《道路建筑材料》习题及答案6.docx

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1、模块6沥青混合料思考与练习.什么是沥青混合料?沥青混合料主要类型有哪些？沥青混合料一般由矿质混合料(包含粗、细骨料、矿粉)和沥青 组成,有时还掺加外加剂,其性能好坏与其组成材料有关。(D连续密级配沥青混合料。连续密级配沥青混合料的特点是 级配为连续密级配,空隙率较低。其主要代表沥青混合料有AC和ATB 类。前者设计空隙率通常为3%6%,具体应根据不同的交通类型、气 候特点而定，可适用于任何面层结构；后者设计空隙率也为3%6%, 但粒径为粗粒式及特粗式，一般称为密级配沥青稳定碎石混合料 (ATB)，主要适用于基层。(2)连续半开级配沥青混合料。连续半开级配沥青混合料的特 点是空隙率较大,一般采用

2、10%左右，粗细骨料含量相对密级配要多, 填料较少或不加填料。其主要代表混合料有沥青碎石混合料(AM), 适用于三级及三级以下公路、乡村公路,此时外表应设置致密的上封 层。(3)开级配沥青混合料。开级配沥青混合料的特点是矿料级配 主要由粗骨料组成,细骨料和填料较少；沥青结合料黏度要求较高。 其主要代表混合料有排水式沥青磨耗层混合料(0GFC)和排水式沥青 稳定碎石基层(ATPB)。(4)间断级配沥青混合料。间断级配沥青混合料的特点是采用 间断级配,即矿料级配组成中缺少一个或几个档次而形成的级配，粗 骨料和填料含量较多，中间骨料含量较少。其主要代表混合料是沥青 玛脂(SMA)。1 .沥青混合料的

3、特点是什么？在道路工程中如何对其进行应 用？2 .沥青混合料的主要优点(1)具有优良的结构力学性能和外表功能特性。一般沥青混合 料路面均具有良好的受力特性，路面平整、无裂缝或接缝、柔韧舒适、 货物损失率低、噪声小等。(2)外表抗滑性能好。沥青混合料路面既平整,外表又粗糙,有 一定的粗、细纹理构造,能保证车辆高速平安行驶。(3)施工方便。沥青混合料路面可以集中拌和(厂拌)、机械化 施工(摊铺、碾压等)，完全可以实现大面积施工,质量能够得以保障, 开放交通早。(4)经济耐久性好。与水泥混凝土路面相比，沥青混合料路面一 次性投资要低得多,但其使用寿命在高速公路和机场路面中一般是以 15年计，实际使用

4、中只要施工质量好、养护保养及时，有的沥青混合 料路面可以使用20年。(5)便于再生利用。沥青再生利用已成为兴旺国家一项热门的 可持续开展和能源再生利用的新型课题,我国目前也在进行这方面的 研究和技术开发。沥青的再生利用也可以有利于分期修建。(6)其他优点。抗震性好、日照下不反射引起眩光、晴天无扬 尘、雨后不泥泞等。3 .沥青混合料的主要缺点(1)沥青易老化。沥青是多组分有机材料,随着使用期的延长, 沥青的胶体结构和组成成分发生变化，使沥青黏性变差、塑性降低、 沥青路面易外表松散、整体性降低,从而导致结构破坏。(2)温度敏感性较差。沥青材料夏季高温易流淌，高温稳定性差; 低温易发脆,抗裂性能差。

5、可采用优质沥青或采取改性措施等延长沥 青混合料的使用寿命。4 .沥青混合料的技术标准是什么？对组成材料的要求有哪些？沥青混合料的技术性质取决于组成材料的性质、组成配合的比例 和混合料的制备工艺等因素。为保证沥青混合料的技术性质，首先应 正确选择符合质量要求的组成材料。1 .沥青沥青应根据气候条件和沥青混合料类型、道路等级、交通性质、 路面类型施工方法及当地使用经验等,经技术论证后确定。对于重载交通路段、高速公路、实行渠化交通的路段、山区及丘 陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段，应选用稠度高 的沥青。对于交通量小、公路等级低的路段可选用稠度略小的沥青。2 .粗骨料沥青混合料用粗骨料应

6、该洁净、干燥、外表粗糙、形状接近立方 体，且无风化、不含杂质,并具有足够的强度、耐磨耗性。粗骨料的质 量应符合要求。破碎砾石应采用粒径大于50 mm的颗粒轧制,破碎前必须清洗,含泥量比例不大于1%,破碎面积应符合表68的要求。钢渣作为粗骨料时,仅限于三级及三级以下公路和次干路以下的城市 道路,并应经过试验论证取得许可后使用。钢渣破碎后应有6个月以 上的存放期,除吸水率允许适当放宽外,各项指标应符合规定要求。在高速公路、一级公路、城市快速路和主干路的沥青路面中，需 要使用坚硬的粗骨料,当使用花岗岩、石英岩等酸性岩石轧制的粗骨 料时,假设达不到要求,必须采取抗剥落措施。工程中常用的抗剥落方法 包括

7、使用高黏度沥青；在沥青中掺加抗剥落剂；用干燥的生石灰、消 石灰粉或水泥作为填料的一局部,其用量宜为矿料总量的1%2%；将 粗骨料用石灰浆处理后使用。3 .细骨料细骨料可以采用天然砂、机制砂或石屑，应洁净、干燥、 无风化、 不含杂质,并有适当的级配范围。细骨料应与沥青有良好的黏结能力。 在高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青面层用沥青黏结性 能差的天然砂或用花岗岩、石英岩等酸性岩石破碎的人工砂及石屑时, 应采取前述粗骨料的抗剥离措施对细骨料进行处理。在高速公路、一 级公路、城市快速路、主干路沥青路面面层及抗滑磨耗层中，所用石 屑总量不宜超过天然砂或机制砂的用量。天然砂宜采用河砂或海砂， 当

8、使用山砂时应经过清洗。4 .填料填料最好采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经 磨细得到的矿粉,生产矿粉的原石料中泥土杂质应清除。矿粉要求干 燥、洁净,能自由地从石粉仓中流出，其质量应符合要求。在拌和厂采 用干法除尘回收的粉尘可以代替一局部矿粉的使用，湿法除尘应经过 干燥粉碎处理,且不得含有杂质。用量不得超过填料总量的25%,塑性 指数不得大于4%,其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰烧失量比例应小 于12%,与矿粉混合后的塑性指数应小于4%,其余质量要求与矿粉相 同。粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50%,与沥青黏结力好,且水稳 性应满足要求。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路不宜采用

9、粉煤灰作为填料。为改善水稳定性，可采用干燥的磨细生石灰粉、消 石灰粉或水泥作为填料,用量不宜超过矿料总量的2%。5 .简述沥青混合料配合比设计的步骤。1 .确定工程设计级配范围.材料选择与准备2 .矿料配比设计.马歇尔试验3 .确定最正确沥青用量（或油石比）.配合比设计检验4 .配合比设计报告.冷拌沥青混合料的特点是什么？冷拌沥青混合料有以下几个特点。（1）适用于任何天气和环境。冷拌沥青混合料的适用温度为 -30 C50 （环境温度），可以在雨雪潮湿的恶劣条件下及时修补 沥青路面。(2)适用面广。冷拌沥青混合料可以广泛用于道路、桥梁路面、停车场、机场跑道的修补，还可以用于在春、冬季环境条件下的

10、二级 公路及以下路面的表处。(3)施工过程操作简便。路面修补过程不需要专门的设备,也不 需要专门的技术，只需将待补的坑槽清理干净放入沥青混合料,用平 板振动夯或通过汽车车轮压实即可开放交通。(4)修补质量好。可根据需要将各种不同的改性沥青制成冷拌 沥青，改性冷拌沥青混合料具有极强的抗老化性能，修补的沥青路面 的坑槽及冷拌沥青混合料表处的路面的寿命在10年以上，并且不易 产生龟裂等病害。(5)养护本钱低。由于沥青混合料的制作可以在常温下进行集 中生产拌和，不需要对骨料进行加热,可节省大量的能源,加上不受天 气、坑槽大小及数量的影响,可以根据实际用量随取随用，能及时对破 坏路面进行修补,使路面经常

11、保持平整，保证公路的畅通,能减少路面 的修补次数和工作量。剩余冷拌沥青混合料还可以继续使用，不会造 成浪费。(6)绿色环保及社会效益显著。冷拌沥青混合料的生产和使用 不会产生沥青黑烟和废料,不会造成环境污染,有利于环境保护,更不 会对生产工人的健康产生影响。5 . SMA混合料的优缺点有哪些？SMA的优点(1)在材料组成上,SMA遵循“三多一少”的原那么(粗骨料多、 矿粉多、沥青多、细骨料少)，充分发挥粗骨料的骨架嵌挤作用，使混 合料产生非常好的抗变形能力，即使在高温条件下,沥青玛脂的黏度 下降,但其抗车辙变形的能力仍不减弱。(2)由于有相当数量的沥青玛脂包裹在粗骨料的外表。当气温 下降,混合

12、料因收缩变形使骨料被拉开时，沥青玛脂仍具有很好的黏 结作用，它的韧性和柔性使混合料具有很好的耐久性和低温抗裂能 力。(3)由于SMA混合料内部的空隙率小,沥青的耐老化性和混合料 的水稳定性都将大大提高。同时由于间断级配在路外表形成大的孔隙, 具有较大的构造深度(TD可达1.52.0 mm)，使路面具有很好的抗 滑性能，并对降噪声(减少35 dB)、防行车水雾等都有益，从而全 面提高了沥青混合料的路用性能。(4) SMA可用于铺筑更薄的面层,从而可以降低工程造价。(5)无论何种气候，无论重交通条件与否,SMA结构面层均稳定 耐久。即使是重交通地区,该结构预估使用寿命为1015年,仍比传 统的沥青

13、混合料结构路面延长寿命20%左右。SMA的缺点(1)工程中使用SMA沥青混合料约增加20%投资。(2)沥青和矿粉用量较多,加工和铺筑温度较高,生产率较低。(3)实际使用性能对结合料用量和粉料用量都较敏感。新路面 和路面潮湿时,有过滑危险。7.沥青混合料再生利用的优势有哪些?采用再生沥青混合料生产技术能有效地解决道路养护工程中的废旧料处理,减少环境污染，降低工程本钱,有较好的经济效益和社会 效益。沥青混合料的再生利用，能够节约大量的沥青和砂石材料,大大 减少筑路材料的用量,节省工程投资。尤其在砂石材料缺乏的地区, 由于砂石材料都是外地远运而来,本钱较高,采用沥青路面再生技术, 所节约的工程投资是

14、十分可观的，即使在盛产砂石材料的地区，也能 够节约大量材料费用。根据美国联邦公路管理局的调查,沥青混合料 再生利用，可节约材料费用53. 4%,路面造价降低25%左右，沥青节约 50%o 1980年美国使用了约500万吨旧沥青混合料,节约投资达3. 95 亿美元。沥青混合料的再生利用，有利于处治废料,节约能源，保护环境。 由于沥青混合料得以全部就地利用，减少了新材料的开采，也不存在 旧沥青混合料的运输和废料随意弃放的问题，施工过程没有粉尘和废 气的污染。因而沥青混合料的再生利用具有显著的经济效益和社会、 环境效益,被人们称为“绿色”施工技术。对废旧沥青混合料的再生利用是有其现实性和时代性的，随着我 国高等级沥青路面维修养护量的不断增加，对沥青混合料再生技术有 必要进行深入、系统的研究。