Каменные материалы в дорожном строительстве

Обновлено: 01.05.2024

По виду обработки природные каменные материалы и изделия из них подразделяются на:

грубообработанные (бутовый камень, щебень, гравий и песок);

штучный камень, плиты и плитки;

фасонные (профилированные) изделия.

Бутовым камнем или рваным бутом называют камни неправильной формы, полученные из различных горных пород взрывным способом. Размеры бутового камня в поперечнике не менее 150 и не более 500 мм. Бутовый камень, получаемый выломкой из слоистых пород, называется постелистым бутом.

Щебень обычно получается дроблением бутового камня и состоит из угловатых кусков с размерами в поперечнике от 5 до 150 мм.

Гравий получают просеиванием рыхлых осадочных пород; он состоит из окатанных водой зерен с теми же, что и у щебня, размерами.

Песок состоит из зерен различных горных пород с размерами в поперечнике от 0,14 до 5 мм. Различают пески естественные и пески, получаемые дроблением.

Штучным камнем называют камни правильной геометрической формы, крупные камни называют блоками. Вес крупных блоков равен 100—5000 кг.

По способу изготовления каменные материалы и изделия подразделяются на пиленые (крупные стеновые блоки, камни и плиты) и колотые (камни тесаные, бортовой камень, брусчатка и т. п.).

По характеру обработки поверхности камня различают фактуры, полученные скалыванием и обработкой абразивами.

При скалывании получают следующие фактуры:

скала — скол с буграми и впадинами на поверхности;

рифленая — рельефная с правильным чередованием гребней и впадин глубиной до 2 мм;

бороздчатая — равномерно-шероховатая с прерывистыми бороздками глубиной от 0,5 до 1 мм;

точечная — равномерно - шероховатая с точечными углублениями от 0,5 до 2 мм

Обработка абразивами дает фактуры:

пиленую — неравномерно - бороздчатую с глубиной бороздок I до 2 мм;

I шлифованную — равномерно - шероховатую с глубиной рельефа до 0,5 мм;

лощеную — гладкую, бархатисто - матовую с выявленным рисунком камня;

зеркальную — гладкую с зеркальным блеском. По величине предела прочности при сжатии образцов в воздушно - сухом состоянии все природные каменные материалы делятся на марки: 4, 7, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000.

По числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, выдержанных образцами, природные каменные материалы разделяют по морозостойкости на марки 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200, 300 и 500.

Природные каменные материалы подразделяют на сырьевые и готовые материалы и изделия.

К сырьевым материалам относят щебень, гравий и песок, применяемые в качестве заполнителей для бетонов и растворов; известняк, мел, гипс, доломит, магнезит, глина, мергели и другие горные породы - для изготовления строительной извести, гипсовых вяжущих, магнезиальных вяжущих, портландцементов.

Готовые каменные материалы и изделия подразделяют на материалы и изделия для дорожного строительства, стен и фундаментов, облицовки зданий и сооружений. К каменным материалам для дорожного строительства относят булыжный, колотый, брусчатый и бортовые камни, щебень, гравий, песок. Их получают из изверженных и прочных осадочных горных пород.

Булыжный камень представляет собой зерна горной породы с овальными поверхностями размером до 300 мм.

Колотый камень должен иметь форму, близкую к многогранной призме или усеченной пирамиде с площадью лицевой поверхности не менее 100 см2 для камней высотой до 160 мм, не менее 200 см2 - при высоте до 200 мм и не менее 400 см2 - при высоте до 300 мм. Верхняя и нижняя плоскости камня должны быть параллельными.

Булыжный и колотый камни применяют для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, крепления откосов насыпей, каналов.

Камень брусчатый для дорожных покрытий имеет форму прямоугольного параллелепипеда. По размерам подразделяют на высокий (БВ), длиной 250, шириной 125 и высотой 160 мм, средний (БС) с размерами соответственно 250, 125, 130 мм и низкий (БН) с размерами 250,100 и 100 мм. Верхняя и нижняя плоскости камня параллельны, боковые грани для БВ и БС сужены на 10 мм, для БН - на 5 мм. Изготавливают его из гранита, базальта, диабаза и других горных пород с пределом прочности при сжатии 200-400 МПа. Применяют для мощения площадей, улиц.

Камни бортовые из горных пород применяют для отделения проезжей части дорог от разделительных полос тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров от газонов и т. п. По способу изготовления подразделяют на пиленые и колотые. По форме бывают прямоугольные и криволинейные. Имеют высоту от 200 до 600, ширину - от 80 до 200 и длину - от 700 до 2000 мм.

Бутовый камень - куски камня неправильной формы размером не более 50 см по наибольшему измерению. Бутовый камень может быть рваный (неправильной формы), и постелистый.

Щебень представляет собой рыхлый материал, полученный дроблением скальных горных пород с прочностью 80-120 МПа. При размере зерен от 5 до 40 мм его применяют для черного щебня и асфальтобетона при строительстве автомобильных дорог, щебень с зернами от 5 до 60 мм служит для устройства балластного слоя железнодорожного пути.

Гравий - рыхлый материал, образовавшийся при естественном разрушении горных пород. Имеет скатанную форму. Для изготовления черного гравия применяют гравий с размером зерен от 5 до 40 мм, а для асфальтобетона его дробят обычно на щебень.

Песок - рыхлый материал с размерами зерен от 0,16 до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения или полученный искусственным дроблением горных пород. Применяют его для подстилающих слоев дорожных одежд, приготовления асфальтовых и цементных бетонов и растворов.

Каменные строительные материалы включают широкую номенклатуру изделий, получаемых из горных пород: рваный камень в виде кусков неправильной формы (бут, щебень и др.), изделия правильной формы .

Породообразующие минералы

В настоящее время известно около 5000 минералов. В образовании же горных пород преимущественно участвуют 25 минералов. Основными породообразующими минералами являются кремнезем, алюмосиликаты, железисто-магнезиальные, .

Горные породы

Изверженные горные породы подразделяют на глубинные, излившиеся и обломочные. Глубинные породы образовались в результате остывания магмы в недрах земной коры. Затвердевание происходило медленно и под давлением. В .

Осадочные горные породы

Осадочные горные породы по условиям образования подразделяют на обломочные (механические отложения), химические осадки и органогенные. Обломочные породы образовались в результате физического выветривания, т. е. воздействия ветра.

Метаморфические горные породы

К метаморфическим горным породам относят гнейсы, глинистые сланцы, кварцит, мрамор. Гнейсы - сланцевые породы, образовавшиеся чаще всего в результате перекристаллизации гранитов при высокой температуре и одноосном .

Добыча и обработка каменных материалов

Горные породы для изготовления каменных материалов разрабатывают, в основном, открытым способом в карьерах. Рыхлые породы - песок, гравий - добывают одно- или многоковшовыми экскаваторами и гидромеханизированным .

Материалы и изделия из природного камня

Технические требования к материалам и изделиям Важнейшими характеристиками природных каменных материалов являются средняя плотность, прочность при сжатии, истираемость, износ, морозостойкость, водостойкость, теплопроводность. По средней плотности каменные материалы .

Защита, транспортирование и хранение каменных материалов

Каменные материалы в условиях службы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением горных пород на земной поверхности называют выветриванием. .

Преимущества искусственного камня перед натуральным

Наука не топчется на месте в ожидании очередного «чуда» - постепенно строительный рынок пополняется все новыми разновидностями заменителей натуральных материалов. Еще каких-то несколько лет назад и речи не шло об использовании искусственного камня, но теперь этот .

Шлифовка и полировка мрамора

Мрамор – один из самых красивых стройматериалов, применяемый во все времена для внутренней и внешней отделки помещений и зданий. Всеобщую любовь, как строителей, так и обладателей он заслужил благодаря своим природным свойствам – податливости и способности .

К ним относят булыжный, колотый, брусчатый и бортовые камни; щебень, гравий, песок. Их получают из изверженных и прочных осадочных горных пород. К этой группе следует отнести также скальные и нескальные грунты.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Каменные материалы для дорожного строительства.docx

Каменные материалы для дорожного строительства.

Булыжный камень представляет собой зерна горной породы с овальными поверхностями размером до 300 мм.

Колотый камень должен иметь форму, близкую к многогранной призме или усеченной пирамиде с площадью лицевой поверхности не менее 100 см 2 для камней высотой до 160 мм, не менее 200 см 2 при высоте до 200 мм и не менее 400 см 2 при высоте до 300 мм. Верхняя и нижняя плоскости камня должны быть параллельными.

Колотый камень изготавливают из хорошо обрабатывающихся горных пород с пределом прочности при сжатии не менее 100 МПа.

Булыжный и колотый камни применяют для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, крепления откосов насыпей и каналов.

Камень брусчатый для дорожных покрытий имеет форму прямоугольного параллелепипеда. По размерам подразделяется на высокий (БВ) длиной 250, шириной 125 и высотой 160 мм, средний (БС) с размерами соответственно 250, 125, 130 мм и низкий (БН) с размерами 250, 100 и 100 мм. Верхняя и нижняя плоскости камня параллельные, боковые грани для БВ и БС сужены на 10 мм, для БН – на 5 мм. Изготавливают его из гранита, базальта, диабаза и других горных пород с пределом прочности при сжатии 120–140 МПа. Применяют для мощения площадей, улиц.

Камни бортовые из горных пород применяются для отделения проезжей части дорог от разделительных полос тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров от газонов и т.п. По способу изготовления подразделяются на пиленые и колотые. По форме бывают прямоугольные и криволинейные. Имеют высоту от 200 до 600, ширину – от 80 до 200 и длину – от 700 до 2000 мм. Изготавливаются из изверженных глубинных горных пород прочностью более 100 МПа, из изверженных излившихся и осадочных пород прочностью более 60 МПа.

Щебень – рыхлый материал, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрывших и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности, он имеет рваную угловатую поверхность.

Гравий – рыхлый материал, образовавшийся при естественном разрушении горных пород. Имеет окатанную (округлую) форму. Получают его рассевом гравийно-песчаных смесей.

Средняя плотность зерен щебня и гравия составляет от 2,0 до 3,0 г/см 3 . Выпускают их в виде отдельных фракций с крупностью зерен от 5 до 150 мм. Для гидротехнических массивных сооружений при введении непосредственно в бетонную смесь блока возможно введение щебня крупностью свыше 150 мм. Применяют щебень и гравий в качестве заполнителя для тяжелого бетона, для дорожных и других видов строительных работ.

Песок – рыхлый материал с размером зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения или полученный искусственным дроблением горных пород.

Применяют для подстилающих слоев дорожных одежд, для приготовления бетонов и растворов на минеральных и органических вяжущих.

Щебень для балластного слоя железнодорожного пути получают дроблением горных пород, гравия и валунов. Выпускают две фракции щебня 25–60 и 5–25 мм. Щебень фракции 25–60 мм применяют для балластировки главных путей, фракция 5–25 мм предназначена для балластировки станционных, а также малодеятельных главных и подъездных путей. Щебень называют «тяжелым» балластом. Он имеет повышенную несущую способность и обеспечивает наиболее благоприятную работу балластного слоя. Его применяют на линиях с большой грузонапряженностью и высокими скоростями движения поездов.

Гравийный и гравийно-песчаный балласт являются природными смесями, образовавшимися в результате естественного разрушения горных пород. Гравийный балласт имеет размеры зерен до 60 мм, гравийно-песчаный – 20 мм. Наибольшей несущей способностью при устройстве балластной призмы железнодорожного пути обладает гравийный балласт, а затем гравийно-песчаный. Их применяют на малодеятельных главных и станционных путях, а также для устройства подушки. [1. С.35-37].

Тротуарные плиты изготавливают из гнейсов и подобных ему слоистых горных пород. Они имеют форму прямоугольной или квадратной плиты со стороной 20-80 см. с ровной поверхностью толщиной не менее 4 см. и не более 15 см.[2.стр.109]

Преимущества применения молотой извести-кипелки перед гашеной известью.

По сравнению с гашеной молотая известь-кипелка имеет меньшую водопотребность, выделяет большее количество тепла, что укоряет высыхание. Изделия на молотой извести имеют более высокую плотность и прочность – чем на гашёной. Через 28 суток их прочность составляет 1–5 МПа. [ 1. С.53]

Способы уплотнения бетонной смеси. От каких факторов зависит их выбор?

Для получения плотного бетона необходимо, чтобы удобоукладываемость бетонной смеси соответствовала принятому способу и интенсивности уплотнения. При сильном механическом уплотнении жесткие бетонные смеси укладываются плотно. В результате повышается плотность бетона (при сохранении одинакового расхода цемента).

Основным способом уплотнения бетонных смесей является вибрирование. При вибрировании частые колебания, создаваемые вибратором, вызывают колебательные движения частиц бетонной смеси. Силы внутреннего трения и сцепления между частицами уменьшаются, зерна заполнителей укладываются компактно, промежутки между ними заполняются цементным тестом, а пузырьки воздуха вытесняются наружу.

Для каждой бетонной смеси имеется своя оптимальная интенсивность вибрирования, которая достигается правильным сочетанием амплитуды и частоты колебаний.

На заводах сборных железобетонных изделий жесткие бетонные смеси эффективно уплотнять на стационарных низкочастотных резонансных виброплощадках с амплитудой 0,7 мм и частотой 25-30 Гц; к тому же уровень шума при работе низкочастотных виброплощадок сравнительно невысок. Для виброуплотнения подвижных и мелкозернистых бетонных смесей оптимальные амплитуды уменьшаются до 0,15-0,4 мм; соответственно необходимой интенсивности увеличивается частота колебаний до 50-150 Гц.

При принятых параметрах вынужденных колебаний для каждой бетонной смеси имеется своя критическая продолжительность виброуплотнения.

В зависимости от рода привода и движущей энергии различают электромеханические, электромагнитные и пневматические вибраторы.

Применяют главным образом вибраторы, приводимые в действие электродвигателем; колебания создаются механическим путем в результате вращения неуравновешенных грузов (эксцентриков или де- балансов), которые могут быть расположены непосредственно на оси ротора двигателя либо соединены с ним при помощи гибкого вала. Рабочая часть вибратора выполняется в виде площадки (виброплощадки, переносные поверхностные вибраторы), или наконечника (штыка, булавы и т.п.).

Для формования сборных железобетонных изделий широко используют стационарные виброплощадки различной грузоподъемности,

Переносные вибраторы применяют при изготовлении изделий (в особенности крупноразмерных) на стендах, а также для уплотнения монолитного бетона на строительной площадке.

Переносной поверхностный вибратор (рис.20.4) применяют при бетонировании плоских конструкций (плит, полов, дорожных покрытий), а глубинные вибраторы и с гибким валом - при изготовлении сборных железобетонных конструкций в неподвижных формах и бетонировании монолитных конструкций.

Для уплотнения бетонных смесей, укладываемых в массивные (например, гидротехнические) сооружения, применяют перемещаемые краном пакеты внутренних вибраторов. Они позволяют устранить ручной труд, применять малоподвижные бетонные смеси (с осадкой конуса 0-2 см) и сильно увеличивать толщину слоя бетонирования. Этот способ уплотнения используют также для укладки камнебетона.

На практике часто используют комбинированные способы уплотнения бетонной смеси. Так, при формовании железобетонных изделий из жестких бетонных смесей применяют вибрирование под нагрузкой. При величине прессующего давления поверхности изделия 0,05-0,15 МПа можно способом вибропрессования плотно уложить особо жесткие бетонные смеси с количеством воды затворения 120- 130 кг/м 3 и В/Ц = 0,3-0,35.

Виброштампование часто применяют для формования коробчатых и ребристых плит, лестничных маршей со ступеньками и других профилированных изделий. Бетонная смесь, уложенная в форму, формуется и уплотняется при помощи погружаемого в нее виброштампа.

Вибропрокат осуществляется на специальных вибропрокатных станах. Этим способом изготовляют изделия из тяжелого и легкого бетонов (например, вибропрокатные керамзитобетонные панели).

При центробежном способе формования для уплотнения бетонной смеси используют центробежную силу, возникающую при вращении формы с уложенной в нее бетонной смесью. Скорость вращения формы 400-900 об/мин. При этом бетонная смесь равномерно распределяется по стенкам формы и хорошо уплотняется. Часть воды затворения (20-30%) отжимается к внутренней поверхности изделия и тем самым понижается величина В/Ц. Это способствует уменьшению пористости и водопроницаемости бетона. Центробежное формование применяют для изготовления полых изделий: железобетонных труб, полых колонн, опор и др.

Вибровакуумирование позволяет извлечь из свежеуложенной бетонной смеси 10-20% от общего количества воды затворения и получить более плотный бетон. Вакуумирование осуществляют специальным оборудованием (вакуум-щитами, вакуум-вкладышами и т.п.). Основной его частью является вакуум-полость, в которой создается разрежение. Вакуум-щиты укладывают своей рабочей поверхностью, снабженной фильтровальной тканью, на бетон. Фильтр предотвращает отсос частиц цемента в процессе вакуумирования.

Жидкие битумы и битумные эмульсии. Состав, свойства и применение.

Битумами называются сложные смеси углеводородов и их производных, т.е. соединения высокомолекулярных углеводородов с кислородом, азотом, серой. Они бывают природные и искусственные. Искусственные, в свою очередь, подразделяются на нефтяные, сланцевые, угольные, торфяные. В строительстве применяются в основном нефтяные битумы.

Состав. Нефтяные битумы содержат от 84 до 87 % углерода, до 15 % водорода, до 2 % кислорода, до 1,5 % серы, доли процента азота и следы металлов. Групповой их состав следующий: масла, смолы, асфальтены, карбены и карбоиды, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды, парафины.

Содержание масел составляет 35–60 % по массе. Истинная плотность их менее 1 г/см 3 . Они являются растворителями для твердых частей и определяют консистенцию битумов.

Содержание смол составляет 20–40 %. Истинная плотность их около 1 г/см 3 . Это твердые и полутвердые вещества, растворимые в бензине, бензоле. Они придают битуму эластичность, водоустойчивость.

Содержание асфальтенов составляет 4–35 %. Это твердые кристаллические вещества с истинной плотностью более 1 г/см 3 . Они повышают теплоустойчивость, вязкость и твердость битумов. Под действием солнечного света стареют, могут образовывать хрупкие вещества, что приводит к разрушению битумов.

Содержание карбенов и карбоиды составляют до 3 %. Это твердые вещества. Карбены по составу близки к асфальтенам. Они не растворимы в бензоле и растворимы в сероуглероде. Карбоиды не растворяются в известных растворителях. Карбены и карбоиды повышает вязкость и хрупкость битумов.

Асфальтогеновых кислот и их ангидридов содержится в битумах до 3 %. Они обладают поверхностно-активными свойствами. Повышают адгезию битумов к каменным материалам.

Содержание парафинов составляет 6–8 %. Они относятся к твердым метановым углеводородам. Снижают пластичность и увеличивают хрупкость битумов.

Битум представляет собой коллоидную систему, в которой раствор смол в маслах является дисперсной средой, а дисперсной фазой – асфальтены, карбены и карбоиды. На поверхности макромолекул асфальтенов адсорбированы асфальтогеновые кислоты.

Солнечная радиация, высокие температуры, кислород воздуха в процессе эксплуатации изменяют групповой состав битумов. Масла переходят в смолы, смолы в асфальтены, что влияет на структуру и свойства битумов.

Основные свойства. Основными свойствами битума являются адгезия, вязкость, растяжимость, твердость, хрупкость, старение.

Адгезия (прилипание) – прочность сцепления битума с каменными материалами. Она зависит от природы битума и минерального материала. Степень прилипания оценивают способностью битума удерживаться на поверхности минерального материала при воздействии кипящей воды.

Вязкость битума является основной характеристикой его структурно-механических свойств. Она оценивается условным показателем твердости или вязкости. С повышением температуры вязкость уменьшается, с понижением – увеличивается. При низких температурах битум приобретает свойство твердого тела.

Твердость вязких и твердых битумов определяется по глубине погружения иглы под нагрузкой 100 г в течение 5 с при температуре 25 0 С или под нагрузкой 200 г в течение 60 с при 0 0 С. Она должна быть в интервале от 5 до 300 0,1 мм.

Условная вязкость жидких битумов характеризуется временем истечения в секундах 50 мл вяжущего при температуре 60 0 С через калибровочное отверстие диаметром 5 мм. Она должна находиться в интервале от 25 до 200 с.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Каменные материалы для дорожного строительства.docx

Растяжимость характеризуется способностью битума вытягиваться в тонкие нити. Определяется испытанием битумных образцов при температуре 25 0 С и скорости растяжения 5 см/мин. Растяжимость вязких и твердых битумов находится в интервале от 1 до 65 см.

Температура размягчения характеризуется способностью битума переходить из вязкопластичного состояния в жидкое при определенной температуре. Определяют ее на специальном приборе «кольцо и шар». Она соответствует температуре, при которой стальной шар массой 9,5 г проходит через заполненное битумом кольцо диаметром 15,7 мм. Она должна быть в интервале от 33 до 105 0 С.

Твердость, вязкость и температура размягчения битума зависит от содержания в нем асфальтенов и смол.

Хрупкостью называется способность битума при определенной температуре переходить из упруго-пластичного в твердое или жидкое состояние. Определяют ее по температуре, при которой в изгибаемом слое битума на металлической пластинке при охлаждении с одной стороны не появятся трещины. Температура хрупкости для дорожных битумов должна быть в интервале от –20 до –6 0 С.

Старение битумов характеризуется изменением их свойств. В результате воздействия на битум кислорода воздуха, ультрафиолетовых лучей, испарения легколетучих углеводородов масла переходят в смолы, смолы в асфальтены. Накопление асфальтенов уменьшает пластичность и повышает хрупкость битумов. [1. С. 273-275]

Жидкие битумы подразделяются на два класса: среднегустеющие (СГ), медленногустеющие (МГ) и имеют следующие марки: СГ 40/70, СГ 70/130, СГ 130/200; МГ 40/70, МГ 70/130, МГ 130/200, МГО 40/70, МГО 70/130, МГО 130/200. Число дроби указывает на условную вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60 0 С.

Свойства битумов приведены в таблице 14.2.

Таблица 14.2 – Технические характеристики жидких битумов

Условная вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60 0 С

Количество испарившегося разжижителя, %, не более

Температура размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя, 0 С, не ниже

Температура вспышки в открытом тигле, 0 С, не ниже

Для изготовления жидких битумов применяют вязкие дорожные битумы с глубиной проникновения иглы не более 90 0,1 мм.

Среднегустеющие битумы получают разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами. Их применяют во всех дорожно-климатических зонах для строительства капитальных и облегченных дорожных покрытий, оснований под покрытия.

Медленногустеющие битумы получают разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами, битумы получают из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов, а также их смесей. В качестве медленногустеющих битумов могут применяться природные тяжелые смолистые нефти.

Жидкие битумы при обычной температуре находятся в жидкотекучем состоянии. Применяют их подогретыми до 100 0 С или холодными при 15–20 0 С для приготовления холодного асфальтобетона во II–V дорожно-климатических зонах для дорожных покрытий облегченного типа и оснований. [1. С. 277-278]

Битумные эмульсии являются дисперсией битума в воде. Для их приготовления применяют битумы марок БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60. Для гидропосева трав могут применяться жидкие битумы.

Для предохранения эмульсий от распада в их состав вводят эмульгаторы. Эмульгаторами служат водорастворимые поверхностно-активные вещества – лигносульфонаты, казеин, желатин, асидол, мылонафт или твердые высокодисперсные минеральные порошки – глина, известь, цемент и др.

Количество водорастворимых эмульгаторов в эмульсии составляет до 3 %, твердых порошков – 6–12 %. Обычные эмульсии содержат 40–60 % битума с эмульгатором, остальное – вода.

Пасты являются высококонцентрированными эмульсиями с содержанием битума 60–70 % и твердого эмульгатора в количестве 8–15 %. Перед применением их разбавляют водой до необходимой вязкости.

Эмульсии и пасты приготавливают в основном в механических диспергаторах. В диспергатор заливают воду с температурой 90 0 С и добавляют эмульгатор. Затем тонкой струей вливают разогретый битум. При вращении дисков со скоростью 3000 об/мин битум распыляется в воде.

Битумные эмульсии и пасты применяются для холодной обработки дорожных покрытий, окраски кровель, устройства гидро- и пароизоляции, для гидрофобизации поверхности, подгрунтовки под асфальтобетонные слои, пленки по свежепроложенному бетону – для защиты от испарения воды.

Способы термической обработки стали и их назначение.

При нагреве и последующем охлаждении стали по определенному режиму изменяется ее структура и свойства. Стальные изделия приобретают определенные свойства, необходимые при последующей эксплуатации, -высокую твердость, меньшую хрупкость и т. п.

Различают следующие виды термической обработки стали: закалку, отпуск, отжиг и нормализацию.

Закалка. При закалке готовые стальные изделия нагревают до температуры образования аустенита, а затем охлаждают, погружая в жидкую среду. Образуется неравновесная структура, твердость и прочность стали повышается.

Доэвтектоидные стали нагревают до температуры на 30–50 °С выше линии GS (см. рисунок 18.6).

Рисунок 18.6 – Диаграмма состояний сплавов Fl₃C – Fl– Fl₃C

На структуру стали оказывает влияние скорость охлаждения. В растворах электролитов или в холодной воде образуется структура мартенсита; в горячей воде или минеральном масле - структура троостита; в расплавленном свинце – структура сорбита.

Когда требуются высокое сопротивление истиранию и повышенная вязкость, производят поверхностную закалку. Металл нагревают пламенем газовой горелки или токами высокой частоты. Повышается твердость и износостойкость поверхностных слоев металла, а в глубине изделия сохраняют первоначальную структуру и свойства.

Отпуск. Отпуску подвергаются стали, закаленные на мартенсит. Их нагревают до температуры 200, 450 или 650 °С и затем постепенно охлаждают на воздухе. Это делается для уменьшения внутренних напряжений, понижения хрупкости, повышения вязкости стали. Твердость может остаться без изменения или изменяться в зависимости от максимальной температуры нагрева.

Отжиг. Различают отжиг на равновесное состояние и отжиг на мелкое зерно. При отжиге на равновесное состояние сталь нагревают до состояния аустенита, т. е. выше на 20–50 °С линии GS (см. рисунок 2.6), выдерживают при этой температуре и медленно охлаждают, чаще всего вместе с печью. Твердость стали уменьшается, улучшается ее обрабатываемость. Доэвтектоидная сталь получает ферритно-перлитовую структуру. Литая и перегре-

тая сталь обычно имеет крупнозернистое строение, пониженные механические свойства. Ее отжигают на мелкое зерно. Нагревают на 20-50 °С выше линии GS, выдерживают до перехода в аустенит, а затем медленно охлаждают до получения равновесной структуры. Напряжение в стали уменьшается, улучшается обрабатываемость.

Нормализация. При нормализации стальное изделие нагревают до температуры несколько ниже температуры закалки, выдерживают и охлаждают на воздухе. В стали с малым содержанием углерода образуется феррито-перлитовая структура и с повышенным содержанием углерода - сорбитная. В первом случае сталь сохраняет высокую пластичность и ударную вязкость, во втором – становится более прочной, но менее пластичной, чем после отжига. [1.с.367-368]

Железобетонные изделия для промышленных зданий и сооружений.

Цементный бетон хорошо работает на сжатие и в 8–20 раз хуже – на растяжение. Для восприятия растягивающихся усилий в его состав вводится стальная арматура. Получается качественно новый материал – железобетон (рисунок 5.1)

Каменный материал для дорожного строительства, разделяют на четыре группы: изверженные (граниты, диориты, сиениты, габбро, базальты); известняковые (известняки, доломиты, мраморы); песчаниковые — песчаники из зерен кварца и других минералов, скрепленных различными цементами (известковым, кремнистым, железистым, гипсовым, глинистым); сланцевые (характеризуются слоистым сложением). Внутри каждой группы горных пород каменные материалы в зависимости от предела прочности подразделяются на пять классов. К первому классу относят породы с пределом прочности на сжатие в водонасыщенном состоянии свыше 100. 120 МПа, а к пятому — ниже 30 МПа. Из всех природных каменных материалов, используемых в дорожном строительстве, щебень является одним из основных.

Щебень(применятся как снование на дороге, нижний слой двухслойных покрытий , верхний слой асфальтобетонных покрытий и тд.)

Требования к щебню. Щебень имеет различное происхождение: из изверженных пород (гранитов, сиенитов, диоритов, габбро, базальтов, андезитов, порфиры и др.), метаморфических (мрамор, сланцы, гнейсы и др.) и осадочных пород (доломитов, известняков, песчаников). Щебень — продукт дробления скальных горных пород. По крупности щебень разделяют на фракции:5(3)—10; 10—20; 20—40 и 40—70 мм. В отдельных случаях находят применение фракции 70—120 и 120—150 мм. Щебень нормируют на содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм. По форме (содержанию зерен лещадной и игловатой форм в %) зерен щебень подразделяют на три группы: кубовидная до 15%, улучшенная от 15% до 25%, обычная от 25% до 35%. Смесь зерен щебня кубовидной формы дает наиболее плотную упаковку. Наличие в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. Кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна пластинчатой и игловатой форм. Прочность щебня характеризуют пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре и износом в полочном барабане. Эти показатели имитируют сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств и механические воздействия в процессе строительства дорог (укладка асфальта и асфальтировка). В зависимости от марки щебень делят на группы: очень прочный—1200—1400, прочный—1200—800, средней прочности— 800—600, слабый — 600—300, очень слабый — 200. Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. По морозостойкости щебень подразделяют на марки «Мрз 15», «Мрз 25», «Мрз 50», «Мрз 100, «Мрз 150», «Мрз 200», «Мрз 300» , «Мрз 400».

Так же в дорожном строительстве широко распространен песок.

Песок — мелкообломочная несцементированная смесь каменных частиц размером 0,05. 2 мм, а по некоторым классификациям до 5 мм. Песок в зависимости от размера зерен, входящих в его состав, модуля крупности и полного остатка на сите с сеткой N 063 подразделяют на группы по крупности.

-Крупный ( Модуль крупности, ₌Св. 2,5; Полный остаток на сите N 063, % по массе = Св.45%)

-Средний(Модуль крупности, ₌ 2,0-2,5; Полный остаток на сите N 063, % по массе = 30-45%)

-Мелкий(Модуль крупности, ₌ 1,5-2,0; Полный остаток на сите N 063, % по массе = 10-30%)

-Очень мелкий(Модуль крупности, ₌ 1,0-1,5; Полный остаток на сите N 063, % по массе = До 10%)

-Тонкий (Модуль крупности, ₌ 0,7-1,0; Полный остаток на сите N 063, % по массе = не нормируется)

-Очень тонкий(Модуль крупности, ₌ до 0,7; Полный остаток на сите N 063, % по массе = не нормируется)

Читайте также: