道路建筑材料1-5什么是集料的级配？用哪些参数表示级配？

1道路建筑材料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ia：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iA：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。12iiAaaa通过百分率iP：是通过某号筛的式样质量占试样总质量的百分率。100iiPA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。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。22、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。道路路面混凝土所用水泥的标号还应与道路交通等级相匹配。2、粗集料：粗集料是混凝土的主要组成部分，也是影响其强度的主要因素之一。对粗集料的要求主要在于粗集料的品种、力学性质、表面特征和级配。1）强度和坚固性：粗集料在混凝土中起骨架作用，必须具有足够的强度和坚固性。用作粗集料的岩石的抗压强度和混凝土的强度等级之比不应小于1.5，不同类型的岩石抗压强度，还应满足国标相应要求。混凝土用碎石或卵石的坚固性用硫酸钠溶液检验。在严寒地区室外使用并经常处于潮湿或干湿胶体状态下的混凝土、有腐蚀性介质作用或经常处于水位变化区的地下结构中使用的混凝土、有抗疲劳、耐磨、抗冲击等要求的混凝土中，所用碎石和卵石式样经过5次冻溶循环的质量损失不大于8%，其他条件下，冻溶质量损失不大于12%。2）级配、最大粒径和颗粒形状。普通混凝土用粗集料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋间最小净距的3/4；对于混凝土空心板，集料的最大粒径不宜超过板厚的1/2，且不得超过50mm；道路路面普通水泥混凝土用粗集料的最大粒径为40mm。混凝土中碎石或砾石组成应符合相关国标规定，不宜采用单粒级配集料制混凝土。粗集料中针、片状颗粒含量不应超过规定量。33）有害杂质：粗骨料中的有害杂质包括粘土、淤泥、硫化物及硫酸盐、有机质等。这些杂质的含量一般应符合相应国标规定。对重要工程的混凝土用碎石或砾石应进行碱活性检验。3、细集料：混凝土用细集料一般采用天然砂，配置混凝土时，应满足以下要求。1）级配合细度模数。砂颗粒级配参照相关标准执行。道路路面用混凝土中，砂的细度模数应大于2.5，相当于粗砂和偏粗的中砂。2）有害杂质含量应限制在规定范围。配制钢筋混凝土和预应力混凝土时，若采用海砂，须控制氯离子含量。4、拌合用水：在混凝土拌合用水中，不得还有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，如油脂、糖类等。海水可用于拌合素混凝土，但不得用于钢筋混凝土和预应力混凝土。5、外加剂：几乎所有的混凝土工程都可以掺用外加剂，但必须根据工程需要、施工条件和工艺等选择合适的外加剂。3-6混凝土外加剂按其功能可以分为哪几类？试述减水剂和引气剂的作用机理和应用效果。混凝土外加剂按功能可分为1、改善新拌混凝土施工和易性的外加剂，包括减水剂、泵送剂、引气剂、保水剂等。2、调节混凝土凝结时间、硬化速度的外加剂，包括早强剂、缓凝剂、速凝剂等。3、调节混凝土体内含气量的外加剂，包括引气剂、加气剂、泡沫剂、消泡剂等。4、改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、抗冻剂、阻锈剂、抗渗剂等。5、为混凝土提供特殊性能的外加剂，包括引气剂、膨胀剂、泡沫剂、着色剂、碱-集料反映抑制剂等。减水剂的作用机理和应用效果水泥加水搅拌后，由于水泥颗粒间分子引力的作用，产生了许多絮凝物，形成絮凝结构，在这种结构中，包裹了很多拌合水，从而降低了混凝土拌合物的工作性。当加入适量的减水剂后，由于其表面活性作用，憎水基定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基指向水溶液，由于水泥颗粒表面带有相同的电荷，加大了水泥颗粒间的静电斥力，导致水泥颗粒相互分散，絮凝结构解体，被包裹的游离水逃逸出来，增加了拌合物的工作性。另一方面，由于减水剂对水泥的分散作用，使得水泥颗粒与水接触的表面增加，水化比较充分，也会提高混凝土的强度。引气剂的作用机理和应用效果在搅拌混凝土时，必然混入一些空气，引气剂即被吸附到空气泡表面，憎水基指向空气，亲水基指向水中，在界面上定向排列，降低了气泡面上水的表面张力及界面能，从而使溶液形成众多表面时所需的功减少，同时使气泡稳定存在。引气剂在混凝土中产生的气泡直径在0.05-1.25mm之间，这些微小、独立的气泡，在混凝土搅拌过程中起着滚动轴承的作用，使混凝土流动性大大提高。若要保持流动性不变，则可减水10%左右。同时，由于这些微小气泡中断了混凝土毛细管渗水通道，使混凝土的抗渗性和抗冻性显著提高。气泡的存在，还使混凝土弹性模量略有降低，有利于提高混凝土的抗裂性。但是，气泡的存在，使得混凝土有效受力面积减少，使混凝土强度有所降低，可通过降低水灰比，使强度得以补偿。3-7粉煤灰对水泥混凝土的性质有何影响？粉煤灰混凝土配合比是根据什么原理进行设计的？粉煤灰在与水泥和水混合的情况下具有活性效应，这种活性效应是指粉煤灰的火山灰活性反应和高钙粉煤灰自硬的胶凝性质。具体说，是低钙粉煤灰与水泥水化过程中析出的氢氧化钙发生二次反应，可以生成类似水泥水化产物的水化硅酸钙凝胶，因此具有胶凝能力。在高钙粉煤灰中还有水硬性矿物以及大量富钙硅酸盐玻璃体，因此具有较好的胶凝能力，甚至具有一定的自硬性。粉煤灰的另一个重要性能是，灰中的玻璃微珠或微细粉尘会改善混凝土的工作性。优质粉煤灰可以发挥减水、增浆、调凝和密实作用，并包括对水泥浆体结构中氢氧化钙核减物质的有效利用以及对水泥水化热的抑制和利用等。所以优质粉煤灰具有减小坍落度损失、降低混凝土内部文生、改善混凝土外部终饰、有利于混凝土的体积案定性和质量均运行及大量节约水泥等一系列正面效应。粉煤灰混凝土的配制原理41、粉煤灰作为活性掺合料配制混凝土。在质量达到I级或II级指标的粉煤灰中，80%以上是历经小雨45um的玻璃微珠，表面光滑，比表面积大，活性大，可以将其作为活性矿物掺合料取代部分水泥配制混凝土。粉煤灰在混凝土中取代水泥的数量应不至于对混凝土的某些性能产生副作用，其最大用量参见国标。粉煤灰掺合料取代水泥的方法有等量取代法和超量取代法。等量取代法是用等体积的粉煤灰代替水泥的方法配制混凝土。用这种方法配制混凝土，即使粉煤灰的质量良好，混凝土的早期（28d以内）强度也往往随粉煤灰掺量的增加而下降。但随龄期增长和粉煤灰活性逐渐发挥，混凝土的强度将会逐渐赶上和超过基准混凝土。超量取代法是在粉煤灰总掺入量中，部分粉煤灰取代等体积的水泥，超量部分取代等体积的细集料（砂）。粉煤灰取代部分细集料所获得的强度增加效应，可以补偿粉煤灰取代水泥所降低的早期强度，从而保持掺入粉煤灰前后的混凝土强度等效。超量取代法是一种既能保持混凝土强度和工作性等效，又能节约水泥的设计方法，采用较多。2、粉煤灰作为矿物填充料配制混凝土。颗粒偏粗的原状粉煤灰，在配制混凝土时，虽能较好地发挥致密作用，但火山灰活性较差，可将这类粉煤灰作为矿物填充料，以等体积的粉煤灰取代部分细