道路工程材料总结(共7篇)
道路工程材料总结 篇1
绪论
道路工程材料是研究道路与桥梁建筑用各种材料的组成、性能和应用的一门课程。
土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称,主要包括土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料等。
道路工程材料的技术性质:
1、物理性质(是材料的基本性质)包括物理常数(密度、孔隙率、空隙率)及吸水率等
2、力学性质
3、耐久性(自然因素如温度变化、冻融循环、氧化作用、酸碱腐蚀等)
4、工艺性(流动性)
道路工程材料的技术标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等。
第一章 石料与集料
岩石是指在各种地质作用下,按一定方式组合而成的矿物集合体,它是组成地壳及地幔的主要矿物。分为单矿岩(石灰岩)和复矿岩(花岗岩)。岩石按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。
岩浆岩(深成岩花岗岩、喷出岩玄武岩、火山岩火山凝灰岩)是所有岩石中最原始的岩石。
沉积岩,是地表的主要岩类。
变质作用:是指在地壳内部高温、高压和热液的综合作用下,原有岩石的结构和组织改变或部分矿物再结晶,从而生成与原岩结构性质不同的新岩石的过程。
石料的技术性质
1、物理性质:物理常数(密度、毛体积密度、孔隙率)、吸水性(吸水率、饱和吸水率、饱水系数)、膨胀性(自由膨胀率、侧向约束膨胀率、膨胀压力)、耐崩解性(崩解指数)。
2、力学性质:(单轴抗压强度、单轴压缩变形、劈裂强度、抗剪强度、点荷载强度、抗折强度)石料的抗压强度和抗磨耗性是考察路用石料性能的两个主要指标。
3、耐久性:采用抗冻性试验和坚固性试验进行评价。抗冻性试验两个直接指标:冻融系数和质量损失率;坚固性试验采用浸泡前后的质量损失率。
4、化学性质(酸碱性、黏附性)
石料的技术标准
按技术要求的不同,路用石料分为如下四个岩类:岩浆岩类、石灰岩类、砂岩及片岩类、砾岩。以上各组按其物理力学性质(主要为饱水状态下的抗压强度和磨耗率)可分为四个等级:1级(最坚强岩石)、2级(坚强岩石)、3级(中等强度岩石)、4级(较软岩石)。
集料是由不用粒径矿质颗粒组成,并在混合料中起骨架和填充作用的粒料。按粒径范围分为粗集料、细集料和矿粉。
矿粉是指由石灰岩或岩浆岩等憎水性碱类石料经磨细加工得到的,在混合料中起填充作用的,以碳酸钙为主要成分的矿物质粉末,也成填料。
砾石(自然)、碎石(机械破碎)粒径大于4.75mm 天然砂包括河砂、海砂和山砂。粒径小于4.75mm 人工砂从广义上包括机制砂、矿渣砂和煅烧砂。其中机制砂又称破碎砂,粒径小于2.36mm的人工砂。
石屑:也称筛屑通过最小筛孔(2.36mm或者4.75mm)的筛下部分。
集料的技术性质
物理性质(物理常数和加工特性)
物理常数:表观密度、毛体积密度
加工特性:堆积密度、空隙率、粗集料骨架间隙率VCA、细集料的棱角性、粗集料的针片状颗粒含量、含泥量(粒径小于0.075mm)和泥块含量(>4.75,1.18;<2.36,0.6)、表面特征(粗糙程度和孔隙特征)。
细集料的棱角性采用间隙率法和流动时间法测定。(沥青混合料的抗流动变形能力和水泥混凝土的和易性)
对于粗集料针片状颗粒含量测定方法,水泥混凝土用集料采用规准仪法,沥青混合料用集料采用卡尺法。
含泥量和泥块含量反映了集料的洁净程度,细集料以含泥量表征,粗集料以泥块含量表征。
集料的表面特征主要影响集料与结合料之间的粘结性能,从而影响到混合料的强度尤其是抗折强度。
力学性质
压碎值抵抗压碎的能力
磨光值PSV抵抗轮胎磨光作用能力的指标
冲击值AIV抵抗多次连续重复冲击荷载作用的能力
磨耗值抵抗车轮撞击及磨耗的能力。洛杉矶磨耗试验又称搁板式磨耗试验(沥青混合料和基层所用集料),道瑞磨耗试验(沥青混合料抗滑表层所用集料)
坚固性硫酸钠饱和溶液
化学性质
集料碱活性:集料碱活性反应两种:碱-硅酸反应和碱-碳酸盐反应。以集料试件在规定龄期内的膨胀率表征。
有机物含量
细集料的SO3含量、云母含量、轻物质含量
集料的技术要求
沥青混合料用集料技术要求、路面水泥混凝土用集料技术要求、桥涵水泥混凝土用集料技术要求。
矿粉的技术指标(密度、亲水系数、塑性指数、加热稳定性)
塑性指数是评价矿粉中黏性土成分含量的指标;加热安定性是矿粉在热拌过程中受热而不产生变质的性能,评价矿粉(除石灰石粉、磨细生石灰粉、水泥外)易受热变质成分的含量。
矿质混合料组成设计的目的就是根据目标级配范围要求,确定各种集料在矿质混合料中的合理比例。
将两种或两种以上的集料掺配使用,即掺配成矿质混合料,简称矿料。
集料中各组成颗粒的分级和搭配称为级配。级配通过筛分试验确定。分计筛余百分率、累计筛余百分率、通过百分率、粗度(细度模数)细度模数越大,表示细集料越粗。
级配曲线:连续级配(平顺圆滑)和间断级配(剔除一个或几个分级,不连续)。
级配理论:最大密度曲线理论(连续级配)和粒子干涉理论(连续级配+间断级配)
第二章 无机结合料
石灰
欠火往往是由于石灰岩原料尺寸过大、料快粒径搭配不当、装料过多或是煅烧温度不够、时间不足等原因造成的,密度大,眼色发青。过火多是由煅烧温度过高、时间过长而引起的。
在石灰的各组成分中,产生黏结性的有效成分是活性CaO和MgO,石灰中的CaO分为两类(结合CaO和游离CaO(活性、非活性(粉碎转化)))。
水化+硬化(干燥硬化和碳酸化)
石灰的技术性质(生石灰和熟石灰)
石灰的技术标准(生石灰、生石灰粉、消石灰粉)
水泥
水泥按主要水硬性物质,分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥(凝结速度快,早强、耐热性能好而且耐硫酸盐腐蚀)、硫铝酸盐水泥(硬化后体积膨胀)、铁铝酸盐水泥。
按性能和用途不同,分为通用水泥、专用水泥和特种水泥三大类。
通用水泥:大量用于一般土木工程的水泥,按其所掺混合材的种类及数量不同,分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(普通水泥)、矿渣硅酸盐水泥(矿渣水泥)、火山灰质硅酸盐水泥(火山灰水泥)、粉煤灰硅酸盐水泥(粉煤灰水泥)和复合硅酸盐水泥(复合水泥)等。
专用水泥:适应于专门用途的水泥,如道路水泥、大坝水泥、砌筑水泥等
特种水泥:某种性能比较突出的水泥,如快硬性水泥、水化热水泥、抗硫酸盐水泥、膨胀水泥。
普通硅酸盐水泥主要含有CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3.硅酸盐水泥孰料是一种多矿物组成的结晶细小的人造岩石,或者说它是一种多矿物的聚集体。
C3S水化过程分为五个阶段:诱导前期、诱导期、加速期、减速期、稳定期等。
从整体来看,凝结于硬化是同一过程的不同阶段。凝结标志着水泥浆失去流动性而具有一定的塑性强度,硬化则表示水泥浆固化后所形成的结构具有一定的机械强度。水泥的凝结硬化分为四个阶段:初始反应期、诱导期、凝结期、硬化期。
硅酸盐水泥的技术性质
化学性质:氧化镁、三氧化硫、烧失量、不溶物、碱
物理性质:细度、水泥净浆标准稠度、凝结时间、体积安定性、强度
细度:水泥颗粒的粗细程度。测定方法80µm筛筛析法和比表面积测定法(勃氏法)。筛析法有干筛、水筛、负压筛法;在没有负压筛析仪和水筛的情况下,容许用手工干筛法测定。
水泥净浆标准稠度:水泥的凝结时间与体积安定性测试结果有关。采用标准法维卡仪测定。
凝结时间采用标准法维卡仪测定。
体积安定性:反映水泥浆在凝结硬化过程中体积膨胀变形的均匀程度。测定方法有雷氏夹法和试饼法,当发生争议时,以雷氏夹法为准。
强度是水泥技术要求中最基本的指标。我国水泥的强度检验采用《水泥胶砂强度检验方法ISO法》来评定水泥的强度等级。ISO法规定,以1:3的水泥和标准砂,用0.5的水灰比拌制一组塑性胶砂,制成40mm×40mm×160mm的标准试件。在标准养护条件下,达到规定龄期(3d,28d),测定其抗折和抗压强度,按《通用硅酸盐水泥》中规定的最低强度值来评定其所属等级。
水泥型号:普通型和早强型(R型)
强度等级:按规定龄期的抗压和抗折强度来划分,以MPa表示其强度等级。硅酸盐水泥分三个强度等级六种类型,42.5R,52.5R,62.5R。
水泥技术标准
废品:氧化镁、初凝时间、安定性
不合格品:细度、烧失量、终凝时间和混合材掺量超过最大限量或强度低于商品强度等级以及水泥包装标志不全
水泥石的腐蚀:淡水侵蚀(溶析性侵蚀或者溶出性侵蚀)、硫酸盐侵蚀、镁盐侵蚀、碳酸侵蚀。防治:根据腐蚀环境特点,合理选用水泥品种;提高水泥石的密实度、敷设耐腐蚀保护层(如耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料或沥青)。
道路硅酸盐水泥:以适当成分的生料烧至部分熔融,所得的以硅酸钙为主要成分和较多量的铁铝酸钙的硅酸盐熟料。道路水泥是一种强度高(特别是抗折强度)、耐磨性好、干缩性好、抗冲击好、抗冻性和抗硫酸性比较好的专用水泥。
矿物组成要求:C3A(≤5%),C4AF(≥16%)
化学组成要求:氧化镁、三氧化硫、烧失量、游离氧化钙、含碱量。
物理力学性质:细度、凝结时间、安定性、干缩性、耐磨性、强度(32.5,42.5,52.5)。
水泥混合材料(活性混合材料(粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰)、非活性混合材料(填充性混合材料)、窑灰)
掺混合材的水泥:矿渣硅酸盐水泥P·S、火山灰质硅酸盐水泥P·P、粉煤灰硅酸盐水泥P·F。
膨胀水泥:是硬化过程中不产生收缩,而具有一定膨胀性能的水泥。
彩色水泥:一般用白色硅酸盐水泥熟料、颜料和石膏共同磨细制得。
第三章 有机结合料
焦油沥青是干馏有机燃料(煤、岩、材料等)所收集的焦油经加工而得到的一种沥青材料。按干馏原料不同,焦油沥青分为煤沥青、木沥青、页岩沥青。在道路工程中,最常用的主要是石油沥青和煤沥青,其次是天然沥青。
石油沥青分子表达式:CnH2n+aObScNd 石油沥青路用技术性质
物理性质:密度、体膨胀系数、介电常数
路用性质:黏滞性、低温性能、沥青的感温性、加热稳定性、沥青的黏弹性、黏附性
黏滞性:指标黏度,为防止路面出现车辙,首要考虑参数。绝对黏度(动力黏度、运动黏度、表观黏度)相对黏度(针入度、沥青标准黏度试验、软化点)
低温性能:延性(延度)、脆性(弗拉斯脆点试验)、低温劲度和蠕变速率(弯曲梁流变试验BBR(Rending Bean Rheometer))、直接拉伸试验。
感温性:将沥青黏度随温度变化的感应性称为感温性。评价方法(针入度指数(PI)法和针入度-黏度指数(PVN)法)。
加热稳定性:老化后,针入度减小,软化点增大,延度减小。要对沥青材料进行加热质量损失和加热后残留物性质的试验。道路石油沥青:薄膜烘箱加热试验(TFOT)和旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT),这两个试验短期老化。测定其质量变化、25℃残留针入度比及10℃或15℃的残留延度;液体石油沥青:蒸馏试验,测定225℃前、315℃、360℃前蒸馏体积的变化,蒸馏后残留残留物的性质主要测定25℃的针入度、25℃的延度、5℃的延度。长期老化试验:压力老化试验PAV
沥青的黏弹性:黏弹性物体在应力保持不变的情况下,应变随时间而增加的现象,称为蠕变;在保持应变不变的条件下,应力随时间增加而减小的现象称为应力松弛。劲度模量和沥青动态剪切流变试验DSR,美国SHRP沥青结合料路用性能规范采用动态剪切流变仪DSR评价沥青的高温稳定性,复数剪切模量G*和相位角δ来表征其黏性和弹性性质。
黏附性:水煮法(>13.2mm)、水浸法(≤13.2mm)其他性质(安全性、溶解度、含水率)
安全性:闪点和燃点
溶解度:三氯乙烯
含水率;溢锅
我国道路石油沥青分为黏稠道路石油沥青(AH和A、针入度+气候分区)和液体石油沥青(AL:R、M、S)。
改姓沥青:
橡胶类改姓沥青:丁苯橡胶SBR和氯丁橡胶CR是最为常用的橡胶类改姓材料。
热塑性橡胶类改姓沥青:热塑性丁苯橡胶SBS 第四章 普通水泥混凝土
水泥混凝土是由水泥、水、粗集料(石子)、细集料(砂)按预先设计的比例进行掺配,并在必要时加入适量外加剂、掺合料或其他改姓材料,经搅拌、成型、养护后而得到的具有一定强度和耐久性的人造石材,常简称混凝土。
水泥混凝土的技术性质(和易性或工作性、力学性质、耐久性)
和易性:流动性、振实性、黏聚性、保水性。测定方法:坍落度试验(坍落度不小于10mm)、维勃稠度试验(小于10mm)影响因素:组成材料的影响(水灰比、单位用水量、砂率、水泥的品种和细度、集料的性质、外加剂)、外界因素的影响(环境因素、时间因素)
力学性质:强度和变形
强度:立方体抗压强度fcu:按照标准方法制成150mm的立方体试件,在标准养护条件(温度20℃±2℃,相对湿度95%以上)下养护至28d龄期,按标准方法测定其受压极限破坏荷载。立方体抗压强度标准值和强度等级(根据立方体抗压强度标准值确定);轴心抗压强度、抗弯拉强度(抗折强度)、劈裂抗拉强度。
变形:混凝土的变形主要有弹性变形、徐变变形、温度变形和干缩变形等四类。
耐久性:抗冻性(抗冻强度)、抗渗性(抗渗强度)、耐磨性(单位面积的磨损量)、混凝土中的碱集料反应(ARR)
碱集料反应:混凝土中水泥中的碱与某些碱活性集料在有水存在的条件下发生化学反应,可引起混凝土产生膨胀、开裂,甚至破坏,包括碱硅酸反应(ASR)、碱碳酸盐反应(ACR).采用岩相法判断集料中是否存在于碱发生反应的活性成分。若集料中含有活性二氧化硅,应采用化学法和砂浆长度法进行检验;若含有活性碳酸盐的集料,应使用岩石柱法进行检验。
混凝土配合比设计的主要内容包括:
根据经验公式和试验参数确定各组成材料的比例,得出初步配合比;
以初步配合比在试验室进行试拌,观察混凝土拌和的施工和易性是否满足要求,调整后提出基准配合比;
对混凝土进行强度复核,如有其他要求,也应作出相应的检验复核,以便确定出满足施工、强度和耐久性要求且经济合理的设计配合比;
在施工现场,依据现场砂石材料的含水率对配合比进行修正,得出施工配合比。
配合比设计指标,主要考虑混凝土拌和物的施工和易性(坍落度)、硬化混凝土的强度(配置强度)和耐久性(取决于密实程度,它又取决于最大水灰比和最小水泥用量)。
混凝土外加剂是在混凝土拌和时或拌和前掺入的,掺量一般不大于水泥质量的5%,并能按要求改变混凝土性能的材料。减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂
第五章 新型水泥混凝土
聚合物水泥混凝土(PCC)或聚合物改性水泥混凝土(PMC),是在普通水泥混凝土的拌和物种加入单体或聚合物,浇筑后经养护和聚合而成的一种水泥混凝土。
纤维增强混凝土简称纤维混凝土,指在素混凝土基体中掺入均匀分散的短纤维而组成的一种复合材料。
透水性混凝土(PC)也称多孔混凝土,它是由特殊级配的集料、水泥、外加剂和水等经特定工艺配制而成的,其内部有很大比例的贯通性孔隙。
露石混凝土路面(EACCP),是在面层水泥混凝土混合料铺筑完成后,喷洒露石剂并覆盖塑料膜养生,期间通过露石剂作用对水泥混凝土表面层进行化学处理,延缓表面一定厚度水泥砂浆的凝结,但不影响主题混凝土的正常凝结硬化,当主体混凝土达到一定强度后,刷洗其表面,进行表面除浆,露出均匀分布的粗集料,这样所形成的水泥路面叫露石混凝土路面。
彩色混凝土是以白色水泥、彩色水泥或白色水泥掺入彩色颜料,以及彩色集料和白色或浅色集料按一定比例配制而成的混凝土。
第六章 无机结合料稳定类材料
无机结合料稳定类材料可以用做路面结构的基层和底基层或者垫层。
水泥不能稳定有机质或者硫酸盐含量较高的土。用水泥稳定砂性土、粉性土、黏性土以及其他细粒土得到的混合料简称为水泥图;用水泥稳定级配碎石或为筛分的碎石简称为水泥碎石;用水泥稳定天然砂砾简称为水泥砂砾。
用石灰稳定细粒土得到的混合料简称石灰土。石灰稳定集料包括用石灰稳定天然砂砾土火级配砂砾(无土)简称石灰砂砾土。用石灰稳定天然碎石土和级配碎石(包括未筛分碎石)得到的混合料简称为石灰碎石土。
水泥强度形成原理:水泥水化、离子交换作用、化学激发作用、碳酸化作用。
水泥强度影响因素:土质、水泥的成分和剂量、含水率、施工工艺
石灰土强度形成原理:离子交换作用、结晶硬化作用、火山灰作用、碳酸化作用。
石灰土强度影响因素:土质、灰质、石灰剂量、含水率、密实度、龄期、养生条件(温度和湿度)。
石灰、粉煤灰简称二灰,石灰煤渣简称二渣,二渣中加入一定量粗集料简称三渣。用二灰稳定细粒土,简称二灰土;用二灰稳定砂砾、碎石等简称为二灰砂砾或二灰碎石。第七章 普通沥青混合料
沥青混合料是由粗集料、细集料、矿粉与沥青以及外加剂所组成的一种复合材料。矿料与沥青结合料经拌和而形成的混合料的总称,其中矿料起骨架作用,沥青与填料起胶结和填充作用。
沥青混合料的分类方法取决于矿料的级配、集料的最大粒径、压实空隙率和沥青品种。
按结合料类型分为石油沥青混合料(黏稠石油沥青混合料、乳化石油沥青混合料、液体石油沥青混合料)和煤沥青混合料;按矿料的级配类型分为连续级配沥青混合料、间断级配沥青混合料;按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配沥青混合料、半开级配沥青混合料、开级配沥青混合料;按矿料公称最大粒径分为特粗粒式混合料、粗粒式沥青混合料、中粒式沥青混合料、细粒式沥青混合料、砂粒式沥青混合料;按制造工艺分为热拌热铺沥青混合料HMA、常温沥青混合料(乳化沥青或液体沥青)、再生沥青混合料。
沥青混合料结构强度的影响因素:沥青性质对黏结力c的影响;矿料性能对内摩阻角φ的影响;矿料与沥青交互作用高能力的影响;矿料比表面积与沥青用量的影响;温度和变形速率的影响。
沥青混合料的路用性能:高温稳定性、低温抗裂性、耐久性(水稳定性、抗老化性)、抗滑性。
高温稳定性:评价方法:马歇尔稳定度试验,评价指标马歇尔稳定度MS和流值FL;车辙试验进行抗车辙能力检验,评价指标动稳定度DS。
低温抗裂性:预估开裂温度;评价其低温变形能力或应变松弛能力;评价其断裂能。相关试验:直接(间接)拉伸试验、低温蠕变实验、低温弯曲试验(其破坏应变作为评价改姓沥青混合料的低温抗裂性能指标)、约束试件的温度应力试验。
水稳定性:评价方法:沥青与集料的黏附性试验(水煮法、水浸法、光电比色法、搅动水净吸附法)、浸水试验(浸水前后的马歇尔稳定度比值、车辙深度比值、劈裂强度比值和抗压强度比值)、冻融劈裂试验(冻融劈裂强度比TSR)
沥青混合料技术性质
沥青路面使用性能气候分区(设计高温
3、设计低温
4、设计雨量4)
沥青混合料的体积特征参数由密度、空隙率VV、矿料间隙率VMA和沥青饱和度VFA等指标表征。
沥青混合料的技术标准
密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准;沥青混合料高温稳定性车辙试验的技术标准、沥青混合料水稳定性检验的技术标准;沥青混合料低温抗裂性能检验技术标准;沥青混合料渗水系数检验技术标准。
沥青混合料配合比设计包括三个阶段:目标配合比设计阶段(矿料组成设计与最佳沥青用量OAC)、生产配合比设计阶段、生产配合比验证即试验路试铺阶段。最终可以确定沥青混合料中组成材料品种、矿质集料级配和沥青用量。
第八章 其他沥青混合料
沥青稳定碎石混合料ATB,属路面柔性结构层材料,具有较高的抗剪强度、抗弯拉强度和抗疲劳性。不易收缩开裂和水损害。
沥青玛蹄脂碎石混合料SMA,SMA是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂,填充于间断级配的粗集料骨架间隙中,组成一体所形成的沥青混合料。它属于骨架密实结构。SMA的材料结构组成特点三多一少,即粗集料含量多、矿粉含量多、沥青含量多、细集料用量少。
开级配抗滑磨耗层OGFC,是一种多孔性排水式沥青混合料,具有优良的表面功能。它指具有连通大空隙的沥青混合料铺筑,能迅速从内部排走路表雨水,具有防滑、抗车辙及降低噪声的路面。
乳化沥青混合料是采用乳化沥青与矿料在常温状态下拌和的,经铺筑与压实成后形成的沥青混合料。
沥青稀浆封层是适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层,其混合料简称稀浆混合料。
微表处是适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层,其混合料简称稀浆混合料。
根据乳化沥青特性和使用目的,稀浆封层混合料分为普通乳化沥青稀浆封层(普通稀浆封层ES)和改姓乳化沥青稀浆封层(改姓稀浆封层),用于精细表面处治封层的改姓稀浆封层又简称作微表处MS
冷再生沥青混合料再生工艺是将旧沥青面层(有时连同少量基层)铣刨破碎处置后,加入一定量的新集料并通过专门设备喷入泡沫沥青,经过拌和、碾压成型的施工过程,是一种节能环保、经济简便的现金道路维修手段。
道路工程材料总结 篇2
1 主要成份
1.1 化学组成
粉煤灰的化学成份主要为硅、铝、铁氧化物以及一定量的钙、镁、硫氧化物。其氧化硅、氧化铝、氧化铁总量约占粉煤灰的85%;氧化钙、氧化镁、氧化硫含量较低;大量的公路工程实践证明,各地所用的原煤不同,产生的粉煤灰性能也有很大差异,粉煤灰的路用性能对以下指标有要求:SiO2、Al2O3和Fe2O3的总含量、烧失量、比表面积(有的称细度)。各种成分在粉煤灰中的含量及波动范围见表1。
1.2 矿物组成
粉煤灰中的矿物基本可分为玻璃体及晶体矿物两大类。主要晶体矿物为石英、莫来石、赤铁矿、磁铁矿及无水石膏,粉煤灰还含有玻璃体,玻璃体能在常温下与石灰或水泥水化时产生的氢氧化钙发生火山灰反应,此反应产物具有一定的胶凝性,使胶凝材料产生一定的力学性能这也是粉煤灰具有胶结性能的原因。各种矿物成份见表2。
1.3 性能特征
粉煤灰的性能特征主要是能够增强混凝土的强度。公路路基填筑工程中,掺入粉煤灰的压实体的土工性能可以得到大大地改善,使其无侧限抗压强度大幅度提高,粘结力加大;但是,不同性能的粉煤灰起的作用也不相同。决定性能的参数是粉煤灰的细度、烧失量及需水量比。粉煤灰的细度可用比表面积、筛余量及粒径表示,粉煤灰的烧失量一般是粉煤灰内未燃尽碳粉的含量,这些参数对公路工程的影响较大。粉煤灰的粒径一般在0.001 ~0.1 mm,与粉质粘土及粉质砂土相比,其粒径分布范围较窄,是一均质级配材料。对粉煤灰的烧失量各国都有严格的限制,其值太大会促使灰质劣化,不利于粉煤灰在混凝土及工程土体中的作用。
2 粉煤灰在公路工程中的应用
2.1 软基处理及填筑路堤
软基处理主要是在以下方法中代替或部分代替水泥等胶结材料,可节约水泥、减少投资。如换填、抛石挤淤、袋装沙井、沙桩、塑料排水板、粉喷桩、旋喷桩等,主要作用是固结使整体稳定,提高承载能力。在填筑路堤中主要是节省耕地,合理利用资源,以达到减轻土基压力,提高路堤水稳性的目的。粉煤灰路堤应分层填筑、分层碾压。重型压路机压实厚度小于30 cm,中型压路机压实厚度小于20 cm,要掌握好松铺系数和最佳含水量。碾压应按履带式稳平——轻型光轮静压——震动压——静压的工艺步骤进行,检验压实度符合要求后方可继续填筑下层。不能紧接着铺筑,铺筑时注意洒水,防止干燥松散。施工中的详细要求应按照交通部JTJ016-93《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》进行。
2.2 粉煤灰用于路面基层
石灰、粉煤灰土基层(二灰土)是以石灰、粉煤灰与土按一定配合比混合,加水拌和摊铺碾压养护、而形成的一种基层结构;目前,石灰粉煤灰类半刚性基层已成为我国公路,尤其是高速公路路面基层的主要类型,粉煤灰是一种火山灰材料。它含有活性的氧化铝和活性的氧化硅。它本身很少或没有粘结性,但当它以细分散的状态与水和消石灰混合时、在常温下与粉煤灰中的活性氧化铝和氧化硅相互作用生成含水的硅铝酸钙,这些新生的胶凝物质晶体具有较强的胶结能力和隐蔽性。因而其强度、刚度和水稳定性显著提高,抗冻性和温缩性也明显改善。常用的石灰、粉煤灰、土的配合比是12∶35∶53,要求粉煤灰的含量不宜超过35%。
施工过程中要求配料准确。采用中心站集中拌和法,力争拌和均匀,原材料各项指标要符合规范要求。特别注意控制原料的含水量(即粉煤灰和消石灰的含水量),并充分消解,否则路面成型后未消解的生石灰会逐步消解膨胀,造成路面松散损坏。摊铺时混合料在最佳含水量状态下进行碾压,确保碾压成型后压实度合格,并及时进行洒水、养生,使其表面保持湿润状态,促进其强度增长,二灰混合料早期强度较低,要加强初期的养生工作,养生期间要封闭交通。
2.3 粉煤灰用于路面面层
1) 粉煤灰用于沥青混凝土路面面层,沥青混凝土路面是高级公路常采用的面层结构,它由适当的粗集料、细集料、填料和沥青拌和制成的;通常的沥青混合料中的填料采用矿粉,由于高钙、超高钙粉煤灰中的碱性氧化物含量高达20%~30%,完全可以用高钙、超高钙粉煤灰来代替矿粉降低填充料的成本,同时还可以显著改善沥青混凝土路面的水稳性、高温和低温稳定性,有利于提高沥青路面的质量,延长路面的使用寿命。
2) 粉煤灰用于水泥混凝土路面面层,在水泥混凝土中采用掺加粉煤灰的干硬性水泥混凝土做路面,能够节约水泥25%~30%,水泥用量仅为塑性混凝土的60%~70%。施工时采用振动压路机碾压成型,使早期的混凝土骨料处于嵌锁状态,有一定的承载能力,缩短养生期提前开放交通。与普通混凝土相比用水量少、稠度低,能节约水泥用量,施工进度快,养生期短,经济效益显著。
2.4 粉煤灰在防护工程中的应用
粉煤灰用于加筋挡土墙工程,适用于承载能力较低的软土地基,当公路用地宽度受到严格限制的高填方地段必须设置挡土墙,但地质条件差时,采用粉煤灰加筋挡土墙是最佳方案,它在技术、经济等方面都具有优势。粉煤灰加筋挡土墙由混凝土面板、筋带及粉煤灰填料组成,属于柔性结构,施工时粉煤灰应根据筋带竖向间距进行分层摊铺和压实。
3 结束语
随着科学技术的迅速发展和人们生活水平的提高,人们对周围生存环境的质量要求也不断提高,对粉煤灰给环境带来的影响日益重视。粉煤灰主要由硅、铝、铁、钙、镁、硫、钾、钠等元素组成,此外,还含有一定的锦、砷、铬、铅、汞、铜、锌、镍等对人体健康不利的微量元素。因此,在处置和利用粉煤灰时应注意其对周围环境的污染,在储运、施工时,要尽可能地把污染降低到最低限度,特别是粉煤灰的浸入液,要防止其流入农田和生活用水中。
参考文献
[1]傅智.粉煤灰在高速公路水泥混凝土路面工程中的应用[J].粉煤灰,1999(5):16-18.
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[4]李大为,宋卫国,徐积广,等.大掺量粉煤灰水泥混凝土路面的研究与应用[J].东北公路,2002,25(3):13-15.
[5]战高峰,董伟智,阮炯正.路面用粉煤灰水泥混凝土的室内试验研究[J].公路交通科技,2000,17(s1):22-24.
道路工程材料总结 篇3
关键词:沥青;矿粉;交互作用;路用性能
沥青-矿粉之间的相互作用对沥青混合料的粘弹性有重要影响,影响着混合料的高低温性能、水稳定性以及抗疲劳性等路用性能[1]。在《道路工程材料》教学中,发现部分学生对沥青与矿粉交互作用理解存在难度。本文通过从沥青混合料强度形成和组成结构、交互作用影响因素、交互作用机理等几方面来重点阐述沥青与矿粉的交互作用重要性。
一、沥青混合料强度构成和组成结构
沥青混合料属于作为一种多相分散体系材料,其强度构成主要由矿质颗粒之间的内摩阻力、嵌挤力、沥青本身粘结力以及沥青与矿粉之间作用的粘结力所构成[2]。沥青混合料的粘聚力和劲度模量等性质都与沥青性质以及沥青-矿粉作用交互程度有关,适当的交互作用能够避免沥青路面结构产生破坏,提高路面耐久性[3]。可见沥青与矿粉的交互作用对沥青混合料强度具有重要意义。
二、沥青与矿粉交互机理
为了探究沥青与矿粉的相互作用机理,H . M .鲍尔雷曾采用紫外线分析法对石灰石和石英石两种典型的矿粉与同种沥青交互作用进行研究[4],如图1所示,结果表明:距矿粉表面不同厚度处(胶质+沥青质)的组分比例与(饱和分+芳香分)的组分比例不同,发现沥青膜距矿粉表面越近,胶质+沥青质的组分比例越高,饱和分+芳香分的组分比例越低,且沥青分子量、碘值、皂化值也在变化,呈距离矿粉表面越近其值越小规律。
由图1可见,在不同岩性的矿粉表面形成的吸附溶化膜厚度不同[5],在石灰石矿粉表面形成较为发育的吸附溶化膜,在石英石矿粉表面形成较为致密的吸附溶化膜,当沥青同石灰石相互作用时,由于在石灰石表面有未补偿的钙离子和碳酸根离子的分子引力对沥青的最大活性组分产生吸附,沥青中的表面活性分子以其极性端定向于石灰石,而非极性端(碳氢化合物)定向于沥青,在适宜的条件下,会发生化学吸附,被吸附的沥青分子以化学键的形式固着在石灰石表面。
沥青与矿粉交互作用的实质是沥青能够吸附在矿粉表面,并且沥青的不同组分得到了重新排列,形成的吸附溶化膜,随着石灰石表面为补偿钙离子和沥青中表面活性组分的增加,在吸附时的化学相互作用的能力就会增长,石灰石的水稳定性就会相应的增加[6]。
三、交互作用程度的影响因素
(1)沥青性质
沥青的粘度、含腊量、酸值等物理指标以及化学组分对沥青与矿粉的交互作用能力的强弱具有一定影响。在科尔贝特四组分分析法中,四种组分对沥青与矿粉反应贡献率不同,沥青中胶质与沥青质组分因含有大部分的沥青酸、沥青酸酐等极性组分,他们与矿粉吸附属于极性吸附和化学吸附,吸附能力强;而芳香分和饱和酚属于非极性低分子,以范德华力与矿粉表面发生吸附,故吸附作用力较弱。
(2)矿粉比表面积和沥青用量
在沥青与矿粉固定的条件下,沥青与矿粉的比例是影响沥青混合料强度重要因素。当沥青用量很少时,不足以形成结构沥青薄膜来黏结矿料颗粒,随着沥青用量的增加,结构沥青膜逐渐形成,沥青与矿料间的黏结力随沥青用量逐渐增大,当沥青足够粘附在矿粉表面时,若沥青用量继续增加,自由沥青逐渐增多,沥青胶浆的黏结力随自由沥青的增加而降低,沥青混合料的强度和路用性能也随之降低[7]。
(3)矿粉的碱性和粒度
在不同矿粉粒度相同的情况下,矿粉的碱性越强,与沥青的交互作用能力越大;而矿粉的粒度越小,表面积越大,与沥青的交互作用能力越强[8]。
四、结束语
通过从沥青混合料强度构成和组成结构、交互作用机理、交互作用程度影响因素等三方面对沥青与矿粉的相互作用的解析,化解了教学难点,使学生能够更加全面、更加深入的理解沥青与矿粉的相互作用,能够从整体上把握沥青与矿粉的相互作用程度的影响因素。
参考文献
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[5]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001
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[7]伍必庆.道路建筑材料[M] 北京:人民交通出版社,2012
[8]谭忆秋,王大庆,边鑫,等.沥青与矿料交互作用的影响因素[J] .公路交通科技,2012,29 (11):7-12
作者简介:
市政道路工程竣工验收汇报材料 篇4
各位领导、各位专家:
今天是我公司承建的XXXXXXXXX项目竣工验收会,首先我代表X X X X 工程有限公司向A B C市X X X建设有限公司、A B C市市质检站领导以及勘察、设计、监理等各位专家对我公司工作的大力支持表示诚挚的感谢。从2013年3月6日进场施工,经过一年多的努力,克服了工程征地拆迁困难及施工区域原管线众多拆迁难度大等诸多障碍,在业主和监理、设计、勘察、质监等相关部门的大力支持和帮助下,于2014年5月25日工程竣工;下面我就项目施工情况做一简要汇报:
一、工程概况
XXXXXXX市政道路工程为BT投资城市道路拓宽工程,总长2.94km。道路两侧各拓宽5.75-12.75m不等,整个单位工程施工内容包括:道路工程(包含箱涵5座)、交通工程(标志、标牌)、排水工程、电力工程、通信工程、路灯照明工程6个子单位工程。工程道路结构拓宽标准断面共分3段,分别为:
第1段从A路至B路口两侧拓宽分别为12.75米,其中绿化分隔带1.5米,非机动车道3米,人行道4.25米,为花岗石面层铺设;
第2段从B路至C路段两侧拓宽分别为12.25米,其中绿化分隔带1.5米,非机动车道3米,人行道3.25米,为透水砖面层铺设;
第3段从C路口至终点左侧拓宽为5.75米,其中绿化分隔带1.5米,非机动车道为4.25米;右侧拓宽为12.25米,其中绿化分隔带1.5米,非机动
车道3米,人行道2.25米,为透水砖铺设。
工程合同总造价为14351.6367万元(大写:1亿肆仟叁佰伍拾壹万陆仟叁佰陆拾柒元整),总工期为360日历天。
二、工程项目实施阶段的工作:
工程施工前由建设单位组织,质检部门监督下,勘察、设计、监理、施工等单位进行图纸会审。并根据图纸会审情况对现场进行障碍物及地形地貌的查勘核对;核查清楚后,发现道路两侧存有大量的管线,具体包括燃气、给水、通信、国防光缆、高压电杆、电缆;这对我公司施工造成一定的困难,我公司项目部针对以上情况调整了具体的施工组织方案,并制定了一系列有针对性的专项施工方案(如对原有管线的保护专项施工方案、抛石挤淤专项施工方案、安全文明专项施工方案、安全生产事故应急救援预案等专项方案)。与此同时,征地拆迁的困难又出现在面前,我公司本着坚持为临港作贡献的原则,给业主交满意答卷的心态,对道路征地不统一进行了分批次、分阶段、分班组施工;哪段先移交后,就施工哪段,施工计划按征地进度进行调整,动态监控施工,哪里有施工面,就立即组织技术人员进行施工。
为保质量、树形象、出效果,配合业主建设需要;业主要求我公司在2个月内将K0+680-K0+980(化工路口至B路口)作为施工示范段。我公司针对此要求进行施工调整,增加机械及施工班组,调整投资方案,加班加点施工。在业主及相关单位领导的指导下,奋战60天顺利完成示范段施工,并按业主要求将此段作为典范推行到整个工程的其他段。最终在业主要求的期限内圆满完成了整个工程项目。
三、工程完成情况及质量控制和安全文明施工:
为保证质量,我公司严格按现行国家规范及设计要求进行施工,对所有
进场材料均要求有合格证,出厂质量报告等相关资料;并根据工程需要对所有原材料进行了复检。特殊路基处理(如高填方段严格按照施工规范分层碾压⇒回填合格页岩土⇒铺筑土工格栅层、C路口右侧的抛石挤淤段严格按照施工专项方案进行施工,挖除原有淤泥、回填片石、分层碾压;并通过弯沉及压实度检测和回填料的抽检和复检;并达到设计要求。在工程各实体单位的参与下进行关键部位的验槽、验筋等工序;并由检测单位进行检测。
我部已完成XXXXXXX市政道路工程竣工资料(施工记录、检验批、分部分项工程资料),共分6个子单位工程,40个分项,448个检验批,各检验批合格率均达到92%以上;分部分项工程质量控制资料已进行过核查,安全、功能项目检测资料齐全,资料分类已预立案,全部资料经过自检,已完成分部工程质量自评工作和分部工程质量验收申请表的填报,经过驻地监理部复查,具备工程验收条件。经我方自检评定合格。
在业主及监理工程师的指导并提出合理化建议的前提下,我项目部保证质量优先的原则,加快施工进度,使整个工程在业主要求的时间内完工。在安全文明施工方面,购买安全设施及安全标语、标牌,按规定的时间进行安全教育、安全技术交底。在整个施工过程中,未发生一起安全事故。
因拆迁原因,到目前为止,道路右侧K0+000-K0+220未征地移交,我公司已对此段进行承诺,在1年期限内,甲方将该区域交予我公司,我公司将立即组织相关人员进行施工。
X X X X 工程有限公司
道路工程材料总结 篇5
山东建筑大学 道路建筑材料 考试总结
填空题:
1.2.AC-25密级配混凝土从最大粒径由大到小依次为3.4.5.所能承受的塑性变型能力。通常是由延度作为条件延性指标约束表征。劲度模量是表征沥青粘-弹联合效应的指标。当沥青在低温和瞬间荷载作用下弹性变形占主要地位,而在高温和长时间荷载下,主要为粘性变形。
6.我国现行规范规定,稳定性检验、高温稳定性检验、低温稳定性检验、钢渣活性等性能检验。
7.8.沥青混合料作为一种粘弹性体在应力保持不变的情况下,应变随时间的增加而增加的现象称为蠕变。
9.10.11.率。
12.我国现行规范规定:沥青分为三个等级。
13.低温指标、雨量指标。
14.隙率、矿料间隙率、饱和度等指标。
15.实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构。
16.对于沥青材料在保持应变不变的情况下,应力随时间增加而逐渐减弱的这一现象为应力松弛。
17.摩阻角。
18.A—25
19.级配。
20.渗流硬化。
21.转薄膜加热试验法。
22.23.用于高速公路、一级公路、城市快速路沥青路面表面层及各类抗滑层的粗集料,力学指标除压碎值之外,还有磨光值磨耗值和冲击值
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山东建筑大学土木学院交通工程内部资料
简答分析题:
1.粗集料的表现密度:在规定条件下,烘干矿料矿质实体包括闭合空隙在内的单位体积的质量。
2.矿料的有效密度:在规定条件下,烘干矿料矿质实体包括闭合空隙在内的以
及开口空隙吸收的沥青后剩余的单位体积的质量。
3.石料的吸水率:石料在常温常压下最大吸水质量占干燥体积的百分率。
4.石料的饱和率:石料在常温抽真空最大饱水质量占干燥体积的百分率。
5.沥青混合料试件的空隙率:压实状态下,沥青混合料中矿料与沥青实体之间的空隙体积占总体积的百分率。
6.沥青混合料的低温抗裂性:当气温降低时,沥青面层将产生体积收缩而在基
层结构与周围材料的约束作用下沥青混合料不能自由收缩,将产生温度应力,因此要求沥青混合料具备一定低温抗裂性能。
7.沥青混合料最大理论密度:假设混合料试件完全密实,没有空隙的理想状态
下的最大密度。
8.集料的堆积密度:烘干的集料颗粒矿质实体的单位堆积体积的质量。
9.粗集料的毛体积密度:在规定的条件下,烘干集料包括开闭孔隙在内的单位
体积的质量。
10.解释AC—13的含义:集料公称最大粒径为13.2mm的密级配沥青混合料。
11.集料的压碎值:按照规定方法测得矿料抵抗压碎的能力。
12.沥青混合料试件的矿料间隙率:压实沥青混合料矿质实体之外的空间体积占
总体积的百分率。
13.沥青的劲度模量:指沥青抵抗变形的能力。
14.间断级配:在级配集料中,缺少一级或几级粒径的颗粒,大颗粒小颗粒之间
有较大的“空档”的级配。
15.连续级配:由大到小且各级粒径的颗粒都有,各级颗粒按照一定比例搭配。
16.动稳定度:产生1mm车辙深度试验轮的行走次数。
17.石灰稳定土的石灰剂量:石灰稳定土中石灰质量与干土质量的比值。
18.马歇尔稳定度:在马歇尔实验中,试件破坏时承受的最大荷载。
19.沥青混合料的抗剪强度:在外力作用下,沥青混合料失稳破坏机理较复杂,当采用摩尔—库伦理论分析时,认为沥青混合料不发生剪切滑移的必要条件是:t=c+tanΨ。
20.运动粘度:某一温度下运动粘度η与同温度下沥青密度之比。
21.沥青混合料的饱和度:压实沥青混合料试件沥青实体占矿料骨架以外空间体
积的百分率。
22.沥青混合料的组成结构类型有那几种,各有什么特点?
悬浮密实结构:密实度大,水稳定性、低温抗裂性和耐久性较好。
骨架空隙结构:高温稳定性较好,耐久性差。
骨架密实结构:具备以上两种的有点。
23.我国现行规范中密级配沥青混凝土混合料马歇尔实验技术指标有哪些?有:
矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度、流值、密度。
24.沥青抗剪强度的组成及影响沥青混合料抗剪强度的因素?
沥青混合料的结构强度由矿料颗粒之间的内摩阻角以及沥青与矿料的粘结力及沥青自身的内聚力构成。
影响抗剪强度的因素有:1沥青结合料的粘度2矿质混合料性能的影响3沥青与
矿料在界面上的交互作用4沥青混合料比面和沥青用量的影响5使用条件的影响
25.集料与沥青的粘附性评价方法有哪些?
根据沥青混合料的最大粒径决定:>13.2mm采用水煮法<13.2mm采用水浸法
26.沥青劲度模量表征沥青什么性质?根据哪些参数可以从范德波尔范围中求
得劲度模量?
表征沥青的抗变形的性能:粘弹性
参数有:荷重作用时间t或频率ω、路面温差T、胶体结构类型PI
27.我国规定沥青常用的技术指标有哪些?反映沥青的那些性能?
1针入度:粘滞性的稠度、2软化点:热稳定性、粘滞性的粘度、3延度:低温性能的延性、4脆点:低温性能的脆性。
28.普通水泥混凝土配合比设计步骤:初步配合比设计→施工和易性调整→按强
度调整→施工配合比调整。
29.如何根据针入度指标PI划分沥青的胶体结构类型及胶体的特点?
确定温度感应性系数:A=(lgP1-lgP2)/(T1-T2)
确定针入度指数:PI=30/(1+50A)-10
划分:针入度指数PI<-2,溶胶型沥青:温度敏感性强;PI>+2,凝胶型沥青:耐久性差;-2≤PI≤+2,溶凝胶型沥青:使用修筑沥青路面。
30.论述沥青混合料的技术性质有哪些?并结合我国现行规范分别指出其评价
指标是什么?
高温稳定性:MS、FL、DS、低温抗裂性:低温弯曲试验,指标:低温弯曲试验的破坏度。
水稳定性:浸水试验,指标:冻融劈裂强度比。
抗滑性:TD,沥青混合料的表面构造深度
施工和易性
31.某道路采用半刚性沥青路面结构。。车辙变形。。试问沥青混合料什么性能
不足造成的?并论述从材料的角度如何改善?
是其高温稳定性不足造成的。
道路工程竣工总结 篇6
工程竣工总结
工程名称:XX大道建设工程(八标段)
建设单位:成都市XX县交通局
设计单位:重庆XX科研设计院
监理单位:成都市XXX建设监理有限公司
施工单位:四川XX建设集团有限公司
一、工程概况:
XX大道建设工程(八标段)位于成都至XX大件路上,竣工起点K3+925竣工终点K4+925,该工程全长1000米,红线宽49米,工程内容包含道路工程,小桥一座,以及雨水管埋设。
道路横断面设计:2*2.75m(人行道)+2*6m(辅道)+2*2.5m(绿化带)+2*3*3.75m(机动车道)+4m(中间带)=49m
主车道道路路面分加宽新建部分和大件公路改建部分,加宽新建部分底基层为25cm厚水泥稳定碎砾石层,基层为25cm厚水泥稳定碎砾石层,下面层为7cm厚AC-25C粗粒式密集配沥青混凝土,表面层为5cm厚AC-16F中粒式密集配改性沥青混凝土。大件公路改建部分为AC-16F沥青砼调平层,面层为5cm厚AC-16F中粒式密集配改性沥青混凝土。
辅道底基层为20cm厚水泥稳定碎砾石层,基层为20cm厚水泥稳定碎石层,下面层为5cm厚AC-20C粗粒式密集配沥青混凝土,表面层为4cm厚中粒式密集配改性沥青混凝土。
人行道基层为15cm厚5%水泥稳定碎石,面层为6cm厚水泥混凝土彩色方砖。小桥位于XX大道K4+XXX处,左侧为1-6米钢筋砼空心板,桥宽12米,梁高0.3米,斜高30°,下部构造采用实体台,扩大基础;右侧8米钢筋砼空心板,梁高0.4米,下部构造采用柱式桥台,桩基础。
雨水管道为钢筋混凝土管,管道主线为d500-d2000及1.5*1.8方涵。
二、完成设计内容及合同约定情况:
本工程施工过程中,严格按照图纸和国家规范标准施工,对每道工序质量严格把关,现已全部完成合同约定内容,达到了合同约定的目标。
三、工程质量验收标准:
《城市道路设计规范》
《城市道路和建筑物无障碍设计规范》
《城市道路路基工程施工及验收规范》
《市政道路工程质量检验评定标准》
《公路工程技术标准》
《公路路基设计规范》
《公路桥涵设计通用规范》
《公路钢筋砼预应力砼桥涵设计规范》
《公路桥涵地基与基础设计规范》
《城市桥涵设计准则》
设计图纸
招标说明
四、隐蔽工程验收情况:
所有隐蔽工程在自检合格的基础上,填写隐蔽工程检查验收记录,报监理验收。发现问题及时整改,直至合格后方准隐蔽,保证了工程质量不留隐患。
五、工程工序、部位质量验收:
1、排水工程、管涵工程
(1)工程中所用原材料,包括水泥、石子、砂子、砖、钢筋等均按要求抽样、送检,检验合格。进厂管材、构配件有出厂质量证明文件和检测报告,并经外观检查合格。
(2)沟槽开挖:槽底高程,开挖宽度均符合标准要求。
(3)平基:有砼配合比,施工过程中根据骨料含水量进行了调整,浇筑时
采用平板和插入式振动器振捣密实,并按规定留置砼试块,试验结果合格。平基高程、厚度、宽度、管座肩宽、肩高、蜂窝面积均符合标准要求。砂石平基,平整高度、厚度、符合标准要求。
(4)安管:管道安装完成后,对管内底高程、中线位移、抹带接口、宽度、厚度、是否空鼓、裂纹等进行检查验收,均符合标准要求。
(5)检查井:水泥、石子、砂子等按要求抽样送检合格,有砼配合比和水泥砂桨配合比;爬梯有出厂合格证明,并经外观检查合格。砌筑完成后对井身尺寸、井盖高程、井底高程及外观进行检查验收,均符合标准要求。
(6)闭水试验:试验过程严格按试验步骤操作,结果为:无明显渗水现象,渗水量小于规范允许渗水量,闭水试验合格。
(7)回填:严格按规范要求分层夯填。重点控制了过路管沟的回填质量,虚铺厚度,夯实便数严格按规范要求。
2、道路工程
(1)水泥稳定碎石基层:碎石料分级堆放,使用按施工配合比掺配,施工时采用人工配合机械摊铺,采用18t以上三轮压路机碾压,每次取样进行筛分、水泥剂量检测、抗压强度试验、压实度>98%。
(2)沥青混泥土面层:沥青砼有配合比报告,石油沥青有生产厂家的合格证明文件。试验抽检沥青针入度、延度、软化点三大指表,试验结果符合要求。施工过程严格按规范要求操作。采用两台沥青摊铺机进行联合摊铺。碾压完成后,经检查验收,压实度、厚度、平整度、宽度、中线高程、横坡均符合设计及标准要求。
(3)缘石:外观线直、弯顺、无折角、顶面平整无错牙、直顺度、相邻块高差、缝宽及顶面高程均符合标准要求。
3、桥梁工程
(1)下部结构施工:左侧基坑开挖,右侧桩基础施工均按设计及规范要求进行组织施工,基础、台身、台帽均符合设计图纸要求和规范要求。
(2)上部结构施工:预制桥板强度符合设计要求,顶面进行了拉毛处理,严格按国家规范要求进行吊装。
总之,本工程通过项目部全体人员的共同努力,以及建设单位、设计单位、监理单位、质监部门等有关部门领导通力协作,配合。确保了工程能够保质保量的完成了合同约定内容,经各项检验该工程符合设计要求和规范规定,并满足使用功能。
四川XXX建设集团有限公司
XX大道项目部
道路工程材料总结 篇7
关键词:实验教学,虚拟实验,教学模式
新时期下,国家提出“卓越工程师培养计划”,该培养计划的目标就是造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。卓越工程师的培养,不仅要变革已有的教学内容,而且要变革已有的教学方法和教学组织形式。道路工程是典型的工科专业,它的显著特点是应用性、实践性强,对学生的专业技能和创新能力要求较高。实验教学在培养学生创新能力方面具有明显的优势,与理论教学相比具有直观性、实践性、综合性和创新性等特点,因此卓越工程师的培养应加大实验教学环节。
一、传统实验教学模式及其特点
传统实验教学模式是学生在教师的指导下参观或实际操作具体实验内容,这对提高学生的动手能力和理论联系实际的能力都有帮助。具体特点如下[1,2]。
1. 自主学习性。
相对于课堂教学,实验教学中学生占主导地位。通过课堂上实验原理的学习,学生了解到很理论性的东西,知道实验设计的来龙去脉,但具体如何操作,就需要实验教学来掌握。通过阅读实验指导任务书,从基本的实验仪器的认识,到实验试件的制备、实验加载的先后顺序,同学们都要靠自己去学习、掌握,做好充分的预习和总结,才能在实际实验操作中不手足无措。
2. 实践性。
基于课下的自主学习,学生要把书本上的概念、实验原理、实验方法等抽象的知识,转换成鲜活、灵动的具体实验项目,这就需要亲自动手操作,亲自实践。在整个实验过程中,从实验仪器的组装、试样的安装,到实验参数的设定,学生需要不断地调节控制仪器以达到准确控制的目的。比如:沥青软化点实验中,实验温度从5℃开始,以5℃/min的升温速率加热,在这个过程中,就需要调节加热阀门的大小来确定升温速率,同时调节转子的转动速率来辅助温度上升。在这个过程中,学生需要不断观察记录每一分钟的升温速率,分析和预测下一分钟的升温速率,离目标大了粗调,离目标近了微调,不断实践、不断调整,最终得到一个合适的加热阀门控制大小和转子转动速率大小的组合。
由于实验的实践性不能通过理论讲解所取代,也不能通过观察学习取得,必须学生亲自动手操作才能实现。因此,学校必须为学生提供足够多的实验设备、实验材料物质条件等,以让每个学生都有动手学习和练习的机会。只有亲自动手实践,才便于教师及时发现问题,进行单独指导,最大限度地发挥每个学生的积极性和主动性。
3. 开放性。
实验的开放性是指实验课不同于理论课,容易形成封闭或者半封闭的体系。理论课程有其自身的内涵与外延,可以关起门来自行学习和推理。实验课程需要同学自己动手实践,在这个过程中,学生的大脑、手脚和一切设备是一个开放的实验系统,理论指导大脑,大脑指挥双手,双手控制设备和外在参数,中间每一个环节都可以改变,也可以反复修正。这个过程也是理论联系实际、知识转化实践的过程。
4. 综合性。
实验的综合性一方面指实验课程综合了基础理论知识和专业知识,自学能力和模拟能力,想象能力和实际操作能力,另一方面是指实验设计可以是综合性的内容。在实验过程中,同学们手脑并用,视觉、听觉、嗅觉功能都启动,依靠自身的力量独立观察分析出现的问题,并努力利用已有知识解决问题。必要时,同学们可改变实验条件或实验参数,反复或重复进行实验,教师也应该鼓励引导学生自主进行设计实验。在这个过程中,可以巩固已有知识、学习或发现新的知识,激励学生产生更大的学习热情,追求更大的科学进步。
二、虚拟仿真实验教学模式及其特点
虚拟实验是借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术,应用虚拟模型来仿真实际物理实验过程和实验结果以达到进行科学实验目的的应用系统[3,4]。虚拟实验在计算机上建立一个部分代替或全部代替传统实验操作环节的相关软硬件操作环境,用户可以像在真实环境中一样完成各种实验项目,所取得的实验结果也应该与真实环境中所得的效果相等价。具体特点如下。
1. 多媒体技术。
不同于传统的技术手段,多媒体技术可以利用计算机综合处理图像、声音、动画等素材,构建生动逼真的二维和三维场景,具有形象、生动、直观、高效的特点,这从视觉上就可以吸引同学们的兴趣,而兴趣是最好的教师。
2. 人机交互技术。
不同于呆板的生硬的死物,输入和输出相互分离,应用人机交互技术可以帮助实验者与实验内容进行交流,就像面对一个鲜活的“实体”,输入不同的内容即时给出相应的输出。这样鲜活有趣的实验形式,不仅拓展了实验的范围,也增加了实验的趣味性。
3. 虚拟现实技术。高效的仿真技术可以让同学们浸润实验环境内,达到身临其境的效果,实现以虚代实的体验。
三、以沥青实验为例开展虚实结合的教学模式
《道路工程材料》课程中实验教学大纲涉及到的沥青实验有三个:沥青针入度实验、软化点实验和延度实验,俗称三大指标实验。以延度实验为例,从实验前准备、制备试件到测试结束、清洗模具,至少需要6小时(加热沥青到流动状态2小时,浇模;在常温下冷却不少于1.5小时,刮模;之后放入测试温度下保温不少于1.5小时;开始测试,测试大约0.4小时;测试结束,清理模具0.5小时),但3个实验总共才2个课时,时间根本就不够。
为了在规定时间内完成教学工作量,一般都由实验教学教师准备试件,学生真正参与的工作为测试那0.4小时部分,前期准备工作和后期清理模具都是实验教师理论讲解和口头说明。而前期准备工作至关重要,它直接影响着最终的实验结果。
例如:(1)沥青加热到流动状态时的温度。加热温度太高,沥青容易老化,导致沥青变硬变脆,反映在实验结果上就是延度值偏小。加热温度太低,沥青变得粘稠,浇模时在试件内部容易产生气泡。在做延度拉伸实验时,容易在气泡出率先出现断裂,反映在实验结果上就是延度值偏小。(2)浇模后试件在常温下的冷却时间。如果急于求成,缩短冷却时间,未待沥青试件完全冷却到室温就放入测试温度下保温,快速的降温会导致沥青变脆,反映在实验结果上就是延度值偏小。(3)在测试温度下的保温时间。如果人为地缩短保温时间,试件内部未完全降到测试温度就开始测试,反映在实验结果上就是延度值偏大。
基于以上分析可知,如果采用传统的实验教学模式,由实验教学教师代为浇模,看似学生做了主题的实验部分,但从实验整个过程来说,学生只参与了其中的一小部分,而那些直接影响实验结果的最重要的部分都没有参与,也就丧失了自己发现问题和学习影响因素的部分。
而如果采用虚拟仿真实验和真实实验教学相结合的模式,同学们先事先采用虚拟仿真实验进行模拟测试,全程参与整个测试过程,再在实验室真实测试主题的部分,则可以达到教学效果最大化的目的。具体优点如下:(1)让同学们快速了解完整的测试过程。实验测试是有先后顺序的,如果顺序搞错,模拟实验就进行不下去,这样可以帮助学生学习正确的测试流程。(2)学生可以参与试样准备过程,自己确定加热温度和保温时间等。模拟实验可以快速地让时间飞逝(设置增大倍数),可以短时间内升到所需温度(精确到1℃);实际等待时间2小时,模拟实验只需要1分钟,大大节约了时间,提高了效率。具体参考图1。(3)在一些关键实验部分,可以设置放大镜等功能,帮助学生更好地观察实验结果。如针入度实验中:针入度皿内沥青试样高度的确定,学生可随时停止或重新制作试样;针入度针与沥青试样刚好完全接触的临界点的确定。具体参考图2。(4)提高学习效率,增强教学效果。同学们事先经过模式实验,实际测试时就是在做实战演练,做起来胸有成竹;原先易犯的错误已经得到纠正,在实际操作时就可以少走弯路,提高实验效率,也增强了学习效果。(5)模拟实验不计成本,可反复演练,实际实验结束后,同学们还可以进行模拟实验以巩固学习内容。
四、结语
实验教学具有真实、直观的特点,通过实践操作可提高学生的动手能力和理论联系实际的能力,但真实实验受制于上课时间的限制,不能完整地参与整个实验过程。而虚拟仿真实验具有方便操作、快捷,不计成本反复演练等优点。因此采用虚拟实验和真实实验相结合的模式,实验前同学们先通过自学,采用虚拟仿真实验进行实验模拟,了解实验过程,掌握实验误区,并在虚拟实验中得到纠正;然后在真实实验中真实操作,提高动手动力,加深学习兴趣;课后再采用虚拟实验进行巩固,提高学习的效率。
参考文献
[1]何若宏.实验课教学特点之探讨[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2000,2(2):53-55.
[2]张继红.教学型大学工科专业学生实践教学模式研究[D].株州:湖南工业大学学位论文,2008.
[3]李美娜.初中物理力学虚拟实验系统的设计与实现[D].长春:东北师范大学,2011.
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