道路建築材料論文

　　在建築物中使用的材料統稱為建築材料，是土木工程和建築工程中使用的材料的統稱。下文是小編為大家整理的關於的範文，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺析材料科學的發展對道路建築材料技術的影響

　　【摘　要】本文針對詳細的介紹了道路建築的主要材料及其各個材料的性質，並闡述了各材料研究發展對道路建築材料的影響，為設計人員和施工人員在道路建築材料的選用上提供參考。

　　【關鍵詞】石料;瀝青;水泥混凝土;道路材料

　　0.引言

　　道路建築材料主要是指用於道路路面結構、橋樑工程結構及其附屬構造物所用的各類建築材料，其技術性能和質量與工程結構的使用效能和耐久效能之間關係密切。而材料科學的發展對道路建築材料技術的進步有很大的促進作用，對各種材料深入的研究，為將來道路建築材料的選用提供參考。

　　1.石料與集料

　　1.1石料與集料的定義、分類

　　通常，我們將石料和集料亦稱骨料統稱為沙石材料，它們是道路與橋樑建築工程中使用量最大的建築材料。不同造岩礦物和成巖條件使各類天然岩石具有不同的結構和結構特徵。石料的物理力學性質在很大程度上取決於天然岩石的礦物成分，以及這些礦物成分在岩石中的結構與構造[1]。按岩石的形成條件可將岩石分為岩漿岩、沉積岩、變質岩三大類。岩漿岩是岩漿冷凝而形成的岩石，根據冷卻條件不同又分為深成岩、噴出巖及火山岩三類。沉積岩是由母巖巖漿巖、變質岩和早已形成的沉積岩在地表經風化剝蝕而產生的物質，經過搬運、沉積和硬結成岩作用而形成的岩石，因其多數是經水流搬運、沉積而成，又稱水成岩。變質岩是原聲的岩漿岩或沉積岩經過地質上的變質作用而形成的岩石。

　　1.2石料與集料物理性質的研究發展

　　石料的物理常數有密度、孔隙率、吸水性、抗凍性。在結構工程中，石料具有一定的抗壓、抗剪、抗彎拉強度，以及抵抗荷載衝擊、剪下和摩擦的作用。隨著科學的發展和技術手段的進步，對石料集料的研究越來越精細，越來越科學合理，這都為道路材料技術的發展提供了理論支援。

　　1.3石料與集料在道路工程中的運用

　　在道路、橋樑工程中，符合技術要求的石料製品通過幹砌或漿砌構成工程結構物，礦質混合料可以與瀝青、水泥製成瀝青混合料和水泥混凝土，或通過攤鋪、壓實等工藝直接形成道路結構層，後者稱為無結合料集料。礫石集料主要用於道路結構的基層或墊層，其作用是承受面層傳遞的荷載，並將荷載分佈於路基或墊層。而添隙礫石則是用單一尺寸的粗碎石作主骨料形成嵌鎖結構，起承受及傳遞荷載作用，以石屑作為填隙填滿粗碎石間的空隙，增加密實度和穩定性。

　　2.瀝青

　　2.1瀝青材料

　　瀝青是一種憎水性的有機膠凝材料，構造緻密，與石料、磚、混凝土及砂漿等能牢固的黏結在一起[2]。瀝青製品具有良好的隔潮、防水、抗滲、耐腐蝕等效能。瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種。

　　瀝青沒有固定的熔點，當溫度升高時，瀝青塑性增大，黏性減小，由固體或半固體逐漸軟化，變成黏性液體;當溫度降低時，瀝青的黏性增大，塑性減小，由黏流態變為固態。瀝青軟化點是反映瀝青溫度敏感性的重要指標，它表示瀝青由故態變為黏流態的溫度，此溫度愈高，說明溫度敏感性愈小，既環境溫度較高時才會發生這種狀態轉變。大氣穩定性：大氣穩定性是指石油瀝青在溫度、陽光、空氣和水的長期綜合作用下，保持效能穩定的能力。

　　2.2改性瀝青、瀝青混合料、再生瀝青

　　所謂改性瀝青，是指摻加橡膠、塑料等高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其它填料型外摻劑，與瀝青均勻混合，從而使瀝青的性質可以改善而製成的瀝青混合物[3]。

　　瀝青混合料是指適當比例的粗集料、細集料及填料組成的符合規定級配的礦料與瀝青結合料拌合而成的混合料的總稱。瀝青混合料的分類方法取決於礦質混合料的級配、集料的最大粒徑、壓實空隙率和瀝青品種等。

　　瀝青路面的再生技術,是將舊瀝青路面經過銑刨、回收、破碎、篩分後,與再生劑、新瀝青材料、新集料等按一定比例重新拌和混合料,使之能夠達到新瀝青混合料的技術要求,並用其重新鋪築路面的一套工藝技術。瀝青再生機理：瀝青再生的機理目前有兩種理論，一種理論是“相容性理論”，該理論從化學熱力學出發，認為瀝青產生老化的原因是瀝青膠體物系中各組分相容性的降低，導致組分間溶度引數差增大。如能摻入一定的再生劑使其溶度引數差減小，則瀝青即能恢復到甚至超過原來的性質。另一種理論是“組分調節理論”。該理論是從化學組分移行出發，認為由於組分的移行，瀝青老化後，某些組分偏多，而某些組分偏少，各組分間比例不協調，所以導致瀝青路用效能降低，如能通過摻加再生劑調節其組分，則瀝青將恢復原來的性質。實際上，這兩個理論是一致的，前者是從瀝青內部結構的化學能來解釋，後者是從巨集觀化學組成量來解釋。

　　2.3瀝青的發展在道路工程中的應用

　　隨著冶煉技術的進步和對瀝青各項性質研究的深入，我國路用瀝青的各項指標也在不斷地提高。比如對瀝青含蠟量的控制由原來的3%提高到2%。這些都為道路路面提供了材料基礎。也為研究道路路面破壞提供了理論基礎。

　　3.水泥混凝土

　　3.1水泥與石灰

　　水泥和石灰是土建工程中使用較為廣泛的無機膠凝材料，經過物理化學過程，能產生強度和膠凝能力，將砂石等散狀材料膠結成整體，或將構件結合成整體。水泥是一種水硬性無極膠凝材料[4]。水泥與水混合後，經過一系列物理化學作用，由可塑性漿體變成堅硬的石狀體。石灰是一種氣硬性無機膠結材料，就硬化條件而言，石灰只能在空氣中硬化，其強度也只能在空氣中保持並連續增長。

　　3.2水泥混凝土砂漿

　　水泥混凝土是由水泥、水與粗、細集料亦稱石子、砂按適當比例配合，必要時摻加適當外加劑、摻合料或其它改性材料配製而成，其中水泥起膠凝和填充作用，集料起骨架和密室作用，水泥與水發生水化反映生成具有膠凝作用的水化物，將集料顆粒牢固地粘結成整體，經過一定凝結硬化時間後形成人造石材，常簡稱混凝土。水泥混凝土用途廣泛，是各種建築物、構築物中用量最大的材料之一，在路面工程中，它具有以下特點：水泥混凝土路面是高階路面它較高的強度、穩定性、耐久性和良好的平整度、粗糙度，能夠適應繁重和快速交通的要求。

　　4.總結

　　隨著科技的進步和社會的發展，對道路建材的研究也在不斷地深入和細化。這為路面工程質量的提高提供了物質基礎和技術支援，也為路面病害檢測和修復提供了理論依據。

　　【參考文獻】

　　[1]王海俊,殷宗澤.堆石料長期變形的室內試驗研究[J].水利學報，2007，08.

　　[2]李江,封晨輝.永久性瀝青路面[J].石油瀝青,2005，03.

　　[3]劉貴,任曉傑.瀝青路面再生技術概述 [J].黑龍江交通科技,2004，11.

　　[4]水泥穩定碎石基層收縮裂縫的防治[A].全國城市公路學會第二十次學術年會論文集[C].2011.

　　篇2

　　試論道路建築材料實驗教學示範中心建設

　　【 論文關鍵詞】示範中心　道路建築材料　實驗教學

　　【論文摘 要】高等學校學生即將面臨走入社會，因此其學習不可缺少的要加入提高動手能力的實驗課程。實踐證明，實驗教學可以有效提高學生的創新能力，培養學生的 科學思維和分析、解決問題的能力。為此，在道路建築材料實驗教學中，我們嘗試建立實驗教學示範中心，並系統的介紹了其再實驗教學體系、方式、教師隊伍及管理體制等建設方面的實踐和經驗。

　　目前在高等學校課程教學中，實驗教學是重要的組成部分。對工科專業而言，實驗更是科學研究與探索的重要手段，也是學生掌握知識和基本技能的重要環節。實驗教學模式在引導學生科學思維、培養綜合分析問題和解決問題的能力、培養學生創新精神與實踐能力方面有著重要的作用。

　　1 構建科學合理的實驗教學體系

　　以培養複合型、研究型、創新型的人才為目標，增加提高型實驗綜合性、設計性、應用性等、研究創新型實驗的比例。實驗教學採取分層次、分階段、循序漸進的模式，由淺入深、由簡單到綜合、課內外結合，並通過開放式實驗教學，鼓勵學生自主立項，充分調動學生學習的積極性和主動性，培養科學的方法和嚴謹的態度。在實驗教學體系上，分成四個層次，基礎理論實驗、綜合性實驗、設計性實驗和開放性實驗，以道路建築材料為例。

　　1.1 基礎理論實驗。

　　基礎理論實驗使學生對道路建築材料的基礎性質和理論有比較深入的理解，並使學生逐步瞭解道路建築材料的實驗技能。道路建築材料的基礎理論實驗教學主要包括集料、水泥、水泥混凝土、瀝青、瀝青混合料等材料應知應會原理性實驗。

　　1.2 綜合性實驗。

　　綜合型實驗以提升綜合能力為目標，以課程設計和創新實驗為主，根據不同的專業，通過課程設計或創新實踐課程，對學生進行更加深入的培養和訓練。採用老師命題，學生自由組合的小組選課模式，相互配合完成設計題目。

　　1.3 設計性實驗。

　　設計性實驗是與實際工程應用相結合、給定設計要求，主要由學生獨立完成的設計課題，培養學生獨立分析問題和解決問題的能力，培養學生創新精神與實踐能力。

　　1.4 開放性實驗。

　　開放性實驗是教師及時將學科的最新科研成果經過濃縮提煉轉化到實驗教學中而開設的專案。這樣不但使科研與教學密切結合，將前沿科學、新技術及時傳授給學生。還使學生將他們學到的基礎知識用於解決理論和實際問題的重要實踐，這是對學生科研培訓的一個重要環節。這類實驗專案一般與畢業設計、學生科技活動、創新實踐及科研相關。

　　2 實驗教學方法與手段

　　2.1 分層次組織實驗教學。

　　在實驗教學改革中，以學生為主體，從廣度、深度及實際解決問題的角度進行實驗教學改革，加強多學科之間的交叉，突出改革的整體性、綜合性和實踐運用，完善整個實驗課程教學體系，整合原來分散的、與理論課對應的實驗課，分層次組織實驗教學。依次劃分為基礎實驗層次、系統實驗層次和綜合實驗層次。通過不同層次上鍛鍊其理論和實踐結合的能力，挖掘其創新潛能，達到知識積累和實踐技能綜合運用的昇華，為學生獨立開展科研立項和課外科技活動打好基礎，體現實驗教學內容的外延和社會價值。

　　2.2 以綜合性、設計性實驗為重點。

　　從課程實驗教學的具體操作中，推進以綜合性、設計性實驗教學為重點的實驗教學改革。綜合性實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗。設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案並加以實現的實驗。按照 教育部“普通高等學校本科教學工作水平評估方案”中A級指標的標準，有綜合性、設計性實驗的課程應占有實驗課程總數的80%以上，我們離這一要求還有一定距離。針對這一情況，我們要集思廣益，明確綜合性、設計性實驗的內涵，開闊思路，啟發思維，最大限度地利用實驗室所具備的實驗裝置及技術條件，通過對實驗課程內容的調整與整合，開發新的實驗內容，提高綜合性、設計性實驗在實驗教學中所佔的比例，使有綜合性、設計性實驗的實驗課程比例達到教育部本科教學水平評估優秀標準。

　　2.3 實驗內容設計體現多學科優勢。

　　在實驗內容的設計上，要充分利用長安大學多學科優勢，實現不同專業、不同學科間的交叉滲透和輻射作用，根據國家 經濟建設、社會 發展對綜合性人才的需要，跨學科、跨專業的交叉學科形成新的學科增長點。將實驗室建設和實驗內容改革納入學科體系的建設中，打破原有專業界限，尋找不同學科實驗室的融合點和生長點，促進教學、科研人員的強強聯合或橫向聯合，重新整合實驗教學內容，並注重教師科研成果向實驗教學內容的轉化。適應時代發展要求，體現實驗教學內容的 現代化、資訊化、綜合化，在教學上取得最佳的規模和效益。 　　3 大力加強實驗教學隊伍的培養

　　實驗教學隊伍是高等學校的一支重要力量，實驗中心人員的思想素質、業務水平、工作效率等都直接影響著實驗教學的質量、 科學研究的程序、實驗裝置的使用效益以及實驗室建設和管理的水平。建設一支結構、層次、數量合理、相對穩定的實驗隊伍是發揮實驗室功能、提高實驗室效益的關鍵。針對長安大學材料科學與工程學院成立時間短，道路建築材料系人員少的特點，近年來引進具有博士學位的相關專業的博士畢業研究生、博士後出站人員若干名，組成一支學歷結構、職稱結構合理的實驗教學隊伍。建設實驗教學與理論教學隊伍互通，教學、科研、技術相容，核心骨幹相對穩定，結構合理的實驗教學團隊。建立實驗教學隊伍知識、技術不斷更新的科學有效的培養培訓制度。

　　4 完善實驗教學管理體系，建立以人為本的服務理念

　　4.1 健全實驗中心管理制度。

　　為保證實驗中心正常執行，保障儀器裝置高效執行，實驗中心建立了完備的管理制度。包括：以會議、計劃、登記統計、考核評定、檔案整理和獎懲等實驗教學管理制度;以聘用上崗、學習培訓、工作量定量考評實驗隊伍建設制度;以崗位責任、請示報告、考勤管理、資源資訊 網路化、實驗室開發執行和實驗教學質量評估為主要內容的中心管理制度;以裝置管理、安全衛生和革新開發為主要內容的儀器裝置管理制度。

　　4.2 建立分室責任管理制度。

　　實驗中心每個實驗分室都配有一名專職實驗技術人員負責，並制定有分室管理條例和實驗人員崗位責任制，學生實驗守則和實驗教師守則。針對不同型別的實驗室制定不同規章制度，保證教學規範進行。

　　4.3 儀器維護管理制度。

　　制定儀器維護管理量化指標，確保儀器裝置完好率在九成以上。各實驗室裝置均執行編組定位管理，由分室負責儀器使用情況登記，做到每日檢查、每週維護、每月校驗、每學期大檢修，發現問題及時予以修理，使之隨時保持完好可用的技術狀態。展望經過幾年的建設，實驗教學中心的建設取得了明顯的效果。但中心的建設是一項長期的工作，實驗教學的改革仍需不斷完善，急需解決的問題很多。這就需要中心所有成員的長期努力，借鑑國家級實驗教學示範中心的先進經驗，結合學校與學院實際，繼續加強、落實綜合性、設計性、開放性實驗的教學內容和層次;加強實踐教學環境建設與高效執行管理機制建設，改進教學手段和教學方法，實行切實有效的開放式實驗教學;加強實驗教學隊伍建設和實驗室管理，不斷提高實驗教學水平，培養學生的實踐和創新能力，保證中心的可持續 發展，培養複合型、研究型、創新型人才。

　　參考 文獻：

　　[1]田耀剛,王太山,郭萬江,高莉寧,李煒光. 道路建築材料實驗教學示範中心建設的實踐[J]. 民營科技,2010,3.

　　[2]汪瑩. 《道路建築材料檢測與應用》課程專案化教學的研究與實踐[J]. 科技資訊,2010,24.

　　[3]李銳鐸,王宇斌. 新形勢下道路建築材料試驗教學方法改革探討[J]. 內江科技,2010,1.