道路建筑材料砂石及水泥材料1-5 什么是集料的级配？用哪些参数表示级配？连续级配与间断级配类型有何差别？级配是集料中各种粒径颗粒的搭配或分部情况。

表示级配的参数有3个：分级筛余百分率、累积筛余百分率和通过百分率。

分计筛余百分率i a ：是某号筛的筛余质量占试样总质量的百分率。

累积筛余百分率i A ：是某号筛的分计筛余的百分率和大于该号筛的各筛分计筛余百分率之总和。

12i i A a a a =++⋅⋅⋅+通过百分率i P ：是通过某号筛的式样质量占试样总质量的百分率。

100i i P A =- 常见的级配曲线有连续级配和间断级配。

连续级配类型的集料，由大到小，逐级粒径的颗粒都有，且按照一定的比例搭配，绘制的级配曲线平顺圆滑不间断。

间断级配集料中缺少一个或几个粒级的颗粒，大颗粒与小颗粒之间有较大的“空档”，所绘制的级配曲线是非连续的，有间断的。

1-8 填隙碎石与级配碎石的集料在颗粒组成上有什么不同？这种差异对其路用性能有什么影响？填隙碎石主要是用单一的粗碎石做主骨料，经压路机碾压就位后，形成嵌锁结构，用石屑填塞粗碎石间的空隙，增加密实度和稳定性。

级配碎石是由各种大小不同的粒级集料按一定级配组成的混合料。

在颗粒组成方面，填隙碎石以单一粗碎石为主，填塞石屑于空隙中；级配碎石则含有各种不同粒径的集料。

填隙碎石强度形成和抗变形能力主要靠粗碎石颗粒的嵌锁作用，在空隙中填入石屑或粗砂，进一步增加强度和稳定性，适用于各等级公路的底基层和二级以下公路的基层。

级配碎石强度形成和抗变形能力主要与集料的颗粒间的摩擦作用和粘结作用有关。

由多种粒径的颗粒集料构成，其稳定性和平整度比填隙碎石更好，可作沥青路面和水泥混凝土路面的基层和底基层，也可作路基改善层，或低等级道路的路面。

2-6 评价道路水泥性能的主要性能指标道路水泥技术指标：细度、凝结时间、安定性、强度、干缩性、耐磨性和化学品质。

细度是指水泥颗粒粗细的程度，相同矿物组成的水泥，细度越大，凝结速度越快，早期强度越大。

凝结时间分初凝和终凝。

初凝时间是指从水泥加水拌合到标准稠度水泥净浆开始失去可塑性所经历的时间；终凝时间是指水泥加水到水泥净浆完全是塑性并开始产生强度所经历的时间。

初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。

体积安定性是表征水泥硬化后，其体积变化现象的性能指标。

安定性不良是由于水泥中某些有害成分（游离CaO ，MgO ，SO 3）的作用，这些成分在水泥浆体硬化后继续发生化学反应，其生成物体积增加，引起水泥石内部的不均匀体积变化，在结构物种产生应力，当应力超过材料强度时，会导致结构破坏。

强度包括抗压强度和抗折强度，是评价水泥质量、确定水泥标号的重要指标。

水泥强度除了与水泥本身的性质（如熟料的矿物组成、细度等）有关外，还与水灰比、试件制作方法、养护条件和时间有关。

干缩性和磨损量是道路水泥的重要技术指标，用以反映水泥的干缩性和耐磨性。

水泥浆体在凝结硬化过程中，由于水分蒸发和环境影响，将产生一定量的干缩变形。

当干缩变形严重时，水泥石会产生网裂、龟裂，以后会进一步发展为裂缝。

影响水泥干缩性的主要因素是水泥的矿物成分及水泥的细度。

在水泥熟料中以C 3A 干缩性最大，C 4AF 的干缩性最小，抗裂性好。

水泥细度增加，水化充分，强度提高，但为了施工和易性，需要加入更多的水，这样就增加了水泥硬化后的剩余水分，蒸发后使水泥石内孔隙增多，加大了水泥石的体积变化。

耐磨性直接影响路面的适用性能和使用寿命。

按行业标准JC/T421耐磨性试验方法，道路硅酸盐水泥磨损量不得大于3.60kg/m 3。

水泥的化学品质要求。

水泥中有害成分，包括MgO ，SO3及碱的含量不能超过规定的量，对于道路水泥，游离CaO 的含量也有所限制。

另外，水泥中的不溶物和烧失量也有一定要求。

2-6 普通硅酸盐水泥与道路水泥的区别道路硅酸盐水泥的组成比例基本在硅酸盐水泥的范围内，与普通硅酸盐水泥相比，具有更高的C 3S 和C 4AF 含量及较低的C 3A 含量，提高了水泥强度，特别是抗折强度。

高C 4AF 及低C 3A 可以使水泥具有耐磨性好，干缩性小，抗冲击性好，抗冻性和抗硫酸盐性较好的特点，可以减少水泥混凝土的裂缝和磨损等病害，减少工程维修，延长混凝土的使用年限。

3-2 试述“水灰比定则”的意义，影响混凝土强度的主要因素及提高混凝土强度的主要途径。

水灰比定则根据大量试验结果，在原材料一定的情况下，混凝土28d 龄期抗压强度与水灰比及水泥强度之间的关系以及混凝土28d 龄期抗折强度同水灰比及水泥强度之间分别有下列关系式：,28(/)cu ce f Af C W B =-,28/cf cef f C Df EC W =++式中 /C W ——混凝土的水灰比（%）,28,28,cu cf f f ——混凝土28d 抗压强度、抗折强度（MPa ）； ,28,28,ce cef f f ——混凝土28d 抗压强度、抗折强度（MPa ）,,,,A B C D E——经验关系，与骨料的品种有关。

这种关系称为混凝土的“水灰比定则”，它表明：水泥强度和水灰比是影响混凝土强度的最主要因素。

混凝土强度的影响因素：1、水泥标号和水灰比混凝土的强度主要取决于水泥石的强度及其与骨料的粘结力，而水泥似的强度及其与骨料的粘结力又主要取决于水泥的标号和水灰比的大小。

当试验条件相同的时候，相同的水灰比时，水泥标号越高，则水泥石的强度越高，对应的混凝土强度也越高。

在水泥标号一定的情况下，水灰比过大或过小，都会导致混凝土强度下降。

2、集料集料对混凝土强度的影响体现在以下几方面：1）集料的强度一般比水泥石高，但如果因风化造成强度下降时，相应配置的混凝土强度也会下降。

2）粗集料的颗粒形状、表面特征及表面洁净程度主要影响其与砂浆的界面粘结强度，也是决定混凝土强度的一个重要因素。

一般说来，这些因素对混凝土的抗折强度的影响比对抗压强度的影响大。

3）粗集料的最大粒径和集料所占的体积律对混凝土抗压强度和抗折强度均有影响。

在一定配比条件下，增加粗集料的最大粒径，会因振捣不密实而降低混凝土强度，水灰比越小时越明显。

4）连续级配的优点是所配制的混凝土较密实，具有优良的工作性，不易发生离析现象，间断级配与之相比，配制相同强度的混凝土所需要的水泥量可少一些，但易发生离析并需要强力振捣。

3、养护条件对于给定的混凝土，水泥的水化速度与程度、水化物结构特征都取决于时间-温度-湿度的历史。

保持一定的湿度和温度的养护条件，对于混凝土的强度有重要影响。

4、其他因素混凝土的强度，还与龄期、外加剂、养护方式和施工方式等因素有关。

提高混凝土强度的途径采用高标号水泥，合理水灰比；高强度集料；采用碎石粗集料；高温、标准湿度养护；使用外加剂。

3-3 试述混凝土拌合物施工和易性的意思，影响因素，改善措施。

新拌水泥混凝土的施工和易性，也称工作性，是指混凝土拌合物易于施工操作（拌制、运输、浇注、振捣）并获得质量均匀、成型密实的性能。

施工和易性是一项综合技术指标，包括稳定性、捣实性和流动性三个方面。

稳定性是指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚性和保水性，保证水泥混凝土的组成材料均匀分布，不致产生泌水、分层和离析现象；捣实性是指混凝土拌合物易于振捣密实、排除所有被夹带空气的性质；流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下，能产生流动，均匀密实地填满模板的性能。

拌合物的和易性通常是通过测定其流动性，辅以直观观察并结合经验来综合评定。

测定流动性的方法有坍落度和维勃稠度试验。

影响混凝土拌合物和易性的主要因素1、水泥质量和水灰比对于给定的混凝土拌合物，水泥细度增加时引起的比表面积增加，会使拌合物的流动性降低，这种影响对水泥用量较高的混凝土拌合物较为明显。

同时，较细的水泥可以改善混凝土拌合物的粘聚性、减轻离析和泌水现象。

除了石膏，水泥的组成对混凝土拌合物的和易性没有明显的影响。

水灰比的变化实际上是水泥浆稠度的变化。

在水泥、集料用量一定的情况下，水灰比过小，则水泥浆稠度大，会使混凝土拌合物流动性过低，影响施工，此时水灰比增加，混凝土拌合物的流动性随着增大。

但水灰比过大，会造成混凝土拌合物粘聚性和保水性不良，并将降低水泥混凝土的强度和耐久性，故水灰比值应根据水泥混凝土设计强度和耐久性要求选用。

2、单位用水量单位用水量实际上决定了水泥浆的用量。

在组成材料确定的情况下，混凝土拌合物的流动性随单位用水量增加而增大。

单位用水量过小，在水灰比不变的情况下，水泥浆数量过少，集料颗粒间缺少足够的粘结物质，混凝土拌合物的粘聚性较差，易使混凝土拌合物发生离析和崩塌，水泥混凝土不易成型密实。

但用水量过多时，水泥浆过多，将会出现流浆现象，混凝土拌合物的粘聚性和保水性常常随之恶化，产生严重泌水，分层或流浆，致使拌合物发生离析。

另外，单位用水量过多还会导致混凝土收缩裂缝的发生，在水灰比一定的情况下，水泥用量也增大，不经济。

试验表明，在采用一定集料时，如果单位用水量一定，在实用范围内，单位水泥用量增减不超过50-100kg，坍落度可大致保持不变。

称为固定用水量定则。

3、集料和砂率当给定水泥、水和集料的用量时，和易性主要受集料总表面积的影响。

集料总表面积与集料最大历经、级配、颗粒形状有关。

一般而言，比表面积大的集料需要更多的水泥浆润湿，混凝土拌合物的流动性将随着集料比表面积的增加而降低。

砂率是指细集料（或砂）质量占集料总质量的百分数。

由细集料和水泥组成的砂浆在拌合物中起着润滑作用，可以减少粗集料之间的摩擦力，在一定范围内这种润滑作用随着砂率增大而增加，拌合物的流动性随着提高。

过小的砂率会使混凝土拌合物粘聚性和保水性变差，容易产生离析、流浆等现象。

过大的砂率，集料的总表面积较大，需要的表面吸附水较多，拌合物流动性会随之降低。

因此，砂率有一个最佳值，可在用水量和水泥用量不变的情况下，使混凝土拌合物获得所要求的流动性和良好的粘聚性和保水性。

4、外加剂改善混凝土拌合物和易性的主要外加剂是减水剂和引气剂。

5、环境因素影响混凝土拌合物和易性的环境因素是温度、湿度和风速。

这些因素通过影响拌合物水分蒸发而影响拌合物的流动性。

6、时间混凝土拌合物开始搅拌到最终振捣密实经过的时间间隔，也将影响拌合物的和易性。

在这个时间间隔里，十分蒸发，集料吸水以及水分迁移为水化结合水，都直接影响和易性。

3-4 普通水泥混凝土的组成材料在技术性质上有哪些主要要求？普通水泥混凝土的组成材料包括：水泥、粗集料、细集料、水和外加剂。

1、水泥：水泥是水泥混凝土的胶结材料，水泥混凝土的性质性在很大程度上取决于水泥的质量，故必须合理选择水泥品种和标号。

应按照国标要求，在满足工程要求的天气下，选用价格较低的水泥品种，以节约工程造价。

水泥标号的选择，应与混凝土的设计强度登记相适应，一般取混凝土设计强度的1.5-2.0倍为宜。