Автор: P************@yandex.ru, 25 Ноября 2011 в 00:41, лекция
История дорожного строительства насчитывает многие тысячелетия. На каждом этапе развития человеческого общества к дорогам предъявлялись определенные требования, использовались различные приемы строительства, орудия труда, машины и материалы. Задолго до нашей эры в Древнем Египте, Ассирии, Вавилоне, Риме мощение улиц производилось естественным камнем, а также каменными блоками и плитами из туфа, гранита, базальта, мрамора и других горных пород. Каменные материалы тогда применялись также при строительстве мостовых сооружений. В равнинных местностях нашей страны камня, годного для дорожного и мостового строительства, было недостаточно, поэтому здесь в начале развития транспортных связей повсеместно применялись лесные материалы. Из них строились балочные мосты на сваях и на ряжах, деревянные настилы и другие дорожные сооружения. Торцовые мостовые из деревянных шашек впервые были построены по проекту В. П. Гурьева в Петербурге в начале 20-х гг. XIX в., а впоследствии нашли широкое распространение не только в нашей стране, но и в странах Европы и Северной Америки. Однако результаты археологических раскопок свидетельствуют и о том, что на территории нашей страны, в местах, где имелся естественный камень, начиная с XI в. строились каменные мостовые, а при наличии кирпича — кирпичные. С XIV в. повсеместно стали применяться булыжные дорожные покрытия.
ВВЕДЕНИЕ (2 часа)
1.Введение в предмет. Значение предмета для дорожника
2.Классификация ДСМ
3.Сертификация и стандартизация в строительстве
3.Основные технологические принципы получения строительных материалов
Наиболее популярным считается гранитный щебень с прочностью Ml200.
Радиоактивность щебня это наиболее обсуждаемый вопрос при покупке щебня. Если щебень планируют применять для всех видов строительных работ, то щебень должен относиться к 1-му классу по радиоактивности (менее 370 Бк/кг). Для строительства дорог может использоваться щебень II класса по радиоактивности (более 370 Бк/кг).
По материалам из которого производится щебень его можно классифицировать на: гранитный, гравийный, известняковый.
Щебень гранитный - получается дроблением природного гранита. Скалу сначала взрывают, далее получившиеся в результате взрыва глыбы дробят в специальной дробильной машине, на выходе гранитный щебень просеивается и разделяется на фракции.
Щебень гравийный - получается просеиванием карьерной породы иди путем дробления каменной скалы. Этот щебень применяется для фундаментных работ, при производстве бетонов при строительстве дорог, а также для устройства подушек под дороги и фундаменты малоэтажных домов.
Применение Щебня в строительстве. Одним из самых распространенных материалов, активно используемых в современном дорожном строительстве, является щебень. От его качества зависит не только безопасность движения, долговечность сооружения и потребительские свойства дорог (ровность, коэффициент сцепления и др.), но и их экономическая эффективность. Именно поэтому требования, предъявляемые к щебню, достаточно высоки. Он должен быть устойчив к истиранию, а также разрушительному воздействию природных факторов.
Для дорожного строительства используются различные виды щебня. Условно их можно разделить на две группы. Первая - это материал, который производится из осадочных скальных и рыхлых горных пород, а именно доломита, известняка и других. Такой вид щебня применяют для устройства основания дорожной одежды. Вторая -материал, получаемый из метаморфических и магматических горных пород, а именно гранита, габбро и прочих. Его используют в качестве нижнего слоя дорожного покрытия, на который укладываются асфальтобетонные смеси.
Самым эффективным и износостойким строительным материалом считается гранитный щебень. Лучшим из всех является тот, чья крупность фракций составляет 5-10 мм. Чаще всего его применяют как основу для заливки высокомарочного бетона. Материал с размером фракций 20-40 мм и 40-70 мм используется в строительных и ремонтных работах (железнодорожные насыпи, трамвайные линии и др.).
В отличие от гранитного, известняковый щебень обладает меньшей прочностью, но, благодаря достаточно высокой насыпной плотности и хорошей морозостойкости, активно используется в дорожном строительстве. Из него получается отличная подушка, на которую укладывается высокомарочный бетон или асфальт.
Самым лучшим, по своим свойствам, видом щебня считается «кубовидный». Профессионалы называют его «материалом будущего». Он очень прочен, не дает трещин и достаточно морозостоек. Долговечность дорожных покрытий, выполненных из этого щебня, повышается в несколько раз. Кроме этого для его укладки требуется от 2-х до 4-х подходов катка, что существенно отличается от работы с другими видами этого материала.
Виды щебня для дорожного строительства. Из всех природных материалов, используемых в дорожном строительстве щебень, пожалуй, можно считать основным.
Объемы производства щебня превышают 3 млрд. кубометров в год. Доля Украины составляет около 5% от этой суммы, причем примерно 70 млн.мЗ ежегодно используется в дорожном строительстве.
В общей стоимости строительства автомобильных дорог расходы на материалы превышают 60%. От их качества во многом зависит безопасность движения, экономическая эффективность автомобильного транспорта, а также потребительские свойства (коэффициент сцепления, ровность и т.д.) и долговечность сооружений. Особенно высоки требования к щебню, применяемому для устройства верхних слоев дорожной одежды. Он должен быть устойчив к отрицательному воздействию природных факторов, а также к механическому истиранию от движущегося транспорта.
Щебень, применяемый в дорожном строительстве можно разделить на две группы:
осадочные скальные и рыхлые горные породы. К этой группе относятся известняк, доломит и другие породы, крупностью фракций 5-20, 20-40, 40-70, 0-40 и 0-70 мм. Преимущественно такой щебень используется для устройства оснований одежд дороги.
метаморфические и магматические горные породы - гранит, габбро, диабаз фракций 5-20 и 20-40 мм. Используется для нижних слоев покрытий.
Гранитный щебень:
Содержание зерен щебня пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, в процентах по массе 18-25. Объемный насыпной вес щебня 1,37 т.мЗ Морозостойкость щебня F-400 Марка гранитного щебня по прочности 1400 Марка щебня гранитного по износу И-1 Содержание в щебне зерен слабых пород 0,2-3,5% Гранитный щебень соответствует ГОСТ 8267-93
Гранитный дорожный щебень - эффективное и износостойкое дорожное покрытие.
Щебень фракции 5-10 мм - самый лучший крупный заполнитель для высокомарочного бетона, применяемого в заливке мостовых конструкций, Фракции 20-40, 40-70 также пользуется устойчивым спросом и применяется в строительстве и ремонте железнодорожных насыпей, трамвайных линий и подушек автомобильных дорог.
Известковый щебень:
Содержание зерен щебня пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, в % по массе 10-12 % Форма зерен I
Содержание пылевидных и глинистых частиц в % по массе 1,5-2 % (0-0,20%) Марка щебня по прочности (дробности) др. 11-16% М60(|(#(Ю) Содержание в щебне зерен слабых пород в % по массе 5^9 % Марка по морозостойкости известнякового щебня F 150.
Насыпная плотность щебня известкового 1300 кг/мЗ Влажность щебня 3-4%
Пористость щебня 5,4-7,3 % Пустотность 48,1-50,8 % Водопоглощение щебня 2,5 %
Известняк - уникальный строительный материал, обладающий высокой устойчивостью к температурным перепадам - он выдерживает до 100 циклов замораживания и оттаивания, не утратив своих прочностных характеристик.
Применяется в качестве подушки под дорожное основание, такое, как асфальт, плотный грунт или бетон.
Известняковый щебень - менее прочный, чем гранитный, однако очень хорошо справляется со своими задачами в дорожном строительстве.
Кубовидный щебень
В отдельную группу обычно выносится так называемый "кубовидный" щебень (фр.5-20, с содержанием зерен лещадной и игловатой формы менее 15 %). Часто в последнее время его называют "щебнем будущего".
Каковы его качества в сравнении с применением привычных видов щебня?
он прочнее и его "трещинноватость" ниже;
в 2-3 раза повышается долговечность бетонных конструкций и асфальтобетонных покрытий;
снижается расход щебня и связующих (битум, цемент);
коэффициент уплотняемости асфальтобетонной смеси приближается к единице, что обеспечивает долговечность и увеличивает морозостойкость дорожных покрытий;
снижаются время и трудозатраты по укладке асфальтобетонного покрытия до 70% (для укладки покрытия требуется всего два прохода катка вместо десяти при использовании обычного щебня).
Но нельзя забывать о такой важной характеристике щебня, как радиоактивность. Для строительства дорог используется гранитный щебень II класса радиоактивности (от 370 до 740 Бк/кг).
2. ЩЕБЕНЬ ИЗ ГРАВИЯ,
ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ФРАКЦИИ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ,
ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА
Щебень из гравия.^ некоторых районах для производства щебня используют скопления валунов и булыжного камня, представляющих собой перенесенные ледниками и водами крупные обломки высокопрочных горных пород.
В весьма больших объемах (около 20% общего выпуска) щебень производится дроблением крупных фракций гравия. Этим достигается комплексное использование песчано-гравийных месторождений с дополнительным выходом высококачественного дробленого заполнителя.
В щебне из гравия дробленых зерен должно быть не менее 80% (по массе). Дроблеными считают зерна, площадь околотой поверхности которых больше половины всей площади поверхности зерна.
Показатели
дробимости при испытании в стальном цилиндре
для щебня из гравия из-за формы его зерен
выше, чем для гравия. Поэтому стандарт
относит к марке Др8 щебень из гравия с
показателем дробимости до 10%, к марке
Др12 —до 14%, к марке Др16 — до 18% и к марке
Др24 — до 26%. Остальные требования к такому
щебню аналогичны требованиям к обычному
щебню и гравию.
Щебень из гравия фракции 7 0-20ж/и. Щебень (из горных пород) - это неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и ватунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.
Щебень гравийный фракции 3-10, 20-40
Щебень гравийный
фракции 10-20.
Способ получения гравийного щебня:
Гравийный щебень получается из рыхлой осадочной горной породы, состоящей в отличие от остроугольного гранита из округлых камешков. Для производства щебня гравийного используются осадочные горные породы, добываемые в виде округлых камешков путем дробления.
Область применения гравийного щебня: Гравийный щебень применяется как заполнитель для железобетонных изделий и конструкций; а также используется в гражданском строительстве; для строительства покрытий и основании дорог; устройства покрытий и оснований пешеходных дорог и площадок.
Условия поставки гравийного щебня:
Централизация по Ж/Д; централизация автотранспортом; самовывоз. Преимущества гравийного щебня:
Гравийный щебень имеет очень низкий радиоактивный фон. Недостатки гравийного щебня: <
Гравийный щебень уступает по прочности гранитному щебню. Нормативы щебня гравийного:
ГОСТ 8267-93 "Щебень гранитный и гравий из плотных горных пород для строительных работ"
Основные характеристики щебня гравийного: Марка прочности (М) 800-1200 Морозостойкость (F) 200-300 Лещадность 2 и 3 группа Радиоактивность 1 класс Насыпная плотность т/мЗ 1,35 » 1,45 Основные фракции 3-10, 5-20, 20-40, 40-70
3. ЩЕБЕНЬ КУБОВИДНЫЙ,
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, ФРАКЦИИ, ДОСТОИНСТВА
И НЕДОСТАТКИ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЙ
Щебень кубовидной формы является строительным материалом нового поколения. Процент содержания зерен пластинчатой и игловатой формы в нем не превышает 10% , что соответствует 1 группе по форме зерен ГОСТ 8267-93. Щебень кубовидной формы имеет очевидные преимущества перед так называемым "рядовым" щебнем.
Во-первых, повышается прочность и уменьшается его "трещиноватость".
Во-вторых, в 2-3 раза повышается долговечность бетонных конструкций и асфальто-бетонных покрытий.
В-третьих, снижается расход связующих (битум, цемент) и щебня на 30%.
В-четвертых, коэффициент уплотняемости асфальтно-бетонной смеси приближается к единице, что обеспечивает долговечность и увеличивает морозостойкость дорожных покрытий.
В-пятых, снижаются время и трудозатраты по укладке асфальтно-бетонного покрытия до 70% (для укладки покрытия требуется всего два прохода катка вместо десяти при использовании обычного щебня).
Области применения кубовидного и/ебия.-Качество дорожных покрытий, а также строительных конструкций существенно зависит от формы частиц наполнителя. Форма частиц щебня определяется способом дробления горной породы. Наиболее перспективным направлением в технологии дробления является разрушение материала свободным ударом, позволяющее получить щебень кубовидной формы. Приближение формы частиц к кубовидной, а также снижение трещиноватости материала и уменьшение количества лещадных зерен позволяет увеличить прочность и долговечность бетонных и асфальтобетонных конструкций.