长安大学历年道路建筑材料考试试题

1997年硕士研究生入学考试试题

试题代码：401 试题名称： 道路建筑材料

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。 二、名次解释（24分）

1、沥青的劲度模量：在一定荷载时间（t）和温度（T）条件下，应力ζ与总应变

ε之比，它是表征沥青粘－弹性联合效应的指标。

2、水泥混凝土的徐变：混凝土在持续荷载作用下，随时间增加的变形称为徐变。 3、钢筋的冷作硬化和时效：在常温下通过强力对热轧钢筋施加荷载,直至超过屈服

强度的一定限度,然后卸荷而引起钢筋发生强化的过程,称冷强或冷作硬化。冷拉后的钢筋经过一段时间后，其屈服极限和强度极限将随时间而提高，即所谓之时效。

4、沥青混合料的饱和度：它是指压实沥青混合料中的沥青体积填充矿料间隙体积的

百分率。

5、乳化沥青：将粘稠沥青加热至流动态，经机械力的作用，而形成为滴（粒径约为

2~5μm）分散在有乳化剂－稳定剂的水中，由于乳化剂－稳定剂的作用而形成均匀稳定的乳化液。

6、高聚物的玻璃化转变温度：当高聚物在玻璃态时，链段开始运动的温度称为“玻

璃化转变温度”。

7、石料的真实密度及孔隙率：石料在规定条件下，单位真实体积（不含孔隙的矿质

实体的体积）的质量。孔隙率是石料的孔隙体积占其总体积的百分率。 8、水泥混凝土中碱－集料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性集料发生化学

反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂、甚至破坏，这种化学反应称为碱－集料反应。

三、问答题（46分）

1、简述石灰煅烧、消解、硬化的化学反应，并说明石灰加固土的强度形成机理。（5

分）

答：石灰石在煅烧过程中，碳酸钙的分解需要吸收热量，通常需加热至900度以上，其化学反应可表示为：CaCO3→CaO＋CO2↑；煅烧后的石灰称为生石灰，成块状，在使用时必须加水使其消化成为粉末状的消石灰，这一过程即为消解过程，其化学反应可表示为：CaO ＋HO2→Ca（OH）3↑；石灰消解后，分两种方式硬化，①石灰浆的干燥硬化：石灰浆体干燥过程中，由于水分蒸发形成网状孔隙，这时滞留在孔隙中的自由水由于表面张力的作用而产生毛细管压力，使石灰粒子更加密实，而获得“附加强度”。此外，由于水分的蒸发，引起Ca（OH）3↑溶液过饱和而结晶析出，并产生“结晶强度”，其化学反应可表示为：Ca（OH）3＋nHO2→Ca（OH）3nHO2，②硬化石灰浆的碳化：石灰浆体净碳化后获得的最终强度，称为“碳化强度”，其化学反应式为：Ca（OH）3＋CO2＋nHO2→CaCO3＋（n＋1）nHO2，.

2、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。⑴强度：硅酸三钙最高，硅酸二钙早期低，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。⑵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。⑶水化热：排序为：铝

酸三钙、硅酸三钙、铁铝酸四钙、硅酸二钙。⑷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。⑸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。

3、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；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。 4、高铝水泥(即矾土水泥)的后期强度会降低，原因是什么？（4分） 答：

5、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。

6、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：

⑴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，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θ较低，高温稳定性较差。

⑵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θ，但粘聚力c较低

⑶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擦角θ。

7、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δ0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。

8、沥青混合料进行疲劳试验时，有哪两种加载方式？测定的疲劳寿命结果有何不同？简述其原因，并简要分析影响沥青混合料疲劳寿命的因素。（8分） 答：

四、计算题（20分）

1、已知某一沥青混合料的实测容重ρs＝2.35g/cm3,理论密度ρt＝2.45g/cm3，沥

青用量qs＝5.5%,沥青比重λs＝0.98,试计算该沥青混合料的空隙率，矿质骨料空隙率及混合料的饱和度。（8分）

2、某工地混凝土施工配合比为水泥302kg，砂690kg，石1280kg，水108kg，砂的

含水量为3％，石子的含水量为1%,求该水泥混凝土的实验室配合比。（4分） 3、某砂样筛分结果如下表，求细度模数，并绘制级配曲线，判断其是否合格。（8分） 筛孔尺寸（mm） 各筛后留量（g） 要求通过范围

5 15 100∽90 2.5 40 100∽75 1.25 95 90∽50 0.63 120 59∽30 0.315 130 0.16 80 ＜0.16 20 ∽ 30∽8 10∽0

1998年硕士研究生入学考试试题

试题代码：401 试题名称： 道路建筑材料

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。 三、名次解释（20分）

1、混凝土的强度等级：混凝土强度等级用符号“C”和立方体抗压强度标准值来表

示。

2、沥青的触变性：凝胶（或溶－凝胶）型沥青在受到外力强烈作用下，交替结构表

现疏松、粘度降低，甚至变为牛顿型溶胶。当静止一段时间后，它又会恢复未凝胶（或溶－凝胶）状态，粘度增加。这种在恒温下发生的转变特性即为沥青触变性。

3、钢筋的冷作硬化和时效：在常温下通过强力对热轧钢筋施加荷载,直至超过屈服

强度的一定限度,然后卸荷而引起钢筋发生强化的过程,称冷强或冷作硬化。冷拉后的钢筋经过一段时间后，其屈服极限和强度极限将随时间而提高，即所谓之时效。

4、水泥混凝土的徐变：混凝土在持续荷载作用下，随时间增加的变形称为徐变。 5、碱－集料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性集料发生化学反应，可引起

混凝土产生膨胀、开裂、甚至破坏，这种化学反应称为碱－集料反应。 四、问答题（34分）

1、何谓沥青三大指标？它们分别表示沥青的哪些性质？（4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。

2、沥青混合料有哪几种结构类型？它们在组成、力学特性及路用性能方面有何特

点？（6分）

答：沥青混合料的组成结构类型有：

⑴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，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θ较低，高温稳定性较差。

⑵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θ，但粘聚力c较低

⑶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擦角θ。

3、简述水泥混凝土的设计步骤（5分）（要求写出主要的计算公式） 答：略。

4、硅酸盐水泥熟料主要含有哪几种矿物成分？它们在强度、水化反应速率、释热量、

耐蚀性、干缩等方面各有何特点？（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。⑴强度：硅酸三钙最高，硅酸二钙早期低，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。⑵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。⑶水化热：排序为：铝酸三钙、硅酸三钙、铁铝酸四钙、硅酸二钙。⑷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。⑸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。

5、试述影响沥青混合料抗剪强度的内因。（5分）

答：⑴沥青粘度的影响，呈递增关系；⑵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

附沥青的能力呈递增关系；⑶矿料比面的影响，呈递增关系；⑷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；⑸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。

1999年硕士研究生入学考试试题

试题代码：401 试题名称： 道路建筑材料

一、名词解释（21分）

1、氧化沥青：通过空气中的氧气使得原料发生脱氢、氧化和缩聚等化学反应，使沥

青中低分子的烃类转化为高分子量的烃类，这样得到稠度较高、温度感应性较低的沥青称为氧化沥青。

2、碱－集料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性集料发生化学反应，可引起

混凝土产生膨胀、开裂、甚至破坏，这种化学反应称为碱－集料反应。 3、钢筋的冷作硬化和时效：在常温下通过强力对热轧钢筋施加荷载,直至超过屈服

强度的一定限度,然后卸荷而引起钢筋发生强化的过程,称冷强或冷作硬化。冷拉后的钢筋经过一段时间后，其屈服极限和强度极限将随时间而提高，即所谓之时效。

4、沥青混合料饱和度：它是指压实沥青混合料中的沥青体积填充矿料间隙体积的百

分率。

5、玻璃化转变温度：高聚物在玻璃态时，链段开始运动的温度称为“玻璃化转变温

度”。

6、混凝土徐变：混凝土在持续荷载作用下，随时间增加的变形称为徐变。 7、石料的真实密度及孔隙率：石料的真实密度是石料在规定条件下，单位真实体积

（不含孔隙的矿质实体的体积）的质量。孔隙率则是指石料的孔隙体积占其总体积的百分率。

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、 11、

沥青混合料的马歇尔稳定度与沥青用量成正比。 （×） 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、 13、 14、 15、 16、 17、

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。（√） 体积安定性不合格的水泥应作为废品。 （√） 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%（√） 不同级配的集料可以有相同的细度模数。（√）

沥青混合料中残留3％～6％的空隙，是沥青混合料高温稳定性的要求。（×） 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。（×）

a) 计算及公式推导（20分）

1、已知矿质混合料最大粒径为40mm，试用最大密度曲线公式计算其最大密度曲线的各级粒径的通过百分率。（提示：矿质混合料各级粒径尺寸按1/2递减）（10分） 2、试用麦克斯韦尔（Maxwell）模型描述沥青材料的某些流变性质。Maxwell模型由弹性元件和粘性元件串联组成。由Maxwell模型推导 （1）η＝ηo＝常量时的蠕变方程

（2）剪应变＝常量时的松弛方程。（共10分）

2000年硕士研究生入学考试试题

试题代码：401 试题名称： 道路建筑材料

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 。

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)ρw。 10、

石料磨光值越高，表示其 抗滑性越好 愈好；石料磨耗率越大，表示其耐

磨性 愈差 。

也是沥青粘度的一个指标。沥青延性表示沥青受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力。

4．试述水泥混凝土的工作性含义、评价指标及影响因素（15分）

答：水泥混凝土的工作性含义通常认为指：流动性、可塑性、稳定性和易密性这四方面的含意。通常用坍落度和稠度指标来进行评价。影响沥青混凝土工作性的因素有：内因：水泥特性、集料特性、集浆比、水灰比、砂率以及外加剂含量；外因：环境（温度、湿度和风速）的影响以及时间的影响 5．评述沥青与石料粘附性影响因素及改善方法（15分） 答：

二、名次解释（共30分）

1、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”。

2、沥青劲度模量：在一定荷载时间（t）和温度（T）条件下，应力ζ与总应变ε

之比，它是表征沥青粘－弹性联合效应的指标。

3、水泥混凝土徐变：混凝土在持续荷载作用下，随时间增加的变形称为徐变。 4、沥青针入度指数：一种评价沥青感温性的指标，课根据数学公式或普费针入度指

数诺模图计算。

5、低合金钢：在碳素结构钢的基础上，加入少量或微量的合金元素，可大大改善其

性能，从而获得高强度、高韧度和良好的可焊性的低合金钢。 6、集料压碎值：集料在连续增加的荷载下，抵抗压碎的能力。 三、填空题（共20分）

1．用于沥青路面的沥青，其标号的选用宜根据 气候条件 、 施工季节 、 路面类型、施工方法和矿料类型 等来确定。

2． 凡 氧化镁 、 三氧化硫 、 初凝时间 、 安定性 中的任何一项不符合国家标

准规定的水泥，均为废品。废品水泥在工程中严禁使用。 3． 岩石化学组成中，SiO2 含量小于 52%，称为碱性石料。 四、判断题（共20分）

1．欠火石灰的害处在于它水化慢，而且发生大量膨胀。 （√ ） 2．随着沥青的不断老化，沥青中的胶质成分逐渐减少。 （√ ） 3．安定性不合格的水泥可降低标号使用。（× ）

4．沥青混合料的空隙率越小，沥青路面的使用寿命越长。（× ）

5．在气候炎热、交通繁重的地区修筑沥青路面、应选用稠度较低的沥青。（√ ） 6．石料的磨光值越高，表示其抗滑性越好。（√） 7．沥青混合料的马歇尔稳定都与沥青用量成正比。（× ）

8．低合金结构钢中，15MnVN中的15表示碳元素含量为0.15%（× ） 9．其他条件相同时，水泥混凝土试件尺寸越大，测得的抗压强度越高。（× ） 10．MgSO4较NaSO4对水泥石的腐蚀危害作用更大。（√ ）

2004年硕士研究生入学考试试题

考试科目: 道路建筑材料

一、名次解释（共30分）

1、水泥凝结时间：水泥从加水开始，到水泥浆失去可塑性的时间称为水泥凝结时间。 2、沥青混合料残留稳定度：它是指压实沥青混合料中的沥青体积填充矿料间隙体积

的百分率。

3、水泥混凝土徐变：混凝土在持续荷载作用下，随时间增加的变形称为徐变。 4、集料冲击值：衡量集料抵抗多次连续重复冲击荷载作用的性能的指标。 5、钢材屈服强度：钢材开始丧失对变形的抵抗能力，并开始产生大量塑性变形时所

对应的应力。

6、碱－集料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性集料发生化学反应，可引起

混凝土产生膨胀、开裂、甚至破坏，这种化学反应称为碱－集料反应。 二、论述题（共80分）

1．道路水泥在矿物组成方面有何特点？在技术性质方面有什么特殊要求？（15分） 答：道路水泥由熟料、混合料以及石膏组成，熟料中以硅酸钙为主要成分和较多量的铁铝酸钙。混合料为0～10%活性混合材料。道路水泥要求具有较好的耐磨性、小的干缩率；抗冻性好、弹性好、应变性能强。 抗冲击性能好，抗折强度高。 2．评述沥青混合料配比设计方法（15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，由此计算水灰比和用水量，竟而计算水泥用量和集料单位用量。然后提出“基准配合比”：根据工程实际情况，结合材料和机械的使用调整配合比。接着确定“试验室配合比”，最后换算“工地配合比”。

3．如何评价路用混凝土的耐久性（15分）

答：路用混凝土的耐久性，主要应从以下几方面入手：首先由于混凝土无遮盖而裸露大气中，长期受风霜雨雪的侵蚀，因此要要求具有抗冻性；其次混凝土受车辆轮胎的作用，还要求其具有耐磨性；此外，还应防止碱－集料反应。 4．石油沥青可划分为哪几种胶体结构？各有何特点？（15分）

答：⑴溶胶型结构，它的特点是当对其施加荷载时，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。

⑵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。

⑶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。

5．试述石灰的煅烧、消解和硬化的化学反应，并说明其强度形成原理（10分） 答：石灰石在煅烧过程中，碳酸钙的分解需要吸收热量，通常需加热至900度以上，其化学反应可表示为：CaCO3→CaO＋CO2↑；煅烧后的石灰称为生石灰，成块状，在使用时必须加水使其消化成为粉末状的消石灰，这一过程即为消解过程，其化学反应可表示为：CaO ＋HO2→Ca（OH）3↑；石灰消解后，分两种方式硬化，①石灰浆的干燥硬化：石灰浆体干燥过程中，由于水分蒸发形成网状孔隙，这时滞留在孔隙中的自由水由于表面张力的作用而产生毛细管压力，使石灰粒子更加密实，而获得“附加强度”。此外，由于水分的蒸发，引起Ca（OH）3↑溶液过饱和而结晶析出，并产生“结晶强度”，其化学反应可表示为：Ca（OH）3＋nHO2→Ca（OH）3nHO2，②硬化石灰浆的碳化：石灰浆体净碳化后获得的最终强度，称为“碳化强度”，其化学反应式为：Ca（OH）3＋CO2＋nHO2→CaCO3＋（n＋1）nHO2， 三、填空题（共30分）

1．沥青的针入度指数越 越低 ，沥青的感温性越大，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％的湿砂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 越小 ，利用率 越高 。

5．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。

6．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 的外加剂。 7．影响沥青耐久性的主要因素有 热 、 氧 、 光 和 水 。 四、计算题（10分）

1、水泥混凝土配合比为1：1.5:3.0(水泥：砂：石)，W/C＝0.5，已知水泥的密度ρ＝3.1g/cm3，砂、石的表观密度分别为2.65g/cm3、2.70g/cm3试计算在不用外加

剂的情况下，每立方米混凝土中各材料的用量是多少？当砂、石含水量分别为5.0%和1.0%时，现场配置30m3混凝土各材料的用量时多少？（精确至1kg）

长安大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试试题

考试科目: 道路建筑材料

三、 论述题（70分）

1．评述沥青材料粘滞性评价方法（15分）

2．试述水泥混凝土力学性能影响因素及改善方法（15分）

答：影响混凝土力学性能的因素有：⑴材料组成：包括水泥的强度和水灰比、集料特性和浆集比；⑵养护条件：湿度、温度和龄期；⑶试验条件。可通过⑴选用高强度水泥和早强型水泥；⑵采用低水灰比和浆集比；⑶搀加外加剂和搀和料；⑷⑹采用湿热处理；⑸采用机械搅拌和振捣等方式提高混凝土力学性能。

3．沥青混合料可分为哪几种结构类型？各有何特点？（10分） 答：沥青混合料的组成结构类型有：

⑴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，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θ较低，高温稳定性较差。 ⑵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θ，但粘聚力c较低

⑶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擦角θ。 4．建筑钢材应具备哪些技术性质？（10分）

答：建筑钢材应在强度（屈服强度、抗拉强度），塑性（伸长率、断面收缩率），硬度，冲击韧性和冷弯性能方面满足要求。 5．如何改善沥青混合料的高温稳定性？（10分） 6．试述路用粗集料力学性质评价指标（10分）

答：路用粗集料的力学性质，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，说明集料抵抗压碎的能力越弱。 二、名词解释（共30分）

1、 乳化沥青：将粘稠沥青加热至流动态，经机械力的作用，而形成为

滴（粒径约为2~5μm）分散在有乳化剂－稳定剂的水中，由于乳化剂－稳定剂的作用而形成均匀稳定的乳化液。

2、 集料表观密度：在规定条件下，单位表观体积（包括矿质实体和闭

口孔隙的体积）的质量。

3、 玻璃化转变温度：当高聚物在玻璃态时，链段开始运动的温度称为

“玻璃化转变温度”。

4、 废品水泥：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任何一项

不符合国家标准规定的水泥，均为废品水泥。

5、 水泥安定性：水泥硬化后体积变化均匀性的物理性能指标。

6、 沥青劲度模量：在一定荷载时间（t）和温度（T）条件下，应力

ζ与总应变ε之比，它是表征沥青粘－弹性联合效应的指标。 三、填空题（30分）

1．水泥熟料中 硅酸三钙 矿物含量最高， 铝酸三钙 矿物收缩最大，对抗折强度贡献最大的矿物是 铁铝酸三钙 。 2．集料最主要的物理常数是 密度 和 级配 。

3. 针入度表示沥青的 稠度 ，针入度指数PI值表示沥青的 感温性 。 4．当沥青混合料的油石比是5.3%时，混合料的沥青含量是 。含水率为5%的湿砂300克，烘干后干砂的质量是 。（保留一位小数）

5．普通混凝土配合比设计指标是 抗压强度 ，道路和机场跑道混凝土设计指标是 抗折强度 。

6．混凝土中使用减水剂在提高流动性的同时，还具有 节约水泥用量 和 提高强度 两项功能。

7．沥青混合料残留稳定度试验检验混合料的 耐久性 ，车辙试验验证混合料的 高温稳定性 。 四、判断题（10分）

1．安定性不合格的水泥可降低标号使用。（×） 2．细度模数越大的砂子其级配越差。（×）

3．加载速度越快，测得的水泥混凝土抗压强度越高。（√） 4．石料磨光值越大，其抗滑性越好。（√）

5．实测强度达不到相应强度等级的水泥判为废品水泥。（×） 6．新拌和水泥混凝土的维勃稠度值越大，流动性就越小。（√） 7．工程上通过最小水泥用量和最小水灰比两项指标控制混凝土耐久性。（×）

8．修筑停车场路面选用的沥青其劲度模量应比行车道上沥青的劲度模量

大一些。（ ）

9．沥青混凝土中加入填料的主要目的是为了降低混合料的空隙率。（×） 10．钢材的屈强比越小，结构的可靠性就越高，但利用率就越低。（√） 五、计算题（10分）

某沥青混合料做配合比设计时,各矿料掺配比例和相对密度如下表,沥青材料的相对密度为1.092,若油石比为5.0%时的沥青混合料视密度为2.425g/cm3,求其理论密度、孔隙率、沥青体积百分率、沥青饱和度。

矿料种类 石料A (10---20mm) 相对密度(g/cm 3) 掺配比例 (%)

石料B (5---10mm) 2.73 25

砂 矿粉 2.76 32 2.66 36 2.69 7

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