长安大学道路考博试题

1、1、路面水泥混凝土配合比设计方法及其改进与常规混凝土相比，路面混凝土主要是承受冲击、振动、疲劳、磨损、冻融、 收缩等作用的动载结构，其要求比常规静载结构混凝土严格得多， 因此，在配合 比设计上具有路面自身特点。我国目前的设计方法是以抗弯拉强度的单指标控制 方法，简单介绍如下：由于水泥混凝土路面的实际工作状态是路面板处于弯拉状态，水泥混凝土配合比设计是以抗折强度bt为设计指标，理应求得抗折强度与水灰比的关系，才 便于生产使用。为此，国家科委025课题曾在1986年研究基础上17经修订后提 出：石灰石碎石混凝土 ：0i = O- 04684Rc+L 4333诟-02670 TOC o 1-5 h

2、z （i-i）花岗岩碎石混凝土：5 = 0. 04439K+1* 2302景+0. 10871-2（1-2）砾石混凝土：= 0. 05933兄+0. 6969而+0. 11511-3（1-3）式中：Rc-水泥标准砂浆28天抗压强度（MPa。我国现行公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTG F30-2003）中关于水灰比计算的经验公式仍然采用025课题提出的1-1、1-2和1-3统计公式。普通混凝土配比设计中，强度的确定采用的是保罗米公式或其修正关系式；用水量的确定、粗细骨料的确定均采用的是经验表格的方法。由于混凝土组分材 料的差异，在实际的配比工作中这些经验公式和表格往往会有较大的偏差。保罗米公

3、式中的经验系数往往和实际不符从而导致混凝土配比计算强度与混凝土实 际强度有较大偏差。一个或几个经验表格无法囊括所有的变化， 混凝土配比所需用水量受混凝土组成材料性质的影响， 也往往有较大的差异。砂石的配比也存在 同样的问题。因此，在实践中，往往试配工作是较为繁重的。我国施工规范的道路水泥混凝土配合比方法依然主要以弯拉强度、工作性为准则的方法，无法满足当前使用性能和复杂的路面实际工作状态的要求。在道路水泥混凝土配合比设计中，应有更多路用性能或耐久性指标参与进来。 从性能设计来看，理想的配 合比设计应能实现对路面结构与环境的主要性能（即：工作性能、强度、使用性 能和耐久性）的设计，但现行的道路水泥

4、混凝土配合比设计方法远远达不到按性 能设计的水平；从性能检测来看，仅采用钻芯劈裂试件作为强度检验指标， 而对 路用性能、耐久性等检验指标有待补充和完善。2、路（桥）面用水泥混凝土主要性能与改善措施道路用水泥混凝土路面的性能除了与建筑行业相同的性能， 如强度，耐久性， 另外，道路混凝土直接暴露于空气中， 除了遭受自然界的严酷的风吹雨淋外， 还 因为汽车荷载的反复作用而需要考虑其抗弯拉强度和耐磨性等性能。1）强度：由于混凝土的抗弯拉强度比抗压强度低得多，所以在车辆荷载的作用 下，当弯拉应力超过混凝土的极限抗弯拉强度时， 混凝土板便发生断裂破坏。 且在车辆荷载的重复作用下，混凝土板会在低于其极限抗弯

5、拉强度时破坏。为保证道路水泥混凝土具有一定的抗弯能力，合理的提高水泥抗折强度是其 关键措施之一。下表列出了 一些国家对道路水泥的物理力学性能要求。国名初寐抗折忸股/M Ph抗压强度Pa时间/1|3728 d3 11 7 .1 28 d日本2, 05*9 苏联2, 0 51.5罗马尼亚2, 03.5 5.1 6.515.0 26.() 40. 0中国1, 54. 15.3 7. 122. 5 33.3 51. 52）耐久性：耐久性包括抗冻性（特别是盐冻），抗渗性等。对盐冻得预防，主要 是针对所处环境氯离子对混凝土的扩散渗透，控制混凝土的导电量；并使混 凝土结构具有足够保护层厚度。而预防混凝土冻害

6、劣化及除冰盐破坏，主要 是掺入引起剂，使含气量达4% 6%混凝土可达300次冻融循环，相对冻弹性模量60%对硫酸盐、镁盐腐蚀，则通过降低水泥中 C3A含量，降低 W/C 和掺入矿物质超细粉。使混凝土在硫酸钠溶液中浸渍，干湿循环答50次以上, 重量损失5%或砂浆的抗腐蚀系数1.0.这样就具有优良的抗硫酸盐腐蚀的 性能。但是单一的某一种混凝土是不可以满足多种劣化因子综合作用的，需 要综合考虑其交互作用，找出总体对策，才能打倒提高耐久性，延长混凝土 结构使用寿命的目的。实验证明，采用不用矿物质超细粉，适当降低水灰比， 提高混凝土密实度，是预防耐久性病害的有效途径。3）早期开裂为防止水泥混凝土路面产生

7、早期裂缝，保证工程质量, 应严格执行水泥混凝土路面施工及验收规范，并采取下列 防治措施口L严格控制路基、基层的质量，保证其密实、稳定、平 整，路基弯沉及基层强度必须达到要求*特别是半填半挖路 段及挖方路段，需要认真处理，加强压实。2,认真按施工配合比及规范要求进行混凝土的拌和,严格控制水泥最大用量，不能用单纯增加水泥用量的办法来提高混凝土强度。3.控制混凝土原材料质量。水泥、碎石砂,水均应认真 抽检，保证其技术性能符合规范要求口 ,4,控制切缝时涧.合适的切割时机是解决早期断板问 题的关键环节，切缝时间过早，混凝土强度达不到lOMpa,切 缝机轨道容易压坏路面，切缝过迟，则混凝土收缩量达一定

8、程度后，将产生断板，切缝时间应按所用水泥、施工方法、养 护温度等由工地试验确定，适时切缝与气温有直接关系.5 ,加强养护确保质量G在混凝土终凝后用草袋，草市等全面均匀覆盖并充分 洒水保湿养护，防止在混凝土面上直接风吹日晒，既有保湿 作用，又有保温作用，以保证水化作用的正常迸行及混凝土 强度的正常增长中这对于防止因混凝土表面失水过快而产 生干缩裂缝，对控制由含水量及温度变化引起的收缩,迸而 造成混凝土路面面板早期裂缝发生是极为重要的。通常养 护时间视混凝土强度增长情况而定，当采用4254以上普通 水泥拌制混凝土时，一般养护期应达21d,当采用真空吸水 工艺施工时，至少应养护7d以上电水泥混凝土路

9、面早期裂缝产生的原因是复杂的，它和 设计，施工及原材料的质量均有密切关系，但是，早期裂缝 是可以预防的，只要采取正确的措施就能防止水泥混凝土 路面的早期裂缝。随着混凝土路面的发展以及各种先进工 艺的运用，一定能不断提高水泥混凝土路面的质量。3、水泥混凝土的类型、组成及适用场合除了普通混凝土外，其他的混凝土类型见书第 689页。4水泥的使用性能书第42页5, 6, 7题该书都有8水泥混凝土的技术发展研究混凝土的发展大致可分为4个阶段：(1),第一阶段理论基础阶段1850年，Lambo用钢筋网造了一条小型水泥船。这标志着钢筋混凝土(RC) 时代的开始，也是R领制工业白萌芽。191孙，D. A. A

10、brams立了水灰比强度 公式。1930年，Belomey出了混凝土强度与水泥实际强度及 W/2间的关系。后 来，Powers又确立了混凝土强度增长与胶空比的关系。.第二阶段理论升华及工艺变革阶段1928年，E. Freyssinet提出了混凝土收缩和徐变理论。对混凝土技术的发 展起到了重要作用，并为预应力技术在混凝土中应用奠定了基础。1934年，美国 发明了振动器。从此，混凝土施工工艺飞速发展。前苏联根据W/C!论开发了干硬性混凝土，并研制了许多高效重型设备。（3）.第三阶段外加剂应用阶段1937年，E. WS克里彻取得了用亚硫酸盐纸浆废液改善混凝土和易性，提高 强度和耐久性的专利，拉开了现

11、代外加剂的序幕。193阿，Bell提出了可泵性问 题。随后Gray, Popovics等对可泵性做了不同的解释。1962年，日本花王石碱公 司的服部键一首先研制成功了蔡系减水剂8。1964年，前联邦德国又研制成功 了以磺化三聚甲醛树脂为主要成分的另一类高效减水剂“Melment”,它标志着流动性混凝土时代的开始。.第四阶段高性能混凝土阶段高性能混凝土（HPC）是混凝土技术的高科技。在不同的历史阶段涵义不同。20世纪中后期，人们追求混凝土具有高强度。20世纪50年代，混凝土强度为35MPa, 60年代为40 MPa-50 MPa, 70年代为60 MPa目前所能配制的混凝土强度早已超 过了结构设

12、计所采用的强度。20世纪70年代起，人们相继发现即使是应用高强度 混凝土的结构，在使用期间依然出现开裂、腐蚀、冻融、剥落等众多问题。于是 人们开始关注混凝土的耐久性问题。高性能混凝土（HPC）是一种采用常规混凝土原材料、常规混凝土生产工艺、 要通过掺加化学外加剂和矿物掺和料使混凝土具有某些优异性能的混凝土。其技术特征是高密实性，具体表现在高抗渗性、体积稳定性、自密实性、高抗压强度 （大于60MPa） HPQ被认为是21世纪的混凝土 9-10。当今，混凝土无疑己成为世界上用途最广、用量最大的建筑材料。SandorPopovics11教授认为混凝土成为最广泛的建筑材料的原因在于 ：C1）混凝土易 于浇