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公路试验检测-材料小抄


材料简答题 材料简答题 1、试述沥青用量的变化对沥青混合料马歇尔试验结 、 果有何影响? 果有何影响?答:a、对稳定度的影响:随着沥青用量 的增加,马歇尔稳定度值增加,达到峰值后再增加沥 青用量稳定度趋于下降。b、对流值的影响:随着沥 青用量的增加,混合料的流值也增加,开始增加较平 缓,当沥青用量增加到一定程度时,流值增加幅度加 大。c、对空隙率的影响:随着沥青用量增加,由于 被

沥青填充的矿料间隙的减小,混合料的剩余空隙率 也随之减小, 这种减小开始幅度较大, 最终趋于平缓。 d、对饱和度的影响:随着沥青用量的增加,矿料间 隙率的减小,沥青体积百分率的增加,混合料的饱和 度也趋于增加,但到一定程度趋于平缓。 2、试述影响混凝土抗压强度的主要因素。答:a、灰水 、试述影响混凝土抗压强度的主要因素。 比、水泥强度及骨料种类的影响,从材料质量看混凝 土强度主要受水泥强度的影响,水泥强度高,混凝土 强度高,从材料组成比例看混凝土强度主要取决于灰 水比,灰水比大强度高,对碎石和砾石 A、B 取值不 同,因此骨料品种也影响混凝土强度。采用碎石混凝 土强度高。b、养生条件影响: (1)温度高,强度高。 反之亦然; (2)湿度大,强度高。反之亦然; (3)令 期长,强度高。反之亦然;c、试验条件: (1)试件 尺寸及形状:尺寸大强度低,高径比为 2 时,圆柱试 件强度低于立方体强度; (2)试件干湿状况:试件干 强度高,湿则低; (3)加载速度:速度快强度高,慢 则低。 3、水泥混凝土用集料的压碎值测定方法与沥青混合 、 料用集料的压碎值测定方法有何不同? 料用集料的压碎值测定方法有何不同? 试 样 规 格 ( mm ) 混凝 土集 料 沥青 混凝 土集 料 10 -2 0 13 .6 -1 6 荷 载 ( KN )

加荷 时间 (min )

稳压 时间 (s)

筛孔 (mm)

20 0

3-5

5

2 (圆孔)

40 0

10

0

1.7 (方孔)

另外,压碎值试筒规格也不同,确定试样数量的方法 也不同,混凝土集料分两层,用颠击法密实,试样总 厚 10cm,沥青混凝土集料用量筒确定试样总量,分 三层,用插捣法密实。 5、工程中选择沥青及沥青标号主要考虑的因素有那 、 些?答 :依据工程所处的气候条件及路面结构类型查 技术规范选择沥青及沥青标号。沥青路面施工规范以 地区的日最低平均气温将全国分为寒区、温区、热区 三个气候分区,对一个具体的地区可通过查技术规范 确定其气候分区;路面结构类型标准分为四类,即表 面处治,沥青贯入式及上拌下贯式,沥青碎石,沥青 混凝土,路面结构类型可查路面设计文件。另外,因 粘稠石油沥青分为重交和中轻交通量沥青两个标准, 选用沥青标号时还要考虑道路等级,高等级路选重交 沥青,其它选中轻交沥青。 6、何谓水泥的凝结时间?它对道路及桥梁施工有何 、何谓水泥的凝结时间? 意义? 凝结时间分初凝和终凝,从水泥加水拌和 意义?答:1、 至开始失去塑性这段时间间隔称初凝,水泥加水拌和 至最终失去塑性这段时间称为终凝。路桥混凝土施工 中,混凝土从开始拌和、运输、浇注、到振捣成型等 工艺过程需要一定的时间,若混凝土初凝时间过短, 工艺过程未完成混凝土就开始凝结,将最终降低混凝 土的强度,因此要有充分的初凝时间保证工艺过程的 完成。混凝土拌和物一旦入模成型,就希望其快速凝 结,以便尽早拆模进行下一道工序,因此终凝时间不 宜过长。合适的凝结时间对保证混凝土强度和加快施 工进度有重要意义。 7、砂子筛分曲线位于级配范围曲线图中的 1 区、 2 、 区说明什么问题? 区、3 区说明什么问题?三个区以外的区域又说明什 配制混凝土, 选用哪个区的砂好些?为什么? 么?配制混凝土, 选用哪个区的砂好些?为什么?答: 工 程 用 砂 是 把 细 度 模 数 在 1.6-3.7 范 围 内 的 砂 按 0.63mm 筛孔的累计筛余百分率分为三个级配区,若 混凝土用砂的级配曲线完全处于三个区的某一个区 中, (具体按 0.63mm 筛孔累计筛百分率确定) ,说明 其级配符合混凝土用砂的级配要求。如果砂的级配在 一个(或几个)筛孔超出了所属的级配区范围,说明 该砂不符合级配要求,不得使用。配制混凝土优先选 用级配符合Ⅱ区级配要求的砂,Ⅱ区砂由中砂和一部 分偏粗的细砂组成,用Ⅱ区砂拌制的混凝土拌和物其 内摩擦力,保水性及捣实性都较Ⅰ区和Ⅲ区砂要好, 且混凝土的收缩小,耐磨性高。 3、沥青混合料施工检测项目有那些,各自的意义是 、沥青混合料施工检测项目有那些, 什么? 什么?答:检测项目有:a)抽提试验;b)马歇尔稳定度 试验;c)钻芯取样;意义有: a)检查矿料级配及沥青 用量是否满足设计及规范要求; b)检查稳定度、 流值、 空隙率、饱和度等指标值是否满足规范要求;c)检 查现场压实度、厚度,测马氏稳定度(规范要求,但 存在一些问题) 。 4、某施工单位进行 AC-16-I 沥青混合料马歇尔试验 、 测得其马歇尔稳定度不能满足设计要求, 时,测得其马歇尔稳定度不能满足设计要求,试分析 可能产生该种现象的原因。 可能产生该种现象的原因。答:a)粗骨料强度低,与 沥青粘附差。若粗骨料强度低、风化严重,针片状颗 粒多,在试件成型击实过程中产生新的破裂面,导致 稳定度上不去,骨料与沥青粘附差也是可能原因。b) 砂子用量过大,由于砂多为河砂表面较光,若砂子用 量大,会减少摩擦阻力,从而影响稳定度。c)矿粉 用量不合适,矿粉一般用量较小,但其总比面很大, 矿粉用量对混合料粘结力起决定作用,矿粉用量过 少,将使混合料粘结力下降,导致稳定度低。但过多 也会影响稳定度。d)沥青针入度值大,粘性差,也 可能导致稳定度差。 5、在下图中绘出马歇尔稳定度 Ms 及流值 FL 与沥青 、 的关系, 变化的原因。 用量 qa 的关系,并解释 MS 与 FL 随 qa 变化的原因。 沥青不足以形成结构沥青膜 答: a)当沥青用量较小时, 来粘结矿料颗粒,稳定度较小,随着沥青用量增加, 结构沥青逐渐形成, 矿料粘结力增加, 稳定度也增加, 但沥青用量再增加,包裹矿料的沥青膜增厚、自由沥 青增多,拨开了骨料间距,混合料的粘结力降低,稳 定度也随之下降。b)流值对应最大稳定度,沥青用量 小时,由于骨料的嵌挤作用,流值较小,随沥青用量 增加,骨料内摩阻力减小,流值增加。 1 、 配制混凝土时为什么要选用合理砂率 ( 最优砂 ?砂率太大和太小有什么不好 率) 砂率太大和太小有什么不好?选择砂率的原则 ?砂率太大和太小有什么不好? 是什么? 是什么?答、砂率表征混凝土拌和物中砂与石相对用 量的比例关系。由于砂率变化将使集料的空隙率和总 表面积产生变化,坍落度亦随之变化。当砂率选用合 理时,可使水泥浆量不变的条件下获得最好的流动 性,或在保证流动性即工作性不变的条件下可以减小 水泥浆用量,从而节约水泥。砂率太大,由于集料表 面积增大,在水泥浆不变的条件下,使混凝土拌和物 工作性变差。砂率过小时,集料表面积虽小,但由于 砂用量过少,不足以填充粗骨料空隙,使混凝土拌和 物流动性变差,严重时会使混凝土拌和物的保水性和 粘聚性变差。选择砂率的原则是在水泥浆用量一定的 条件下,既使混凝土拌和物获得最大的流动性,又使 拌和物具有较好的粘聚性和保水性。同时在流动性一

定的条件下,最大限度地节约水泥。 2 、 石油沥青的标号是如何划分的 ? 有什么工程意 义?答、粘稠石油沥青依据针入度大小划分标号,中 轻交通沥青 A-100 和 A-60 还根据延度进一步划分为 甲、乙两个副号。液体石油沥青依据标准粘度划分标 号。针入度和标准粘度都是表示沥青稠度的指标,一 般沥青的针入度越小,表示沥青越稠。而工程使用中 由于不同工程所处的地理环境、气候条件不同,对沥 青的要求也不同,因此将沥青依针入度(粘度)划分 为若干标号,有利于根据工程实际要求选择适宜稠度 的沥青。 3、成型马歇尔试件时,如何选择和控制沥青混合料 、成型马歇尔试件时, 的搅拌与击实温度? 的搅拌与击实温度 ?同时简要说明沥青混合料的搅 拌温度与击实温度对马歇尔试验结果的影响。 拌温度与击实温度对马歇尔试验结果的影响。答、以 毛细管法测定不同温度时沥青的运动粘度,绘制粘温 曲线,对石油沥青以运动粘度为 170±20mm2/s 的温 度为拌和温度,以 280±30mm2/s 的温度为压实温度。 搅拌温度过高,易使沥青老化,马歇尔稳定度值会偏 大,流值偏小;拌和温度过低混合料不易拌匀,裹覆 矿料的沥青膜厚度不均匀, 甚至有花料、 结团等现象。 稳定度值偏小,流值偏大。击实温度过高,混合料相 对较密实,空隙率、流值偏小;稳定度、饱和度偏大, 反之亦然。 4、现场浇灌混凝土时,禁止施工人员随意向混凝土 、现场浇灌混凝土时, 拌和物中加水, 拌和物中加水, 试从理论上分析加水对混凝土质量的 危害?它与成型后的洒水养护有无矛盾?为什么? 危害 ? 它与成型后的洒水养护有无矛盾 ? 为什么? 答、若在混凝土凝结前随意加水搅拌,由于改变了水 灰比,使混凝土的单位用水量增加,强度将下降,同 时拌和物的粘聚性及保水性也严重变差。使拌和物产 生离析,入模后漏浆等问题,若在混凝土开始凝结时 加水,除上述危害外强度将大幅度下降。有矛盾,这 种加水与养生洒水有本质区别,浇注中加水改变了混 凝土拌和物组成材料比例,洒水养生并不改变拌合物 组成材料比例,只是在混凝土凝结后保持其表面潮 湿,补偿因蒸发而损失的水,为水泥水化提供充分的 水,防止混凝土表面因水分蒸发水泥不能充分水化, 产生表面干缩裂缝,确保混凝土强度的形成。 5、简述沥青含蜡量试验步骤及方法概要。答、(1)裂 、简述沥青含蜡量试验步骤及方法概要。 解分馏,方法概要为:①沥青样 50g;②在 550℃温 度下裂解,速度以沥青无飞溅为度;③25 分钟内完成 裂解; (2)脱蜡,方法概要为:①取 3 个不同质量的 油分样;②按 1:1 比例加 25mL 已醚和 25m L 乙醇, (先用 10mL 乙醚将油分溶解,倾入冷却瓶中,再用 15mL 将三角瓶洗净倾入,最后加入 25mL 乙醇) ;③ 将冷却瓶装入仪器的冷却液箱中, 在-20℃温度下冷却 1 小时;④过滤、常压过滤 30 分钟后,真空吸滤至蜡 完全脱出。 (3)回收蜡,方法概要为:①将冷却过滤 装置的废液瓶换为吸滤瓶;②用 100mL 热石油醚分 三次将结晶蜡溶解过滤入吸滤瓶;③用蒸馏法回收石 油醚;④将吸滤瓶在 105℃真空干燥 1 小时,冷却称 重。 1、砂子有害杂质包括那些,其各自的含义是什么, 、砂子有害杂质包括那些,其各自的含义是什么, 对混凝土的危害是什么,分别用什么方法检测( 对混凝土的危害是什么,分别用什么方法检测(只答 方法名称) (6 答、 含泥量。 指砂中小于 0.08mm 方法名称) 分) a) 。 ( 颗粒的含量,由于它妨碍集料与水泥浆的粘结,影响 混凝土的强度和耐久性。通常用水洗法检验。b)云母 含量。 云母呈薄片状, 表面光滑, 且极易沿节理开裂, 它与水泥浆的粘结性极差,影响混凝土的和易性,对 混凝土的抗冻、抗渗也不利。检方法是在放大镜下用 针挑捡。c)轻物质。指相对密度小于 2 的颗粒,可用 相对密度为 1.95~2.00 的重液来分离测定。c)有机质 含量,指砂中混有动植物腐殖质,腐殖土等有机物, 它会延缓混凝土凝结时间,并降低混凝土强度,多采 用比色法来检验。d)SO3 含量,指砂中硫化物及硫酸 盐一类物质的含量,它会同混凝土中的水化铝酸钙反 应生成结晶,体积膨胀,使混凝土破坏。常用硫酸钡 进行定性试验。 2、何谓碱骨料反应?碱骨料反应的实质是什么?如 、何谓碱骨料反应?碱骨料反应的实质是什么? 何定性检验骨料中是否含碱活性颗粒? 何定性检验骨料中是否含碱活性颗粒?答、碱骨料反 应是混凝土骨料中的某些碱活性颗粒与水泥中的碱 在潮湿环境中发生的反应。这种反应严重时使混凝土 体开裂破坏,其实质是 1)碱硅反应,即水泥中碱与 集料中的二氧化硅反应。2)碱碳反应,即水泥中碱 与集料中的碳酸盐反应。骨料中是否含碱活性颗粒用 岩相法检验,即通过鉴定集料的种类和矿物成份等, 从而确定碱活性集料的种类和数量。并最终判断其能 否引起碱骨料反应。 3、简述石油沥青延度试验的试验条件及注意事项。 、简述石油沥青延度试验的试验条件及注意事项。 (1)试件形状尺寸:8 字形试样, 答、a:试验条件: 中心断面为 1 平方厘米; (2)温度:试验温度为 25℃ 或 15℃; (3)拉伸速度:非经注明为 5cm/分。b:注 意事项: (1)隔离剂要调配适当,确保侧模及玻璃板 不粘沥青, 隔离剂不能涂的太多, 以免挤占试样体积; (2)当室温同试验温度相差太大时,为保证试样中 心断面尺寸,试样应先恒温后铲平; (3)铲平时铲刀 不能过热,也不能用力过大,以免试样老化或底面受 拉变形; (4)当试样出现上浮或下沉时,应调整水的 密度,重新试验; (5)确保水面不受扰动。 4、混凝土在硬化期间受干燥后,对强度的瞬时影响 、混凝土在硬化期间受干燥后, 是什么 ? 长期影响是什么 ? 重新受潮后影响又如 ?(7 何?( 答、混凝土是一种水硬性材料,在其凝结硬 化过程中要有充分的外部水供给,保持其表面潮湿, 当在硬化期间受干燥,如果这种受干燥是瞬时的,将 不会对混凝土的最终强度产生太大影响,如果干燥期 较长,将会对最终强度产生较大影响,对于受干燥后 又受潮的情况一般强度不同程度可恢复,干燥时间间 隔越短恢复越多,但都达不到标准养生的最终强度。 5、用马歇尔法确定沥青用量的指标(规范规定的常 、用马歇尔法确定沥青用量的指标 规指标)包括那几个,各自的含义是什么, 规指标)包括那几个,各自的含义是什么,分别表征 沥青混合料的什么性质。 沥青混合料的什么性质。答、用马氏法确定沥青用量 的常规指标包括稳定度、流值、空隙率和饱和度四个 指标,其含义如下:稳定度是指标准尺寸的试件在规 定温度和加载速度下,在马氏仪上测得的试件最大破 坏荷载(KN) ;流值是达到最大破坏荷载时试件的径 向压缩变形值 (0.1mm) 空隙率是试件中空隙体积占 ; 试件总体积的百分数;饱和度是指沥青填充矿料间隙 的程度。稳定度和流值表征混合料的热稳性,空隙率 和饱和度表征混合料的耐久性。 1、当水泥混凝土拌和物的工作性不满足要求时,应 、当水泥混凝土拌和物的工作性不满足要求时, 如何进行调整? (或小于) 设计 如何进行调整?答:当实测坍落度大于 要求时, 保持水灰比不变减少 (或增加) 水泥浆用量, 重新计算配合比,按新计算得的配合比再次试拌,测 坍落度,如还不能满足要求,可以上述原则重复进行 两次甚至数次,直至符合要求为止。也可保持砂率不 变,通过调整砂石用量使坍落度达到要求。另外在试 拌过程中,还要观察拌和物的砂率大小,粘聚性、保 水性等,以综合评价拌和物的工作性。 2、试描述沥青三大指标测定值的大小与测试温度或 、 加热速率之间的关系? 加热速率之间的关系?答、沥青是感温性较强的材 料,试验温度对试验结果有着举足轻重的影响。a)针 入度。一般在其它试验条件不变的情况,若温度高于 规定值(25±0.1℃) ,针入度测定值较真值偏大,相 反则小。b)对于延度要分两种情况,一是低温延度, 当试验温度高于规定时,试验结果偏大,相反偏小, 二是对高温延度(25℃) ,当温度高时,对较软的沥 青结果可能偏小,温度低时可能结果偏大,但对较稠 硬的沥青可能情况正好相反。c)软化点结果受温度影 响一是起始温度(5℃) ,当起始温度高时,对较稠硬 的沥青可说无影响,对较软沥青结果则偏小。二是升 温速度的影响,升温速度快,结果偏大,反之则小。 3、简述沥青混凝土生产配合比调整的意义及常规作 、 法?答:1)意义:沥青混合料在拌合时,冷料仓材料 分类储放,一旦流入传送带,进入烘干鼓后各类材料 均匀地混合在一起,上到拌和楼经过振动筛筛分后, 按粒径大小分别储于各热料仓,拌和楼计量控制系统

再按事先输入的各热料仓矿料的配比计量,拌和,因 此目标配合比的各类材料的用量,对拌和楼控制系统 无用处,必须重新从各热料仓分别取样重新进行矿料 配合比设计,以便供拌和楼计量控制使用。2)作法: ①从各热料仓分别取样,一个热料仓作为一种材料, 做筛分试验,用图解(或电算)法确定各热料仓矿料 的配合比例。 ②在目标配比确定的沥青用量上±0.5% (或 0.3%)取三个沥青用量,成型三组试件,测算全 部马氏指标值,结合规范及生产实践经验合理确定沥 青用量。 4、沥青混合料在拌和、成型过程中要控制温度在一 、沥青混合料在拌和、 定的范围, 定的范围,分析当温度超出控制范围造成的不良结 果。 :沥青混合料拌和温度控制情况直接影响到混合 答 料拌和均匀与否,成型温度直接影响混合料的密实度 大小,因此拌和和成型温直接影响施工质量和路面寿 命。当拌和温度过高时,虽拌和易均匀,但会导致沥 青老化,使路面的低温性质及耐久性变差。若拌和温 度过低,拌和不均匀,沥青不能充分分散并均匀包裹 矿料表面,出现花白料及结团现象,使路面在使用期 间产生局部松散和泛油拥包。当成型温度过高时,在 同样的压实功下,混合料密实度偏大,严重时产生热 裂缝,推挤等,影响平整度和耐久性,当成型温度过 低时, 会造成压实不足, 投入使用后平整度很快变差、 坑槽等病害即会产生。 5、砂子的级配与细度模数分别表征砂子的什么特 、 砂子的细度模数能否反映其级配优劣? 征?砂子的细度模数能否反映其级配优劣?级配要 求的意义是什么? 求的意义是什么?答、级配是表示砂子各级粒径颗粒 的分配情况。细度模数表示砂子的粗细程度,细度模 数大砂子则粗,相反也成立,细度模数仅反映砂子全 部颗粒的粗细程度,而不反映颗粒的级配情况,因为 细度模数相同的砂级配并不一定相同,所以只有同时 使用级配同细度模数两个指标,才能反映砂子的全部 性质。意义是级配良好的砂其密度高,比表面小,用 其配制的混凝土有良好的工作性,硬化后有较高的强 度,耐久性好,而且可节约水泥。 五、简答题 1、真密度:只包括材料真实体积(不包括闭口, 开口及空隙体积);毛体积密度:包括固体颗粒及开口, 闭口孔隙.表观密度:包括固体颗粒及其闭口孔隙体积. 堆积密度:含固体颗粒,闭口,开口及空隙体积. 2、第一阶段:目标配比.设计阶段:目的是确 定已有矿料的配合比,并通过试验确定最佳沥青用量. 第二阶段:生产配比设计阶段目地是确定各热料仓矿 料进入拌和室的比例.并检验确定最佳沥青用量.第三 阶段:生产配比验证阶段:为随后的正式生产提供经验 和数据. 3、 1)悬浮—密实结构:具有较高粘聚力,但摩 阻力较低.因此高稳定性较差.2) 骨架—空隙结构:具 有较高的内摩阻角,但粘聚力较低.3) 骨架—密实结构: 不仅具有较高的粘聚力,同时又有较高的内摩阻角. 4、1)当水泥中 SO3 含量,MgO 含量,初凝时 间,安定性这四项指标中有一项达不到要求,则此水泥 为废品。 2)当水泥中:细度,终凝时间,强度,不溶物,烧失 量,混合料掺量等六项指标中,有一项不满足要求,此水 泥判定为不合格。3)所有上述指标全部达到规范要求 者,可判定为合格水泥. 5、三个主要参数为 w/c,SP,W.其中 w/c 反映 了水与水泥之间的比例关系。 P 反映了集料之间的比 S 例关系.W 反映了水泥浆与集料之间的比例关系。 1、 水泥砼的配合比设计由哪几部分构成?各部分的主 、 水泥砼的配合比设计由哪几部分构成 各部分的主 要任务是什么? 要任务是什么 答 :1)计算“初步配合比”:根据原材 料资料,按我国现行的配合比设计方法,计算初步配合 比.2)提出“基准配合比”:根据初步配比,采用实际施 工材料进行试拌,测定拌和物的工作性,调整材料用量 提出满足工作性要求的基准配比.3)确定“试验室配 比”,确定既符合强度和工作性要求,又较经济的试验 室配比.4)提出 “施工配比” :根据工地现场材料实际含 水率,换算为工地配比. 2、简述重交通与中、轻交通量道路石油沥青技术要 、简述重交通与中、 求的区别与联系.答、区别:在技术指标中,除路用石油 求的区别与联系 沥青规定的有关指标外,其中延度的温度为 15℃,蒸发 损失试验改为薄膜烘箱试验.并引入含蜡量和密度两 项指标.联系:都以针入度划分标号:并对软化点,溶解 度及闪点等作了相应要求. 3、水泥砼的试配强度与什么因素有关?如何确定 、水泥砼的试配强度与什么因素有关? 1 2 它?答、○.设计要求的砼强度等级;○.施工单位质 量 管 理 水 平 ; ③ 强 度 保 证 率 4、 、 热拌热铺沥青混合料的拌和时间是如何确定?答、 热拌热铺沥青混合料的拌和时间是如何确定 答 当每一锅出料后,目测认为不合适,则需重新进料, 适当延长拌和时间。反复几次,直至合格为止,此时 的拌和时间再加上 3-5s 即为正式生产时的拌和时间, 当第一锅出料后,虽目测合格,须适当缩短时间重新 试拌,反复几次,直至不合格料出现为止。取不合格 料出现前一次合格料的拌和时间再加 3-5s 即为正式 生产时的拌和时间。 5、水泥、水泥砼的抗压、抗折试验结果的处理方法。 的处理方法。 、水泥、水泥砼的抗压、抗折试验结果的处理方法 答、 水泥的抗折、 抗压强度是以测定值与平均值比较, 不超过平均值的 10%,取平均值作为水泥的抗折、抗 压强度值;如有且只有一个超过平均值的 10%,剔除 后平均,有两个超出结果作废。水泥砼的抗压、抗折 强度都是测定值与中间值 比较,不超过中间 值 的 15%,取三个测定值的平均值;如有且只有一个测定 值超过中间值的 15%, 就取中间值作为水泥砼的抗压 (或抗折)强度值

1

六、实例计算题(共 15 分) 实例计算题( 1、 、 某沥青混合料的视密度为 2.35g/cm3, 理论密度为 2.48g/cm3, 油石比为 5.0%, , 沥青的相对密度为 1.00。 。 求该沥青混合料的空隙率、矿料间隙率及沥青混合料的饱和度。 (7 求该沥青混合料的空隙率、矿料间隙率及沥青混合料的饱和度。 分) ( 2、混凝土计算配合比为 1:2.13:4.31,水灰比为 0.58,在试拌调整时,增加了 10%的水泥浆用量。试 的水泥浆用量。 、 : : , ,在试拌调整时, 的水泥浆用量 求 (1)该混凝土的基准配合比(不能用假定密度法) )该混凝土的基准配合比(不能用假定密度法) ; 混凝土中其它材料的用量; (2)若已知以实验室配合比配制的混凝土,每 m3 需用水泥 320kg,求 1m3 混凝土中其它材料的用量; )若已知以实验室配合比配制的混凝土, , 混凝土各种材料的实际用量 种材料的实际用量。 (3)如施工工地砂、石含水率分别为 5%、1%,试求现场拌制 400L 混凝土各种材料的实际用量。 )如施工工地砂、 、 , (计算结果精确至 1kg)( 分) )(8 。 六、实例计算题 解:1、 a.空隙率
? 2.35 ? VV = ?1 ? ? = 5.24% ? 2.48 ?

b.沥青体积百分率 VA c.矿料间隙率 VMA

VA =

100 × 5.0 × 2.35 = 11.19% (100 + 5.0) × 1 × 1

VMA = VV + VA = 5.24% + 11.19% = 16.43% VA 11.19 VFA = = = 68.11% 。 d.饱和度 VFA VMA 16.43 2、 1)计算基准配合比 ( ∵水泥浆用量增加 10% ∴基准配合比应为: 1.1:2.13:4.31=1:1.94:3.92 W = 0.58 C (2)水泥=320kg(已知) 水=320×0.58=186kg 砂=320×1.94=621kg 石=320×3.92=1254kg (3)水泥=320kg 砂=621(1+5%)=652kg 石=1254(1+1%)= 1267kg 水=186-(621×5%+1254×1%)=142kg 400L 混凝土材料用量 水=142×0.4=57kg 水泥=128kg 砂=652×0.4=261kg 石=1267×0.4=507kg

七、分析评定题() 分析评定题( 1、若试验室配合比单位用水量为 200kg,水灰比为 0.6,粗骨料为碎石,水泥实测强度为 42.5MPa,试 、 , ,粗骨料为碎石, , 验室强度恰好达到试配强度值( ,若每方混凝土多加 混凝土强度降低率为多少? 验室强度恰好达到试配强度值(28.2MPa) 若每方混凝土多加 10kg 水,混凝土强度降低率为多少? ) , (注:A=0.48 B=0.52)( 分) )(8 。 2、在沥青路面施工中,通过降低压实温度和减少压实遍数来提高平整度的作法是否可取,为什么? 、在沥青路面施工中,通过降低压实温度和减少压实遍数来提高平整度的作法是否可取,为什么? 七、分析评定题
1、①由已知条件:每方混凝土单位水泥用量为 200 = 333kg ,若每方混凝土多加 10kg 水,则单位用水量 0 .6

为 210kg。
?C ? ②由 f cu , 0 = Af ce ? ? B ? 计算多加水后混凝土的强度值 ?W ? ? 333 ? f cu , 0 = 0.48 × 42.5? ? 0.52 ? = 21.74 MPa ? 210 ?
28.2 ? 21.74 = 22.9% 。 28.2 2、不可取。因这样做的结果只能使路面未达到应有的压实度、应有的结构和强度,通车后会引发一系列问题。 ①由于压实不足,通车后行车荷载作用会使路面压实度迅速增加,但因受车辆渠化运行限制及行车的非匀速 性,压实度的增加是不均匀的,会产生车辙、推挤等病害。若下层平整度本身也差,整个平整度会很快变差。 ②由于压实不足,沥青路面的空隙率增大,除沥青易老化外,还增大了路面的透水性,假如下层为沥青碎石 和开级配沥青混凝土,会因雨水渗透,殃及基层。

③强度下降率 =

2

③由于压实不足,混合料未达到预期的嵌挤结构和强度,在车辆荷载作用下,路面将过早出现松散、剥落、 坑槽等病害,尤其通车后气温较低时,更易产生病害。 六、实例计算题(共 15 分) 1、若计算配合比每方混凝土材料用量为水=195kg,水泥=390kg 、砂=588kg、石子=1176kg/m3,经试拌 坍落度大于设计要求。 a)按每方混凝土减少 5kg 水,计算调整后每方混凝土材料用量;b)若实测密度为 2425kg/m3,计算密度调整后 每方混凝土材料用量;c)若现场每盘混凝土用两袋水泥,请计算每盘混凝土材料用量。d)若现场砂的含水量为 4%,石子含水量为 1.5%,计算每盘混凝土材料用量。 分) (8 588 1、a)水灰比=195/390=0.5 S p = = 33% 588 + 1176

ρ = 195 + 390 + 588 + 1176 = 2349kg / m 3
每方混凝土材料用量为:水=190kg 水泥=
190 = 380 kg 0 .5

砂=2349-(380+190)×0.33=587kg 石=2349-190-587-380=1192kg 2425 b)k= = 1.032354 水=190K=196kg 2349 水泥=380k=392kg 砂=587k=660kg 石=1192k=1231kg c)配合比例:1:1.55:3.14:0.5 d)考虑砂石含水量后每盘混凝土材料用量 水泥=100kg 砂=155(1+4%)=161kg 石=314(1+1.5%)=319kg 水=50-(155×4%+3.14×1.5%)=39kg 七、分析评定题() 分析评定题() 评定题

1、已知油石比为 5%,混合料表观密度为 2.25g/cm3,沥青密度为 1.028g/cm3,水的密度取 1g/cm3,则 、 , 5 × 2.25 = 10.94% ,此计算结果对吗?若不对请表示出正确结果。 此计算结果对吗?若不对请表示出正确结果。 沥青体积百分率 (VA) = 1.028 × 1 2、施工中常发现混凝土浇筑体顶面产生横向裂纹(多发生在高温干旱季节) ,拆模后侧表面有砂粒或石 子露头等缺陷,除去浇捣原因,请分析其产生的原因。 分) 捣原因, (9 捣原因 请分析其产生的原因。 ( 七、分析评定题 1、计算有误:一是未把油石比换算为沥青含量,二是未把沥青密度换算为相对密度,正确计算为: VA =
100 × 5 × 2.25 = 10.46% (100 + 5) × 1.028 × 0.996 × 1

2、可以从两方面说明: 一是配合比设计本身不尽合理,包括骨料级配配差,配合比例不佳,如砂率过小,水灰比过大,导致拌和物 粘聚性和保水性差,甚至有离析现象,经浇捣后石子下移,砂浆上浮,遇到蒸发量大时,水份损失过多过快, 因砂浆收缩表面出现裂纹。侧面则因混凝土保水性差,水泥浆从模板缝隙外流,洗刷了包裹砂粒或石子的水 泥浆使砂粒与石子露头,此种情况多发生在模板接缝处及其附近,使混凝土外观质量变差。 另一种情况是施工中未严格执行配合比例,材料未按配合比例严格计量,尤其是用水量控制不好时,致使混 凝土拌和物粘聚性和保水性变差,严重时出现离析、同样会引发上述缺陷。 实例计算题( 六、实例计算题(15 分) 1、 某工地用水泥混凝土经试拌调整后, 1.5: 3.0, W/C=0.50。 、 、 某工地用水泥混凝土经试拌调整后, 得配合比 1: : , : 。 石的表观密度分别为 2.65g/cm3、 砂 、 2.70g/cm3, 未使用任何外加剂。 试计算每立方米混凝土中各材料的用量; 如施工工地砂、 , 未使用任何外加剂。 试计算每立方米混凝土中各材料的用量; 如施工工地砂、 石含水率分别为 5%、 、 1%,试求现场拌制 400L 混凝土所需各种材料的实际用量。 计算结果精确至 1kg) 混凝土所需各种材料的实际用量。 (计算结果精确至 , ( ) 。 1、 1)设水泥用量为 x ( x 1 .5 x 3x 0 .5 x + + + + 10 = 1000 2.49973x=990 x=396 3.1 2.65 2.70 每方混凝土材料用量为 水泥=396kg 水=198kg 砂=594kg 石=1188kg (2)施工每方混凝土材料用量 水泥=396kg 砂=594(1+0.05)=624kg 石=1188(1+0.01)=1200kg 水=198-594×0.05-1188×0.01=156.4kg (3)400L 混凝土材料用量 水=156.4×0.4=62.56kg 水泥=396×0.4=158.4kg 砂=624×0.4=250kg 石=1200×0.4=480kg
3

2、规范规定,在进行沥青混合料马歇尔稳定度数据处理时,当一组测定值中某个数据与平均值之差大于标准 、规范规定,在进行沥青混合料马歇尔稳定度数据处理时, 差的 k 倍时,该测定值应予舍弃,并以其余测定值的平均值作为试验结果。今有一人进行马歇尔试验,一组 倍时, 该测定值应予舍弃,并以其余测定值的平均值作为试验结果。 今有一人进行马歇尔试验, 4 个试件,测得的稳定度 8.2KN、8.5KN、9.6KN、14.0KN,请你详细计算该组马歇尔试件的最后平均稳定度 个试件, 、 、 、 , (试验数目为 4 时,其 k 值取 1.46)(8 分) )( 。 2、 (1)测值由小到大排序:8.2kg 8.5KN 9.6KN, 14.0KN (2)计算特征值: x = 10.075 KN S=5.685KN (3)计算统计值: g (1) = x ? x(1) s =
10.075 ? 8.2 = 0.698 2.685

g ( 4) = (4)判别 g 4 > g ( 0 )

x( 4 ) ? x s

=

14 ? 10.075 = 1.462 2.685

∴ x( 4) = 14.0 KN 为异常值。 8 .2 + 8 .5 + 9 .6 = 87.6 KN (5)平均稳定度为 3

七、分析评定题() 分析评定题() 1、 、 针入度( 指 标 针入度(0.1mm) 延度(cm) 软化点(℃) ) 延度( ) 软化点( A-100 乙 80-120 >60 42-52 A-60 乙 40-80 >40 45-55 90 50 53 试验沥青 乙沥青技术标准及—沥青试验结果, 上表是 A-100 乙和 A-60 乙沥青技术标准及—沥青试验结果,试验者确定该沥青标号为 A-60 乙。其理由 是延度,软化点, 乙的规定。你认为对吗?为什么?( ?(6 是延度,软化点,针入度比都超出了 A-100 乙的规定。你认为对吗?为什么?( 分) 1、不对,因为中轻交通量道路沥青的标号是按针入度大小划分的,副号是按延度大小划分的。该沥青按 针入度为 A-100,按延度应为 A-100 乙,但延度未达到标准规定值,只能说延度不合格,不能因此而改变它 的标号,软化点和针入度比也超出了 A-100 乙规定的范围。但都不能因此而改其标号。 2、沥青路面施工压实度检测中,标准密度采用每天的马歇尔试件实测密度值,这种作法是否合理,出现这种 、沥青路面施工压实度检测中,标准密度采用每天的马歇尔试件实测密度值,这种作法是否合理, 现象的原因是什么,有何解决措施。 (9 现象的原因是什么,有何解决措施。 分) ( 2、是否合理有两面性,合理是因为这种作法较好地解决了压实超密或压实度达不到要求的问题。不合理是因 为同样材料,同样配合比例,同样施工机械和抽检方法,而且配合比要经过三个阶段的试验论证,怎么会出 现标准密度有那么大差异呢? 出现这种现象的原因是粗细骨料规格和品种变化所致,包括材料本身的变异性(客观)及对原材料料源和规 格控制不严(主客) ,当然不排除追求产量,拌料时对配合比控制不严,以及抽检失真。 措施是首先从料源上着手,确保骨料品种、规格基本不变,其次是采用间歇式拌和楼,严格采用自动计量程 序,严格抽检方式方法,确保各环节矿料配合比例不变。 实例计算题( 六、实例计算题(15 分) 1、某混凝土计算配合比经调整后各材料的用量为:425R 普通硅酸盐水泥 4.5kg,水 2.7kg,砂 9.9kg, 、某混凝土计算配合比经调整后各材料的用量为: , , , 碎石 18.9kg,又测得拌和物密度为 2.38kg/L,试求: , ,试求: 1)每 m3 混凝土的各材料用量;2)当施工现场砂子含水率为 3.5%,石子含水率为 1%时,求施工配合比; 混凝土的各材料用量; ) ) , 时 求施工配合比; 3) 如果把实验室配合比直接用于施工现场, 则现场混凝土的实际配合比将如何变化? ) 如果把实验室配合比直接用于施工现场, 则现场混凝土的实际配合比将如何变化?对混凝土的强度将产生 什么影响。 (9 什么影响。 分) ( 1、 1)按所给材料用量计算配合比例 ( 4.5:9.9:18.9:2.7=1:2.2:4.2:0.6; 设水泥用量为 x:x+2.2x+4.2x+0.6x=2380 x=297.5≈298; 每方混 凝土材料用量为:水=178.8kg 水泥=298kg;砂=656kg 石=1252kg (2)水泥=298kg 砂=656(1+0.035)=679kg ;石子=1252(1+0.01)=1265kg W=178.8-656×0.035-1252×0.01=143.3kg 施工配合比:298:679:1265:143.3=1:2.28:4.24:0.48 (3)每方混凝土多加水为 656×0.035+1252×0.01=35.48kg W 178.8 + 35.48 = = 0.72 每方混凝土少加砂为: C 298 656×0.035=22.96kg 石为:1252×0.01=12.5kg 配合比例为:1:2.12:4.16 W/C=0.72。 ∴若施工中仍按试验室配比拌料,混凝土强度将达不到设计要求。 2、某Ⅰ型沥青混合料矿料配合比比例为:碎石 60%,砂子 30%,矿粉 10%,碎石及砂子的表观相对密度分 型沥青混合料矿料配合比比例为: 、 , , , , , ,试完成下表的计算(写出计算过程) 。 别为 2.70 及 2.60,矿粉的表观相对密度为 2.75,沥青相对密度为 1.0,试完成下表的计算(写出计算过程) 油 石 试 件 试 件 表观 理 论 沥 青 空隙 矿 料 饱 和 比 空 气 水 中 相对 最 大 体 率 间 度
4

(%) 中 重 重 g) 密度 ) () ) (g)

相对 密度

积 百 (%) 分 率 (%)

隙率 ( % (% ) )

4.5 2、表观相对密度 ρ s

1200 705 1200 ρs = = 2.424 1200 ? 705

2)理论最大相对密度 ρ t :

ρt =

100 + 4.5 = 2.49 60 30 10 4.5 + + + 2.70 2.60 2.75 1

? 2.424 ? 3)空隙率: VV = ?1 ? ? = 2.81% ? 2.494 ? 4)沥青体积百分率: VA = 100 × 4.5 × 2.424 = 10.438% (100.4.5) × 1 × 1

5)矿料间隙率: VMA = VA + VV = 10.438% + 2.81% = 13.25% 10.438 = 78.78% 6)饱和度: VFA = 13.25 七、分析评定题 1、规范规定混凝土抗折强度试验以 0.5~0.7MPa/s 的加载速度加载,某人在试验中按 13500N/S 的速度加载, 的加载速度加载, 的速度加载, 、规范规定混凝土抗折强度试验以 ~
2 为试件断面积) 这种计算对吗?( ,这种计算对吗?(5 理由是 0.6 MPa × 22500mm = 13500 N (22500mm2 为试件断面积) 这种计算对吗?( 分) ,

2、某试验室拟设计一 I 型沥青混凝土,在用马歇尔法确定沥青用量时,结果在整个沥青用量范围内,混合料 、 型沥青混凝土,在用马歇尔法确定沥青用量时,结果在整个沥青用量范围内, (马歇尔试验不存在问题 。 最小空隙率为 5%,确定不出共同沥青用量范围,问题出在那里,如何处理。 马歇尔试验不存在问题)( ,确定不出共同沥青用量范围,问题出在那里,如何处理。 马歇尔试验不存在问题)(10 ( 七、分析评定题 1、计算法不对,应用抗折强度公式反算,即 450 P 0 .6 = P = 4500( N ) 150 3 所以加载速度应为 4500N/S 2、问题出在矿料品种或其配合比例上,从品种讲可能是粗骨料富含棱角,细骨料偏细;从配合比例讲或许是 粗骨料用量过大,矿粉用量偏小,导致矿料间隙率过大,就是增加沥青用量,混合料空隙率仍偏大,确定不 出共同沥青用量范围,即是有,范围也很窄。 修正:若属配合比例问题可增加矿粉用量,相应减小粗骨料或细骨料用量。 更换:对本题因最小空隙率要降低 2%左右,靠局部修正很难凑效,需更换材料,或是换用较不富含棱角的骨 料,或使用细度模数较大的砂子,并适当增加石粉用量以求问题解决。 实例计算题( 六、实例计算题(15 分) 1、设计强度为 C30 的水泥混凝土,施工抽检了 10 组试件,其 28 天的抗压强度(标准尺寸试件、标准 的水泥混凝土, 组试件, 天的抗压强度(标准尺寸试件、 、 养生)如下: 养生)如下: 30.5、28.4、36.0、35.5、36.0、38.0、35.0、29.0、38.0,33.8, 、 、 、 、 、 、 、 、 , 试评定该结果是否满足设计要求?(取判定系数 该结果是否满足设计要求?( 试评定该结果是否满足设计要求?(取判定系数 k1=1.7,k2=0.9)(8 分) ) 。
1、 n = 10, Rn =

∑k
n

i

= 33.88MPa

Sn =

∑(k

i

? kn )

2

n ?1

= 3.763MPa Rn ? K 1 S n = 33.88 ? 1.7 × 3.763 = 31.817 MPa
5

R=30MPa

Rmin=28.4MPa

0.9 R = 30 × 0.9 = 27 MPa

∴ R n ? K 1 S n > 0 .9 R ∴ Rmin > k 2 R

Rmin = 28.4MPa

K 2 R = 0.9 × 30 = 27 MPa

判定结果是强度满足设计要求。

分析评定题( 七、分析评定题(15 分) 1、一水泥用水洗法试验细度不合格,用负压筛法试验细度合格,其安定性用试饼法试验为合格,用雷氏夹法 、一水泥用水洗法试验细度不合格,用负压筛法试验细度合格,其安定性用试饼法试验为合格, 试验不合格,就细度和安定性而言,该水泥应判定为合格产品、不合格产品还是废品,为什么? 试验不合格,就细度和安定性而言,该水泥应判定为合格产品、不合格产品还是废品,为什么?(5 分) 1、该水泥为不合格产品,因为 a.就细度而言,水筛法结果为不合格,负压筛法结果为合格,但负压筛法是标准方法,故细度合格。 b.就安定性而言,试饼法结果为合格,雷氏夹法为不合格,但雷氏夹法为标准方法,故安定性不合格。 按水泥技术标准规定,安定性不合格水泥则为废品,故该水泥为废品。 2、某试验室在进行沥青混合料配合比设计时,发现空隙率和饱和度均能满足规范要求,但目测混合料干涩, 、某试验室在进行沥青混合料配合比设计时,发现空隙率和饱和度均能满足规范要求,但目测混合料干涩, 沥青用量明显偏小,甚至有花白料。请分析原因,同时应如何进行调整。 (10 沥青用量明显偏小,甚至有花白料。请分析原因,同时应如何进行调整。 ( 分)2、原因:问题出在矿料品 种或矿料配合比例上,从品种讲骨料为非富含棱角骨料,或细骨料偏粗;从配合比例讲可能是粗骨料或细砂 用量过小,而矿粉用量过大,导致矿料间隙率小,混合料极易压密,很小的沥青用量空隙率和饱和度就能满 足要求,而沥青用量明显偏小。 修正:如为配合比例所致,可通过增加粗骨料和细骨料用量,相应减小石粉用量对配合比例进行修正。 更换:如为骨料品种所致,就要考虑换用富含棱角粗骨料,或添加细砂,以增加矿料间隙率,尽而达到增大 空隙率的目的。

6


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