*0.952/2.71）*100=19.2
VFA=（19.2-8）/19.2*100=58.3
第四章石灰与水泥
一、填空
1、硅酸盐系列水泥的主要品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、
火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。
2、硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙四
种矿物组成，分别简写成C3S、C2S、C3A、C4AF。
3、硅酸盐水泥熟料矿物组成中，硅酸三钙是决定水泥早期强度的组分，硅酸二钙是保证水泥后期强度的组分，铝酸三钙矿物凝结硬化速度最快。
4、国家标准规定：
硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min。
5、水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。
6、水泥胶砂强度试件的灰砂比为1：
3，水灰比为0.5，试件尺寸为160×40×40mm。
7、硅酸盐水泥分为6个强度等级，其中有代号R表示早强型水泥。
8、防止水泥石腐蚀的措施主要有合理选用水泥品种、提高水泥石密实度、加做保护层。
9、掺混合材硅酸盐水泥的水化首先是熟料矿物的水化，然后水化生成的氢氧化钙与掺入的石膏和活性混合材发生二次水化反应。
10、掺混合材的硅酸盐水泥与硅酸盐水泥相比，早期强度低，后期强度高，水化热低，耐蚀性好，蒸汽养护效果好，抗冻性差，抗碳化能力差。
二判断
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
×
×
×
×
×
×
√
×
√
×
×
三选择
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
②
①
①
③
①②③④
①
②③
④
④
③
②
①
③
一、简答题
1、气硬性胶凝材料只能在空气中保持强度与继续硬化。
水硬性胶能材料不但能在空气中，而且可以在水中硬化，保持强度或继续增长强度。
2、消化：
氧化钙遇水反应生成氢氧化钙。
硬化：
（1）结晶作用：
石灰浆中水分逐渐蒸发或被周围的砌体所吸收，氢氧化钙从饱和溶液中析出结晶并逐渐紧密起来并具有一定的胶结性
（2）碳化作用：
氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙。
结晶作用于碳化作用同时进行，内部以结晶为主，外部以碳化作用为主
3、答：
生石灰主要成份是CaO；熟石灰主要成份是Ca（OH）2。
石灰在贮存、运输使用中注意：
（1）新鲜块灰应设法防潮防水，工地上最好贮存在密闭的仓库中，存期不宜太长，一般以一个月为限。
（2）若需长期贮存，应将生石灰先在消化池内消化成石灰浆，再用砂子、草席等覆盖，并时常加水，使灰浆表面有水与空气隔绝，这样能长期贮存而不变质。
（3）块灰在运输时，必须防雨防潮。
（4）石灰能侵蚀呼吸器及皮肤，在进行施工和装卸石灰时，应注意安全防护，配带必要的防护用品。
4、
（1）结晶作用是石灰浆中水分蒸发后，氢氧化钙才能从饱和溶液中析出并结晶。
（2）碳化作用需与空气中二氧化碳接触才能碳化，而“陈伏”在池中的石灰浆，表面因有一层水，与空气隔绝，浆体内的水分也蒸发不了，所以“陈伏”的石灰浆，既不能结晶也不能碳化，只能熟化。
5、加入石膏，是为了调整水泥凝结时间，使水泥不至于过快凝结，便于使用。
过量的石膏会与水化铝酸钙反应，生成水化硫铝酸钙时体积发生膨胀，产生膨胀应力，可引起水泥石开裂。
6、
（1）水泥的矿物组成；
（2）水泥颗粒粗细，愈细则凝结速度愈快；
（3）硬化时温度、湿度越高，凝结速度越快
（4）加水的数量
（5）外加剂
7、矿渣水泥的特点：
抗硫酸盐侵蚀的能力较普通水泥强；水化热低；早期强度低，晚期强度较高；保水性较差，泌水性较大；耐热性强。
由于矿渣水泥中的熟料少，其硅酸三钙的含量也就较少而它是决定水泥早期强度的主要成分，所以矿渣水泥的早期强度较低。
8、水泥的体积安定性是指水泥在硬化过程中，体积变化的均匀性。
影响水泥体积安定性的原因：
水泥中存在过量的游离氧化钙、氧化镁，以及三氧化硫，她们的反应迟缓，致使水泥在形成一定形状和强度后，再次引起体积变化，而使水泥石出现裂缝、弯曲等破坏现象。
9、水泥标准稠度用水量是指水泥净浆在标准稠度仪上，试杆下沉深度为距底板6mm±1mm时水泥净浆的含水量。
测定水泥净浆标准稠度是为了测定水泥的凝结时间和体积安定性，测定水泥的凝结时间和体积安定性时必须采用标准稠度的水泥净浆。
10、初凝时间是从加水开始到水泥浆开始失去可塑性的时间；
终凝时间是从加水开始到水泥浆万万失去可塑性的时间。
规定水泥的初凝时间是为了保证足够的施工时间；规定终凝时间是为了尽快的进行下一步施工，从而保证了施工进度。
11、这是因为该桥的水泥混凝土发生了腐蚀。
水泥的水化产物中，氢氧化钙、水花铝酸钙等，都是容易被腐蚀的物质，在遇到淡水、硫酸盐等有腐蚀性的介质时，便会发生物理或化学作用，从而在水泥石中或形成空洞，或产生膨胀应力，造成水泥石的破坏。
12、活性混合材料掺入水泥中，可以与水泥中的矿物成分起化学反应，能改善水泥的某些性质。
非活性混合材料掺入水泥中，基本不会发生化学反应，起到调节水泥强度等级，降低成本，提高产量的作用。
13、
（1）水化热较低；
（2）早期强度较低，后期强度较高；（3）耐腐蚀性较好；（4）抗磨和抗冻性较差；（5）抗碳化能力较差等。
14、选用合适的水泥品种，提高水泥石密实度，敷设耐蚀保护层
二、计算题
1、R折=7.4MPa，R压=54.0MPa，符合52.5号水泥的要求。
故该水泥的强度等级为52.5。
2、R=46.0MPa
3、解：
抗折强度：
；同理：
、
则
，单值无超过平均值±10％。
抗压强度：
；同理：
、
、
、
、
，
则
，单值无超过平均值±10％。
该水泥28d强度没有达到原强度等级的要求。
若该水泥存放期超过三个月，该水泥应重新检验其强度。
第五章水泥混凝土与砂浆
一、填空
1、润滑作用胶结作用结合作用骨架作用
2、1.5～2.5倍；3、大于4.75mm小于4.75mm
4、500g0.15～4.753个；5、3.1～3.72.3～3.01.6～2.21.5～0.7
6、1/43/41/3401/32/5;
7、抗压强度压碎指标抵抗受压破坏硫酸钠溶液检测
8、空隙率；9、流动性黏聚性保水性
10、流动性用水量水泥水灰比强度
11、15020℃±2℃9528；12、0.951.05
13、16C；14、水灰比水泥用量
15、抗渗标号（新）0.5Mpa；16、抗冻标号（新）100次冻融循环次数
17、CO2H2OCa（OH）2H2O碱度
二、判断
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
×
×
√
√
×
×
√
×
×
√
×
√
×
三、选择
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
③
④
③
④
③
③
②
④
①
④
②
③
③
四、简答题
1、根据工程特点、施工条件、气候与所处环境、混凝土强度等因素正确选用水泥的品种与强度等级。
2、影响因素：
（1）水泥强度等级和水灰比；
（2）集料表面特征及其级；
（3）养护条件；
（4）龄期。
提高水泥混凝土强度的方法：
（1）根据工程性质，环境条件采用适当的水泥品种和强度等级（较高强度水泥与特种水泥）；
（2）增加水泥混凝土的密实度；
（3）采用蒸汽养护或蒸压养护；
（4）掺用外加剂。
3、可行方案：
①、③，①方案符合强
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