1、一、填空题：（10 分）1、 道路或机场用水泥混凝土，以抗折强度为主要指标，以抗压强度考指标。2、岩石的化学组成中， SiO2 含量小于 52% ，称为碱性石料。3、公路路基土的分类中，用塑性图对细粒土进行划分，是以扰动土的塑性指数及液限值为依据的。4、石油沥青的胶体沥青结构类型可分为三种，即溶胶型、溶凝胶型和凝胶型，在工程上根据沥青的针入度指数其胶体结构类型。三、问答题（46 分）1、硅酸盐水泥熟料主要有哪几种矿物成分？从强度、水化反应速率、水化热、耐化学侵蚀性、干缩性方面各有何特点？（6 分）答：硅酸盐水泥熟料主要有：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。强度：硅酸三钙最高，硅酸二钙早
2、期低，但后期增长率较大。二者为水泥强度主要来源。铝酸三钙强度不高，铁铝酸四钙对抗折强度有利。水化反应速率：铝酸三钙最快，硅酸三钙较快，铁铝酸四钙也较快，硅酸二钙最慢。水化热：排序为：铝酸三钙、硅酸三钙、铁铝酸四钙、硅酸二钙。耐化学侵蚀性：铁铝酸四钙最优，其次为硅酸二钙、硅酸三钙，铝酸三钙最差。干缩性：铁铝酸四钙和硅酸二钙最小，硅酸三钙居中，铝酸三钙最大。2、普通硅酸盐水泥中为什么要加入一定量的石膏，在水泥水化过程中，石膏的化学反应和生成产物是什么？（5 分）答：普通硅酸盐水泥中加入一定量的石膏是为了调节水泥的凝结速度。石膏将与水泥熟料中的铝酸三钙生成三硫型水化铝酸钙或称钙钒石和单硫型水化铝酸钙
3、；与铁铝酸四钙生成三硫型水化铁铝酸钙或称钙钒石和单硫型水化铁铝酸钙。3、什么是沥青的三大指标，它们如何测定，它们分别表征沥青的哪些特性？（6 分）答：沥青的“三大指标”是指沥青针入度、软化点和延度。针入度表征沥青的稠度，软化点测定沥青的粘度，延度则表征沥青的塑性变形能力。4、沥青混合料的组成结构类型有哪三种，并说明各自的组成特点、力学特性及路用性能。 （6 分）答：沥青混合料的组成结构类型有：悬浮密实结构：采用连续型密级配矿质混合料与沥青组成沥青混合料，前级集料之间留出比次级集料粒径稍大的空间供次级集料排布，所形成的沥青混合料尽管很密实，但是各级集料均为次级集料所隔开，不能直接靠拢而形成骨架，
4、有如悬浮于次级集料及沥青胶体之间。该种结构混合料具有较高的粘聚力 c；但摩阻角 较低，高温稳定性较差。骨架空隙结构：采用连续型开级配矿质混合料与沥青组成沥青混合料，粗集料所占比例较高，细集料则很少，甚至没有。此种沥青混合料，粗集料可以互相靠拢形成骨架，但由于细集料数量过少，不足以填满粗集料之间的空隙，因此形成“骨架空隙结构” 。其有较高的内摩阻角 ，但粘聚力 c 较低密实骨架结构：采用间断型密级配矿质混合料与沥青组成沥青混合料，由于没有中间粒径的集料，既有较多的粗集料可形成骨架，又有相当数量的细集料可填满骨架空隙，因此形成“密实骨架结构” 。该混合料不仅具有较高的粘聚力 c，而且具有较高的内摩
5、擦角 。5、沥青与矿物会发生哪些相互作用？其影响因素是什么？（6 分）答：目前认为，沥青与矿粉交互作用是一种物理化学作用过程，二者交互作用后，沥青在矿粉表面产生化学组分的重新排列，在矿粉表面形成一层厚度为 0的扩散溶剂化膜。在此膜厚度之内的沥青称为“结构沥青” ，之外的称为“自由沥青” 。当接触面是由结构沥青膜所联结时，由于接触面积增大，因而粘聚力较大。如果是自由沥青，则较小。影响因素是沥青和矿粉的化学性质。一、判断题：（10 分）1、不同级配的集料可以有相同的细度模数。 （）2、钢材的屈强比越大，则结构的可靠性和钢材的利用率越高。 （）3、体积安定性不合格的水泥应作为废品。 （）4、随着沥青
6、稠度和沥青酸含量的增加，沥青和石料的粘附性提高。 （）5、同种石料其空隙率越大，真实密度越小。 （）6、沥青标号越高，其针入度愈大，软化度愈高。 （）7、沥青混合料的马歇尔稳定度与沥青用量成正比。 （）8、砂的体积随其含水量变化而变化。 （）9、水泥愈细，其强度愈高，收缩性愈小，放热速率愈小。 （）10、沥青针入度指数 PI 的提高，可增加沥青路面的抗车辙的能力。 （）二、填空题（20 分）1、由于石灰中存在过火石灰，因此，石灰浆要进行“陈伏” 。2、石灰按和两项指标来划分等级。3、石油沥青可分为溶胶型、溶凝胶型和凝胶型三种胶体类型。在工程上根据沥青的针入度指数来判断其胶体结构类型。4、沥青混
7、合料的抗剪强度主要取决于粘聚力和内摩擦角两项材料参数。5、石灰的硬化是通过碳化和结晶而实现。6、道路或机场用水泥混凝土，以抗折强度为主要指标，以抗压强度为参考指标。7、工程上为了保证混凝土的耐久性，在进行配合比设计时通常对最大水灰比和最小水泥用量要加以控制。8、沥青的流动和变形不仅与应力有关、而且还与温度和时间有关。9、公路抗滑表层所用集料应对其磨光值、磨耗值和冲击值三项指标进行检验。四、问答题（34 分）1、试述影响沥青混合料抗剪强度的内因。 （5 分）答：沥青粘度的影响，呈递增关系；沥青与矿料化学性质的影响，当矿粉颗粒接触面是沥青膜时，粘聚力较大，当为自由沥青时，粘聚力较小。另外与矿粉的吸
8、附沥青的能力呈递增关系；矿料比面的影响，呈递增关系；沥青用量的影响，粘聚力随着沥青用量的增加先增加后减少；矿质集料的级配类型、粒度、表面性质的影响，均匀、粗大的矿质颗粒可以提高混合料的抗剪强度。二、填空题（20 分）1、沥青的感温性是采用粘度随温度而变化的行为来表达。2、工程上为了保证混凝土的耐久性，在进行配合比设计时通常对最大水灰比和最小水泥用量要加以控制。3、沥青混合料的抗剪强度主要取决于粘聚力和内摩擦角两项材料参数。4、拌制沥青混合料用沥青材料的技术性质，随气候条件、交通性质、沥青混合料的类型和施工条件等因素而异。5、沥青的流动和变形不仅与应力有关、而且还与温度和时间有关。6、岩石的化学
9、组成中， SiO2 含量小于 52%，称为碱性石料。7、砂的体积随含水量的增大而变化。8、由于石灰中存在过火石灰，因此，石灰浆要进行“陈伏” 。9、石灰按和两项指标来划分等级。10、公路抗滑表层所用集料应对其磨光值、磨耗值和冲击值三项指标进行检验。11、含水率为 5%的砂 220g，将其干燥后的重量为 209.5g 。三、判断题（10 分）10、 沥青混合料的马歇尔稳定度与沥青用量成正比。 （）11、 水泥混凝土减水剂，可在保持混凝土工作性和强度不变的条件下，节约用水量。 （）12、 沥青针入度指数 PI 的提高，可增加沥青路面的抗车辙的能力。 （）13、 体积安定性不合格的水泥应作为废品。
10、（）14、 低合金结构钢中，15MnVN 中的 15 表示主加元素 Mn 的平均含量0.15%（）15、 不同级配的集料可以有相同的细度模数。 （）16、 沥青混合料中残留 36的空隙，是沥青混合料高温稳定性的要求。（）17、 碳素结构钢按其化学成分和力学性能分为 Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等五个牌号。 （）18、 水泥愈细，其强度愈高，收缩性愈小，放热速率愈小。 （）19、 沥青标号越高，其针入度愈大，软化点愈高。 （）一、填空题（20 分）1、 评价石料等级的依据是 单轴抗压强度和洛杉矶磨耗值 。2、 含水率为 5%的砂 220g，将其干燥后的重量为 209.5g 。
11、3、 沥青混合料的抗剪强度主要取决于粘聚力和内摩擦角两项材料参数。4、 硅酸盐水泥熟料中主要矿物组成有 硅酸三钙 、 硅酸二钙 、铝酸三钙和 铁铝酸四钙，其中 铝酸三钙 水化热最高， 铁铝酸四钙耐化学腐蚀性最优。5、 道路或机场用水泥混凝土，以抗折强度为主要指标，以抗压强度为参考指标。6、 砂的体积随含水量的增大而变化。7、 针入度指数是评价沥青 感温性 的一种指标。8、 岩石的化学组成中， SiO2 含量小于 52%，称为碱性石料。9、 沥青混合料试件，在空气中称其干燥质量为 M1，在水中称其质量为 M2,则该沥青混合料试件的视密度为 M1/( M1-M2)w。10、 石料磨光值越高，表示其
12、 抗滑性越好 愈好；石料磨耗率越大，表示其耐磨性 愈差 。二、 判断正误并改错（15 分） （正确者打，错误者先打，后在错误处改正）1、石灰的“陈伏”主要是为了消除欠火石灰的影响。 （ ）2、 用水煮法检验石料与沥青的粘附性时，V 段较段与沥青的粘附性好。 （ ）3、 水泥技术性质中，矾氧化镁、三氧化硫，初凝时间、体积安定性中的任一项不符合国家规定标准均为废品。 （ ）4、 沥青混合料中残留 36的空隙，是沥青混合料高温稳定性的要求。 （）5、 车辙试验主要是用来评价沥青混合料的耐久性。 （ ）6、 不同级配的集料可以有相同的细度模数。 （）7、 低合金结构钢中，15MnVN 中的 15 表示
13、主加元素 Mn 的平均含量15%（ ）8、 石油沥青老化后，其软化点将降低。 （）9、 钢材的屈强比越大，则钢材的利用率越高。 （）10、 混凝土试件的尺寸越小，测得的抗压强度愈低。 （）四、回答问题（30 分，每题 5 分）1、何谓混凝土减水剂？试述其作用机理。答：混凝土减水剂是在混凝土塌落度基本相同的条件下，能减少拌和用水的外加剂。其作用主要有吸附分散作用、润滑作用和湿润作用。2、沥青用量和性质对沥青混合料的强度有什么影响，并分析其原因。答：沥青用量： 沥青用量很少时，沥青不足以形成结构沥青的薄膜来粘结矿料颗粒。随着沥青用量的增加，结构沥青逐渐形成，沥青更为完满地包裹在矿料表面，使沥青与矿
14、料间的粘附力随着沥青的用量增加而增加。当沥青用量足以形成薄膜并充分粘附矿粉颗粒表面时，沥青叫浆具有最优的粘附力。但当沥青用量继续增加，则由于沥青用量过多，逐渐浆矿料颗粒推开，在颗粒间形成未与矿粉交互作用的“自由沥青” ，则沥青胶浆的粘聚力随着自由沥青的增加而降低。当沥青用量增加至某一用量后，沥青混合料的粘聚力主要取决于自由沥青，所以抗剪强度几乎不变。随着沥青用量的增加，沥青不仅起着粘结剂的作用，而且起着润滑剂的作用，降低了粗集料的相互密排作用，因而降低了沥青混合料的内摩擦角。沥青粘度： 沥青性质中主要是沥青粘度对强度有显著影响。沥青混合料的抗剪强度主要与分散相的浓度和分散介质粘度有着密切的关系
15、。在其它因素固定的条件下，沥青混合料的粘聚力 c 是随着沥青粘度的提高而增加的。其作用机理是沥青内部沥青胶团相互位移时，其分散介质抵抗剪切作用的抗力，所以沥青混合料受到剪切作用时，特别是受到短暂的瞬时荷载时，具有高粘度的沥青能赋予沥青混合料较大的粘滞阻力，因而具有较高抗剪强度。3、何谓沥青的三种胶体结构，它们各有何特点。答：溶胶型结构：当沥青中沥青质分子量较低，并且含量较少，同时具有一定数量的芳香度较高的胶质，这样使胶团能够完全胶溶而分散在芳香分和饱和分的介质中。此时，胶团相距较远，它们之间吸引力很小，胶团可以在分散介质粘度许可范围之内自由运动，这种胶体结构的沥青，称为溶胶型沥青。它的特点是当
16、对其施加荷载时，几乎没有弹性效应，剪应力与剪应变成直线关系，呈牛顿流型流动。溶凝胶型结构：沥青中沥青质含量适当，并有较多数量芳香度较高的胶质。这样形成的胶团数量增多，胶体中胶团的浓度增加，胶团距离相对靠近，它们之间有一定的吸引力，这种结构称为溶凝胶型结构。它的特点是，在变形时，最初沥青表现出一定程度的弹性效应，但变形增加至一定数值后，则又表现出一定程度的粘性流动。凝胶型结构：沥青中沥青质含量很高，并有相当数量芳香度高的胶质来形成胶团。这样，沥青中胶团浓度很大程度的增加，它们之间相互吸引力增强，使胶团靠得很近，形成空间网络结构。此时，液态的芳香分和饱和分在胶团的网络中成为“分散相” ，连续的胶团
17、成为“分散介质” 。这种结构称为凝胶型结构。它的特点是，当施加荷载很小时，或在荷载时间很短时，具有明显的弹性变形。当应力超过屈服值之后，则表现为粘弹性变形。三、填空题（15 分）1、现行规范在确定沥青混合料沥青用量时，控制高温稳定性的指标是马歇尔稳定度 和流值 ，验证高温稳定性的指标是 动稳定度 。2、在进行水泥混凝土配合比设计时，含砂率是依据粗骨料类型和水灰比来确定的。3、称取堆积密度为 1700kg/m3 的干碎石 500g，浸水 24 小时后，称其水中质量为 320g，则该砂子视密度为 2800kg/m3，空隙率为 40% 。4、通常情况下，沥青混合料矿物合成级配曲线宜尽量接近设计级配中
18、线，尤其应使 0.075mm、2.36mm 和 4.75mm 筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中线。5、评价石灰质量的主要指标是有效氧化钙和氧化镁。6、硅酸盐水泥熟料中， 铝酸三钙 水化热最高， 硅酸三钙 早期强度高。7、为保证混凝土的耐久性，在混凝土配合比设计中要控制最大水灰比和最小水泥用量。四、判断（10 分） 2、残留稳定度是评价沥青混合料耐久性的指标。 （ ）3、某两种砂的细度模数相同时，其级必然相同。 （ ）4、石油沥青老化后，其针入度将减少，而软化点将有所升高。 （ ）5、当配制水泥混凝土用砂由粗砂改为中砂时，其含砂率应适当减小。 （ ）6、同一材料在进行强度试验时，加荷速度快，
19、测定值小；加荷速度慢测定值偏大。 （）7、石料的抗冻性主要取决于孔隙率，与孔隙中的水饱和程度无关。 （ ）8、沥青混合料的理论密度随沥青用量的增加而增加。 （ ）9、限制针、片状颗粒含量的原因是因为它影响混凝土的工作性和强度。（）10、 采用针入度指数 PI 较小的沥青，可提高沥青路面的低温抗裂性。11、 沥青用量越大，其马歇尔试件的实密度越大。 （）三、问答题（共 50 分）1、矿料的级配和细度模数分别表征砂子的什么特征？对级配提出要求的意义是什么？(5 分)答：级配表征砂子各级粒径颗粒的分配情况，细度模数表征砂的粗细程度。之所以要提出级配要求，是因为优质的混凝土用砂希望具有较高的密度和小的
20、比面，这样才能达到既保证新拌混凝土有适宜的工作性和硬化后混凝土有一定的强度、耐久性；同时，又达到节约水泥的目的。2、试述影响水泥混凝土强度的因素（内因和外因）及提高强度的措施(10 分)答：影响混凝土力学性能的因素有：材料组成：包括水泥的强度和水灰比、集料特性和浆集比；养护条件：湿度、温度和龄期；试验条件。提高强度的措施：选用高强度水泥和早强型水泥；采用低水灰比和浆集比；搀加外加剂和搀和料；采用湿热处理；采用机械搅拌和振捣等方式提高混凝土力学性能。3、沥青用量的变化对沥青混合料的技术性质有何影响，说明原因？(5 分)答：随着沥青用量的增大，马氏稳定度和密度都是先增大，后减小；空袭率呈递减变化；
21、流值呈递增变化，且速率变快；饱和度也呈递增变化，但速率降低。原因略。4 用于沥青路面抗滑表层的集料有哪些技术要求？这些指标与路用性能有何关系?(6分)答：要求集料满足磨光值、道瑞磨耗值和冲击值要求。石料的磨光值越高，表示其抗滑性能越好；集料的冲击值越大，表示集料抗冲韧性越好，路用性能越佳；集料的磨耗值越大，表明集料耐磨性越差。4、常用混凝土外加剂有哪些？试述减水剂的作用机理及产生的经济效益。(8 分)答：常用混凝土外加剂有减水剂、引气剂、早强剂和缓凝剂。减水剂主要通过三种作用来发挥功能，吸附分散作用、润滑作用和湿润作用（具体略） 。减水剂的使用，在保证混凝土工作性和水泥用量不变的条件下，可以减
22、少用水量提高混凝土强度；特别是高效减水剂可大幅度减小用水量，制备早强、高强混凝土。在保持混凝土用水量和水泥用量不变的条件下，可增大混凝土的流变性；如采用高效减水剂可制备大流动混凝土。在保证混凝土工作性和强度不变的条件下，可节约水泥用量。一、 问答题（共 50 分）1试述用于高速公路面层的石料应具备的技术性质及技术标准（8 分）答：高速公路面层的石料应具备的力学性质，主要是压碎值和磨耗度；其次是用于衡量抗滑性能的三项指标磨光值、道瑞磨耗值和冲击值。石料的磨光值越高，表示其抗滑性能越好；集料的冲击值越大，表示集料抗冲韧性越好，路用性能越佳；集料的磨耗值越大，表明集料耐磨性越差。集料的压碎值越大，说
23、明集料抵抗压碎的能力越弱。二、填空题（共 20 分）1沥青的针入度指数越大，沥青的感温性越低，通常沥青的针入度指数范围应在-1+1 之间。2沥青混合料中的沥青含量是 4.8%时,该沥青混合料的油石比是。取含水率为 5%湿砂 300g，干砂的质量是。3 石灰中存在 “过火石灰” ，因此石灰必须进行“陈伏” 。4钢材的屈服比越大，则钢材的可靠度 越低 ，利用率 越高 。5石油沥青可分为溶胶型、 溶凝胶型、 凝胶型三种胶体结构。6确定水泥净浆的标准稠度是为了凝结时间 和 安定性 两项试验的测试结果具有可比性。7减水剂是在混凝土 坍落度 基本相同的条件下，能减少 拌和用水量 的外加剂。8影响沥青耐久性
24、的主要因素有、 、和。9常用五大品种水泥可根据工程特点、 、 、施工条件等因素进行选用。三、判断题（共 10 分）1砂的细度模数越大，则表明砂越细。 （ ）2针入度和软化点均可表示沥青材料的条件粘度。 （ ）3沥青混合料的孔隙率越小，其耐久性也就越好。 （ ）4石油沥青与花岗岩之间的粘附性比与石灰岩之间的粘附性好。 （ ）5采用针入度指数较小的沥青，可提高沥青路面的低温抗裂性。 （ ）二、 论述题（共 80 分）2试述现行水泥混凝土配合比设计方法（20 分）答：混凝土配合比设计主要有四个步骤：计算“初步配合比” ，提出“基准配合比” ，确定“试验室配合比” ，换算“工地配合比” 。普通混凝土配合比设计时，也要遵守这个原则。首先是“初步配合比”设计：确定混凝土的配置强度，由此计算水灰比
