Дорожно-строительные материалы

    

,

где - предел прочности при сжатии материала в водонасыщенном состоянии;

     - предел прочности при сжатии  сухого материала.

    Коэффициент размягчения колеблется от 0 (у глиняных необожжённых материалов) до 1 (стекло, нефть). Каменные материалы (природные  и искусственные) с коэффициентом  размягчения больше 0,8 называют водостойкими.

    с.14  Влажность (природная) – количество воды, содержащейся в порах материала, выраженное по массе или объёму в %. Влажность зависит от погодно-климатических факторов, условий хранения материала, пористости и характера поверхности материала.

    Влажность по массе:

    

,

     Влажность по объему:

    

,

 где ₁ – масса влажного образца материала;

        ₂ – масса сухого образца материала;

      V – объем образца материала.

    Образцы массой 100г взвешивают, высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу и охлаждённые образцы взвешивают. Влажность определяют по формулам.>>>> 

    Влагоотдача – способность материала отдавать влагу при снижении влажности воздуха. Гидрофобные материалы отдают влажность быстрее, чем мелкопористые гидрофильные. 

    с.15-16<<<<Морозостойкость- свойство материала в водонасыщенном состоянии выдерживать требуемое число циклов попеременного замораживания и оттаивания. При этом допускается  снижение прочности при сжатии материала не более чем на 15% и потери в массе не более, чем на 5%.

    В зависимости от числа циклов переменного  замораживания и оттаивания , которые  выдержал материал, устанавливается  его марка по морозостойкости.  Так, например, цементобетон должен иметь  марки Мрз 50, Мрз 100, Мрз 200. Это значит, что образцы выдержали заданное число циклов испытания.

    Цикл  испытания включает замораживание  образца, предварительно насыщенного  водой, в морозильной камере при  температуре  -17-25°С  и последующее  оттаивание в воде комнатной температуры. После 15-25 циклов и каждых последующих 25 циклов замораживания и оттаивания каждый образец осматривают и отмечают признаки разрушения. Каждый образец высушивают до постоянной массы, взвешивают и определяют потерю в массе.

    

,

    где - масса образца до испытания;

         - масса образца после испытания.

    Если  потеря в массе превысила допустимы предел, испытание прекращают  и за показатель морозостойкости принимают предыдущее число циклов замораживания и оттаивания, при котором потеря в массе не превышала допустимой.

    Потерю  прочности после испытания на морозостойкость при заданных циклах испытания характеризуют коэффициентом  морозостойкости:

    

,

    где - предел прочности при сжатии образцов, прошедших циклы замораживания и оттаивания;

              -предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов до замораживания.        

    Материал  считается морозостойким, если его коэффициент морозостойкости после заданного числа циклов испытаний не менее 0,75.>>>>.                

    1 цикл замораживания в лабораторных  условиях даёт эффект близкий  к 3-хгодичному или 5-тигодичному  действия атмосферы(климатических  условий). 

    Воздухостойкость -  способность материала длительно выдерживать многократные увлажнения и высушивания без деформации и потери механической прочности.

       Атмосферостойкость – способность материала не рузрушаться под воздействием климатических условий. 

    Теплофизические  свойства:

- теплопроводность;

- теплоизоляция; 

- теплоёмкость;

- огнеупорность;

- огнестойкость;

- радиационная  стойкость. 

    Теплопроводность – способность материала пропускать тепловой поток через свою толщу при условии разных температур поверхности: 

    

,

    где  Q – количество тепла,

             - толщена материала;

              A – площадь поверхности материала;

        t₂-t₁ – разность температур;

        Т – время прохождения теплового  потока. 

    Теплоизоляционными  свойствами обладают пористые материалы  с замкнутой структурой пор;

    Теплоёмкость – свойство материала поглощать определённое количество тепла при нагревании. Она характеризуется коэффициентом теплоёмости :

,

где Q – количество тепла;

     m – масса материала;

     t₂-t₁ – разность температур.  

    Огнеупорность – способность материала выдерживать длительные воздействиявысоких температур без деформации и разрушений.

    По  степени огнеупорности материалы делятся на:

        - огнеупорные (которые выдерживают температуру 1350-1580);

        - легкоплавкие (до 1350). 

    Огнестойкость – свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течении  определённого времени . Для оценки огнестойкости введем показатель возгораемости, который основан на 3х признаках предельного состояния:

1. потеря несущей способности (снижение прочности, увеличение деформации);

2. потеря теплоизоляционных свойств;

3. потеря сплошности.

 

    Предел  огнестойкости конструкции характеризуется  временем с начала теплового воздействия  и до появления одного из признаков предельного состояния (измеряется в часах).

    По  возгораемости материалы делятся  на:

    - несгораемые  (бетоны, стали, кирпичи);

    - трудносгораемые  (асфальтобетон, полимерные материалы);

    - сгораемые  (древесина, битум). 

    Радиационная  стойкость – стабильность строительных материалов по отношению к действию ионизирующих излучений.

      Основным параметром ионизации  является плотность потока частиц  и их энергии.

      При излучении возможны разрывы  химических связей, нагрев до  высоких температур, оплавление материала и переход из кристаллического в аморфное состояние. При этом идёт развитие внутренних деформаций, образование трещин и в итоге полное разрушение.

      Для защиты от γ-излучения применяют  материалы с большой плотностью (свинец, тяжелые бетоны).

     Для защиты от нейтрального потока применяют материалы, содержащие в своём составе большое количество связанной воды (так называемые гидротированные бетоны или лимонитовые руды),так же используются добавки в бетоны (бор, кадмий, литий).   
 

 

1.2 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДСМ (2 часа) с.5-11  
 
 
 

 

ТЕМА_2.3_КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ПЕРЕРАБОТКОЙ ГОРНЫХ ПОРОД

1. Щебень из скальных горных пород, получение, размеры фракций, показатели фракций, показатели качества, область применения в дорожном строительстве
2. Щебень из гравия, определение, фракции, способ получения, показатели качества
3. Щебень кубовидный, область применения, фракции, достоинства и недостатки, способ получения
4. Щебень из попутно-добываемых горных пород и отходов горно-обогатительных предприятий, применение, характеристика
5. Песок из отсевов дробления горных пород. Определение показатели качества, применение
6. Штучные каменные материалы из горных пород: бутовый камень, шашка, брусчатка, бортовой камень, плиты облицовочные, тротуарные. Их получение, сырьё для них, показатели качества, область применения

 
 

1. ЩЕБЕНЬ ИЗ СКАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД, ПОЛУЧЕНИЕ, РАЗМЕРЫ ФРАКЦИЙ, ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

 

     Щебень - это продукт дробления скальных горных пород. Щебень производится путем добычи в карьере горной породы, которую затем путем «грохочения» (способ дробления гранита) перерабатывают в щебень. Самой распространенной и широко применяемой горной породой является гранит. Щебень может быть получен также при дроблении валунов и гравия.

     Щебень - наиболее широко используемый продукт добычи и переработки нерудных строительных материалов.

     Щебень для дорожного строительства. Щебень является одним из основных материалов, который применяется для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог. От качества щебня в значительной мере зависят их потребительские свойства (ровность, коэффициент сцепления и т.д.) и долговечность. Особенно это относится к щебню, применяемому для устройства верхних слоев дорожной одежды, непосредственно воспринимающих высокие механические нагрузки от движущегося транспорта, находящихся под воздействием природных факторов и антигололедных химических средств.

     Щебень, применяемый в дорожном хозяйстве, условно можно разделить на три группы: щебень для устройства оснований дорож^ЫХ одежд (любые, но преимущественно осадочные скальные и рыхлые горные породы с крупностью фракций 5-20, 20-40, 40-70, 0-40, 0-70 мм);

     щебень для нижних слоев покрытий (метаморфические и магматические горные породы с крупностью фракций 5-20 и 20-40 мм);

     щебень для верхних слоев покрытий из асфальтобетонных смесей типа А и поверхностной обработки (магматические и частично метаморфические горные породы крупностью щебня от 5 до 20 мм) с содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы не более 15% (группа 1 по ГОСТ 8267-93), который принято называть «кубовидным».

     Щебень - это осколки скальных горных пород. Шебень производится переработкой горной породы, путем, дробления в различные фракции. По размеру зерна щебень разделяют на основные; и, сопутствующие фракции щебня. Основные фракции щебня это: 5-10 мм, 5-20 мм, 10-2% щл, 20-40 мм, 20-65 мм, 25-60 мм, 40-70 мм. Сопутствующие фракции это: 0-2 мм, 0-5 мм, 0-15 мм, 0-40 мм, 0-60 мм, 2-5 мм. Наиболее часто используемые это: 5-20, 20-40, 40-70.

     Свойства, определяющие характеристики щебня это прочность, морозостойкость, плотность, водопоглощение и водонасыщение, состав и форма зерен.

     Зерновой состав щебня должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ». В щебне нормируют также и содержание зерен пластинчатой и игловатой форм. Щебень по форме зерен подразделяется на 4 группы:

-1 кубовидная - до 15%,

• II улучшенная - от 15% до 25%,
• III обычная - от 25% до 35%,
• IV обычная - от 35% до 50%.

     Лещадность щебня практически самая важная характеристика щебня. Причем, чем меньше лещадность, тем более качественный щебень. Морозостойкость щебня оценивается числом циклов замораживания и оттаивания. По морозостойкости щебень подразделяется на: F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400. В строительстве в основном применяют щебень с маркой прочности не менее F300. По прочности щебень характеризуется по пределу прочности горйой породы при сжатии. В зависимости от марки щебень можно разделить на группы:

• высокопрочный Ml 200-М 1400,

       - прочный М800-М1200,

• средней прочности М600-М800.
• слабой прочности М300-М600,
• очень слабой прочности М200.