Какие материалы для строительства дорог

Традиционные и инновационные дорожно-строительные материалы

Строительство автомобильных дорог требует повышенного внимания к используемому материалу, так как именно от него в будущем будет зависеть качество и долговечность дорожного покрытия. Каким бы профессионализмом и опытом не обладала строительная бригада, и какой бы совершенной не была дорожная техника, если качество дорожно-строительных материалов не будет соответствовать нормам, дорожное полотно будет как минимум подвержено колейности, а как максимум — преждевременному разрушению.

Существуют следующие виды материалов для дорожного строительства:

Разберём стандартную шоссейную автомобильную дорогу на составные части:

Основание, включающее в себя подстилающее покрытие, состоит из строительного грунта. Функция основания заключается в передаче нагрузки от проходящего по дороге транспорта на земляное полотно в как можно более рассредоточенном виде.

Покрытие проезжей части может состоять из:

Из всех вышеперечисленных материалов основным, безусловно, является щебень. От его выбора во многом зависит качество дорожного покрытия. Именно поэтому требования, предъявляемые к щебню, применяемому для устройства верхних слоёв дорожной одежды, особенно высоки.

Современные технологии дорожного строительства

Условно весь применяемый в дорожном строительстве щебень можно разделить на две основные группы:

Первая группа используется преимущественно для организации основания дорожных одежд. Вторая — для обустройства нижних слоёв покрытий.

Рассмотрим наиболее применяемые в дорожном строительстве виды щебня более подробно.

Гранитный щебень

Гранитный щебень является достаточно износостойким и эффективным дорожным покрытием, о чём свидетельствует его соответствие ГОСТ 8267-93. Щебень фракции 5-10 мм считается оптимальным заполнителем для качественного бетона, применяемого при строительстве мостовых конструкций. Фракции 40-70 мм, а также 20-40 мм часто применяются при строительстве подушек автомобильных дорог.

Известковый щебень

Основным преимуществом материала является его высокая устойчивость к температурным перепадам. Известковый щебень способен выдерживать до ста циклов замораживания и оттаивания, не потеряв при этом своих прочностных характеристик. Часто применяется для организации подушки под дорожное основание. Несмотря на то, что известковый щебень менее прочный, чем гранитный, он прекрасно справляется со своими задачами.

Кубовидный щебень

Данный вид щебня выносят в отдельную группу и часто называют «щебнем будущего». Рассмотрим основные качества этого инновационного строительного материала в сравнении с обыкновенным щебнем:

Строительство дорог, осуществляемое с использованием кубовидного щебня вместо обычного, требует меньших трудозатрат. Для укладки покрытия необходимо всего 2-3 прохода катка вместо 10 при использовании щебня традиционной формы (мощение происходит быстрее за счёт более правильной геометрической формы щебня).

Дорожную одежду с разной допустимой нагрузкой, а также различной долговечности можно получить путём комбинирования различных материалов. Одними из наиболее важных составляющих качества и долговечности дорожного полотна являются уплотнение его нижних слоёв, а также грамотная организация дренажа. Часто для оборудования полноценного дренажа приходится вынимать придорожный грунт со значительной глубины, заменяя его при этом гранулированным полисинтетическим материалом.

Семинар «Российские инновационные технологии и материалы для дорожного строительства».

Разнообразные полимерно-битумные вяжущие материалы, мастики, а также битумные эмульсии прекрасно подходят для последующего комплексного ремонта дорожного полотна (ремонта швов, ремонта асфальтобетонного покрытия, заливки и санации трещин).

Использование новых технологий строительства

Дорожное строительство не обходится без инноваций. В последнее время прослеживается уверенная тенденция к поднятию качества автомобильных покрытий за счёт применения инновационных материалов на основе геосинтетики. Данные материалы уже получили широкое применение в большинстве европейских стран, хорошо зарекомендовав себя в качестве армирующей и укрепляющей основы.

Рассмотрим основные геосинтетические материалы, применяемые в дорожном строительстве.

Геотекстиль

Достаточно прочный рулонный материал, представляющий из себя сплошное волокнистое полотно. Геотекстиль обладает высокой фильтрующей способностью, благодаря чему может быть использован в дорожном строительстве для создания гибких, но в то же время чрезвычайно надёжных фильтрующих прослоек. Геотекстиль незаменим для организации качественной дренажной системы, а также для надёжного укрепления грунтов.

Геомат

Представляет собой материал хаотичной структуры, который в ходе дорожного строительства будет заполнен грунтом. Геомат широко применяется для защиты откосов, создания грунтовых конструкций, а также строительства подпорных стен.

Георешетка

Георешетка делится на плоскую и объёмную. Данный полисинтетический материал предотвращает появление колейности за счет равномерного распределения нагрузки от колёс транспортных средств.

Геокомпозиты

Применяются для дренирования дорожных конструкций.

21.08.2019
Смольный стремится повысить качество дорожных работ

На последнем заседании городских чиновников, прошедшем 20 августа в Смольном, был рассмотрен вопрос о возможности перехода с организациями, осуществляющими дорожное строительство и ремонт дорог, на трехлетние контракты.

подробнее

29.11.2018
Утвержден перспективный план Ленинградской области по дорожному строительству

Губернатор Ленинградской области А.Дрозденко утвердил предварительную программу по развитию дорожной отрасли на период с 2019 по 2023 годы, которая предполагает увеличение количества дорог, находящихся в нормальном состоянии, на 737 км.

подробнее

Современные материалы которые применяют для строительства дорог

Геосинтетические материалы для дорожного строительства – это инновационный строительный материал на основе полимеров (полиэтилен, полиамид, полипропилен, пр), который широко применяется последние 10 лет в России. Его использование обеспечивает высокий уровень конструктивных решений и экологических требований, а также увеличивает срок эксплуатации дорожного полотна.

Функции геосинтетических материалов

Основные функции, которые выполняют геосинтетические материалы для дорожного строительства:

В зависимости от назначения материала и индивидуальных особенностей грунта геосинтетика может выполнять одну или несколько функций.

Свойства геосинтетических материалов для дорожного строительства

Геосинтетики обладают рядом уникальных свойств:

Справка. Благодаря сочетанию универсальности, долговечности и устойчивости, современные проекты с применением геосинтетических материалов для дорожного строительства позволяют сократить срок ремонтов в 2-3 раза, снизить расход строительных материалов. Кроме решения целого ряда технических проблем, геоматериалы приводят к ощутимому экономическому эффекту!

Классификация и виды геосинтетических материалов

При выборе геоматериала большое значение имеет его тип, который выбирается исходя из поставленных строительных задач.

В зависимости от функции материалы могут быть нескольких видов проницаемости: газонепроницаемые, дренирующие, фильтрующие, изоляционные.

По содержанию и форме использования геоситнететика производится в рулонах, сыпучем виде или пене. Также она может быть растяжимая, не растяжимая и сверхрастяжимая.

По структуре геосинтетические материалы подразделяются на следующие виды:

Георешетки, геосетки

Это рулонный или модульный сетчатый материал, выполняемый из синтетических или полимерных нитей. Он изготавливается на основе полиамида, полиэтилена, полиэфира, полипропилена, стекловолокна, пр.

Геосетка прочный и в тоже время легкий гибкий материал. Он выпускается в рулонах. Основное предназначение сетки: исключение взаимопроникновения слоев, армирование, выравнивание и укрепление. Геоматериал укладывается в грунте или асфальтобетонных покрытиях, включая верхние асфальтовые слои. Размер ячеи от 2,5 до 40 мм.

Срок эксплуатации свыше 50 лет.

По способу формирования плетения сетки различают двуостную и одноостноую сетку. Одноостная геосинтетика предполагает уравновешивание высокой долговременной нагрузки в одном направлении. Она имеет плоский вид с длинными узкими секциями. Двуостная геосетка распределяет нагрузки в поперечном и продольном направлении. Имеет ячейки квадратной формы с жесткими соединениями узлов.

Геотекстиль

В дорожном строительстве материал служит для фильтрации влаги, не смешивания грунта со щебнем, что не дает деформироваться покрытию дороги. Его использование уменьшает появление трещин в 3 раза. Важным критерием в выборе геотекстиля является плотность.

В дорожном строительстве применяется геотекстиль плотностью:

По текстуре и способу плетения нитей материала различают:

Геокомпозиты

На строительном рынке встречаются следующие сочетания:

Основными техническими параметрами материала являются толщина слоя, плотность.

Геомембраны

Совет! Для дорожного строительства применима профилированная геомембрана. При высоком уровне насыпи полотна мембрану лучше укладывать на глубине от 0,5 до 1м от бровки.

Сфера применения в дорожном строительстве – илистые грунты, почвы с подземными реками, влажные климатические зоны. Слой мембраны исключает морозное пучнение, разрыв слоев асфальта. Места укладки могут быть тоннели, мосты, опоры мостов, особовлажные участки дорог.

Справка. Для наилучшего эффекта производители рекомендуют использовать геомембраны в паре с геосеткой, решеткой или геокомпозитом.

Геоматы

Геомат – это легкий материал трехмерной волокнистой структуры с ячеистой структурой, обеспечивающий фиксацию корневой системы растений и деревьев. В отличие от сетки его ячейки очень малы и расположены в хаотичном порядке. Его форма позволяет переплетаться корням растений и деревьев с собственными волокнами. Используется для предупреждения и снижения эрозии почв.

Материал производится в матах, укладывается внахлест в основаниях подпорных стен, склонах и откосах.

Геокамеры

Геокамеры применимы в сфере инновационного строительства, для возведения гидротехнических сооружений. Они используются как форма для заполнения сыпучими и материалами средней фракции. Отличаются высотой и размерами ячеек. Материал хорошо пропускает влагу, воду, повышает устойчивость сооружения к деформации, не подвержен разрушению под воздействием жары, мороза, ультрафиолетовых лучей.

Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве России активно растет. Значительное увеличение номенклатуры и ассортимента обеспечивает высокий уровень решений всевозможных конструктивных задач, что дает толчок к повышению качества полотна и снижению использования природных ресурсов.

Дорожно-строительный материал: классификация, свойства и применение

Дорожные покрытия испытывают на себе большие нагрузки, источниками которых выступают не только автомобили, но и природные явления с негативными факторами хозяйственной эксплуатации. Для наделения полотна достаточным набором защитных качеств используется широкий спектр материалов, образующих его конструкцию. Выбор тех или иных дорожно-строительных материалов в каждом случае индивидуален и делается на основе комплексного исследования конкретного участка эксплуатации.

Механические свойства материалов

Это наиболее значимые эксплуатационные качества материалов, которые определяют стойкость покрытия перед нагрузками транспортных средств. Существует целый комплекс механических свойств, позволяющих оценить чувствительность полотна к нагрузкам. В частности, испытания дорожно-строительных материалов проводятся по следующим качествам:

Физические свойства материалов

Благодаря изучению данной категории свойств технологи определяют, насколько тот или иной материал способен противостоять атмосферным явлениям и в целом пригоден условиям применения. К таким свойствам относится влагостойкость, термостойкость, устойчивость к морозу, плотность, пористость и т.д.

Например, показатель плотности определяют с помощью пикнометра – это тарировочная колба, которую наполняют измельченным материалом. Далее производится заполнение емкости водой, кипячение и настаивание на песчаной бане. В конце испытания порошок взвешивается и путем сопоставления первичных показателей с результатами теста определяется коэффициент плотности и пористости. Для некоторых групп дорожно-строительного материала имеет значение и показатель пустотности. От него зависит степень заполнения дефектных участков рыхлым сыпучим материалом.

Химические свойства материалов

Данными свойствами определяется то, каким образом материал будет химически взаимодействовать с окружающей средой. В этой части можно выделить следующие качества:

Также с точки зрения монтажно-эксплуатационных условий применения важны и технологические качества. Это универсальные свойства, благодаря которым оценивается уплотняемость структуры, степень ее расслаиваемости, вязкость и другие характеристики.

Классификация природных материалов

Несмотря на технологическое развитие в производственном секторе, категория природных стройматериалов для укладки дорог является основной. Как правило, это продукция горнодобывающих предприятий, которая, в свою очередь, разделяется на магматические, осадочные и метаморфические материалы. Их стоит рассмотреть отдельно:

Классификация искусственных материалов

В отличие от природных материалов для укладки дорог искусственные являются в той или иной степени производственным продуктом. Основу составляют материалы, которые были получены путем специального изготовления – как правило, в промышленных условиях. Причем в качестве сырья для производства также используются преимущественно естественные горные породы, а реже – технические.

Также выделяется категория так называемых местных дорожно-строительных материалов, которые применяют только в особых случаях. Как правило, это вторичные ресурсы, оставшиеся после производственных процессов – например, болотная руда, шлаки, зола, ракушка и др. Могут использоваться и промышленные отходы, но также в отдельных случаях, когда это допускается требованиями к дорожным одеждам. В целом же местные материалы и отходы выгодны экономически, но по технико-физическим характеристикам проигрывают основным природным и специально изготовленным изделиям.

Виды материалов из камня

В основном используется сырье из обломочных и скальных пород, которые проходят основную переработку и могут использоваться в разных структурах дорожного полотна. Наибольшей прочностью обладают скальные породы, поэтому их закладывают в ответственных технологических слоях.

Обломочные породы характеризуются рыхлой структурой и чаще используются как основа для цементобетонных и асфальтобетонных смесей. К основным дорожно-строительным материалам каменной группы относят щебень, булыжник, шашку, высевки, брусчатку и т.д. Также существуют классификации по степени обработанности и составу. В соответствии с первым признаком материалы разделяют на колотые, штучные и пиленые, а по составу – на простые (однородные) и сложные (агломераты).

Наиболее технологичным материалом данного рода считается цементный камень, формируемый в результате процессов кристаллизации продуктов гидратации и гидролиза. Благодаря кристаллическим отросткам, которые расходятся по всей структуре камня, обеспечивается высокая прочность как при армировании. Скорость обретения твердости определяется реакциями материала с клинкерными элементами и минералогическим составом цемента. В условиях заводской обработки могут добавляться и пластификаторы для придания изделию дополнительных свойств.

Рыхлые материалы и их классификация

Это обширная группа дорожных материалов, которые образовывались в процессе выветривания твердых горных пород. В результате эрозии и вымывания формируются мелкие элементы разной фракции, также характеризующиеся включением разных примесей и других инородных тел. Для сортировки рыхлых продуктов выветривания по происхождению применяется следующая классификация дорожно-строительных материалов:

Различают такие материалы и по фракции:

Грунтовые материалы

Портландцемент как вяжущая основа для дорог

Данный материал входит в группу гидравлических вяжущих компонентов, отвердевание которых происходит в воздушной или водной средах. Основу портландцемента составляет клинкерный помол с гипсовыми добавками в объеме 3-5 %. Сам клинкер получается в процессе обжига тонкодиспесной смеси из глины и известняка.

В качестве модифицирующих добавок также могут вноситься смеси мергеля, доменного шлака, опока, нефелиновые отходы и т.д. Этот дорожно-строительный материал может выпускаться в разных вариантах, которые имеют собственную маркировку 300,400, 550 и др. Данная цифра указывает на показатель активности, то есть величину прочности при изгибе. В дорожном строительстве практикуется использование практически всех марок портландцемента, каждая из которых выбирается из соображений целесообразности применения в конкретных условиях с учетом требований.

Строительная известь

Производство дорожно-строительных материалов

Основные производственные процессы происходят на горнодобывающих предприятиях, где осуществляются операции переработки. В частности, выполняются следующие работы по подготовке сырья к дальнейшему использованию в дорожном строительстве:

После механической подготовки сырья осуществляются процессы термической, химической и биологической обработки. Это могут быть процедуры обжига, сушки, пропитки, нанесения защитных покрытий и т.д. На заключительной стадии производится контроль дорожно-строительных материалов по нескольким параметрам. В частности, оценивается фракция, физико-химические качества, технологические и эксплуатационные свойства. Для проверки могут использоваться специальные аппараты с поточным сканированием.

Применение материалов для укладки дорог

В одеждах дорожных покрытий используется несколько технологических слоев, каждый из которых выполняет свои задачи. Также существуют и промежуточные функции – например, у связующих, уплотняющих и модифицирующих материалов.

Наиболее распространено применение дорожно-строительных материалов универсального назначения, которые могут закладываться в основу полотна, но также использоваться и для выполнения вспомогательных задач. Например, гравий добавляют в составы цементобетонных и дегтебетонных смесей как заполнитель с одной стороны, а с другой – устраивают с его помощью дренажные сооружения и насыпи на отдельных участках дорог. Также и песок может применяться в качестве наполнителя для связующих растворов, и для устройства подстилающих пластов. Его широко применяют и в качестве ремонтного материала, когда нужно выровнять отдельный участок или заполнить яму.

Конечно, не обходится использование данных материалов и без спецтехники. Это обширный сегмент автомобилей, участвующих в обслуживании дорожно-строительных материалов. И машины, и вспомогательные технические средства требуются для выполнения операций укладки, уплотнения, утрамбовки, выравнивания, приготовления бетонных растворов и т.д. К такой технике можно отнести бетоносмесители, асфальтоукладчики, дробилки, сортировочные автомобили, катки и вибромолоты. И это касается лишь непосредственных рабочих мероприятий, связанных с формированием дорожных полотен, но также комплексное строительство редко обходится без транспортировочных машин, кусторезов, грузоподъемников и кранов.

Контроль качества дорожно-строительных материалов

Существует комплекс испытательных методик, посредством которых проверяется соответствие материала техническим параметрам и эксплуатационным свойствам. Одним из самых распространенных средств контроля является сито. Используются предохранительные и контрольные сито, позволяющие оценивать качество материала, степень его зернистости и рыхлости.

При помощи силовых гидравлических и электромеханических агрегатов проверяются такие показатели, как упругость, склонность к деформациям, плотность и т.д. Существуют специальные нормативные модули с показателями и коэффициентами под каждую группу строительных материалов. Для дорожного строительства с применением гравия, например, используется метод раздавливания пробника в цилиндрической емкости. Дальнейший рассев измельченного материала через сито позволяет установить коэффициент потери в массе под нагрузкой.

Отдельные нормативы контроля применяются и в отношении к цементно-бетонным смесям. Взятые образцы проверяют на прочность, подвижность при транспортировке и другие показатели качества. На выходе завод-изготовитель маркирует каждую партию с указанием даты производства, объема и основных технико-физических параметров.

Заключение

Помимо обширного ассортимента стандартизированных материалов для дорожной укладки, существует значительный сегмент второстепенных и вспомогательных изделий и отходов производства, которые также используются в данной сфере. К таким относится жидкое стекло, гипсовые вяжущие, фибролиты и даже продукция деревоперерабатывающей промышленности. Разумеется, качество дорожно-строительных материалов этой категории не столь высоко по сравнению с бетонными смесями или основными сыпучими продуктами горной переработки, но и они могут быть полезны в решении определенных задач. Ведь не стоит забывать, что дорожное полотно представляет собой сложное по структуре устройство, которое включает и природные компоненты, вовсе не подвергающиеся технической переработке.

В большинстве случаев качество уже готовых дорожных одежд определяется даже не столько непосредственными характеристиками использованных материалов, сколько выбранной технологией укладки. В каждом случае разрабатывается проект с конкретной рецептурой устройства каждого слоя. Далее разрабатывается технологическая карта строительства, по которой уже ответственные подрядчики подбирают материалы и реализуют рабочие мероприятия.

Источник: dom-srub-banya.ru

Материалы для строительства дороги: какие бывают?

Автомобильной дорогой называют комплекс большого количества элементов, необходимых для его безопасной эксплуатации транспортными средствами. В ходе устройства дорожного полотна могут применяться различные материалы. Их характеристики выбирают с учетом размеров техники, планируемой нагрузки, интенсивности дорожного трафика, а также свойств земельного участка, выбранного для строительства дороги. В процессе укладки дорожного полотна специалисты учитывают множество норм и требований.

Выбор материалов для дорожного строительства

Дороги могут строить с использованием разных материалов, мы рассмотрим лишь самые распространенные варианты.

Кирпичный бой

Кирпич применяется в тех случаях, когда нужно сократить расходы на строительство дороги к минимуму. Обычно используется силикатный белый или красный кирпич. Первый вариант ценится больше, поскольку его применение позволяет добиться максимального эксплуатационного срока дороги.
Кирпичный бой обладает следующими преимуществами:

• доступная цена;
• возможность строительства дороги на болотистых территориях;
• высокий показатель плотности, обеспечивающий выравнивание дороги в течение нескольких месяцев.

Кирпичный бой получают после демонтажа различных зданий, измельчения материала, а также его очистки от различных примесей. Обычно битый кирпич проходит сортировку с учетом размера элементов, после чего его транспортируют на место проведения работ. Также можно приобрести производственный брак. Он продаётся по более высокой цене, что связано с тем, что материал новый и не использовался ранее.

Битый кирпич можно использовать в следующих целях:

• выравнивание покрытия стоянок;
• восстановление дорожек для пешеходов;
• обустройство проселочных дорог с небольшой интенсивностью движения;
• создание откосов и основания дороги.

В некоторых случаях битый кирпич применяют вместо щебня, что не ухудшает характеристик дороги. Независимо от выбранного решения, важно руководствоваться всеми требованиями проекта.

Древесина

Без дерева сложно обойтись при обустройстве временных проездов на болотистых участках. Обычно этот материал применяют для строительства колейных и сплошных дорог.

В ходе сооружения колейных дорог используются брусья, бревна или лежни, а также щиты. Выбор размера дороги зависит от характеристик техники, для которой она обустраивается.

При строительстве сплошных дорог применяют настил из жердей, бревна, накатник или хворост. Если нужен лишь односторонний проезд, ширина проезжей части должна составлять минимум 4,5 метра. А вот в случае потребности в двухстороннем проезде показатель следует увеличить до 7,0 м.

Строительство дорог из дерева требует серьезных затрат времени и трудовых ресурсов. Ещё одним недостатком является минимальный срок службы.

При сооружении сплошных дорог применяется любая подходящая древесина местных пород. При устройстве колейных дорог используют хвойные породы.

Уже из названия колейных дорог можно понять, что речь идет о двух колеях, предназначенных для движения техники. Соединение различных элементов таких дорог осуществляется с использованием шпонок или накладок.

Колейные дороги обладают следующими достоинствами:

• небольшой бюджет на транспортировку материала и строительство дороги;
• техника может передвигаться со скоростью до 30 км/ч;
• предварительная подгонка компонентов по стандартным шаблонам;
• применение стандартных элементов в процессе сборки дороги.

Дороги, построенные из деревянных щитов, отличаются меньшим эксплуатационным сроком, по сравнению с теми, что построены из бревен. По сути, щит — это сочетание досок, планок и гвоздей. На значительно заболоченных территориях под щитами устанавливают лежни из пластин или бревен.

Натуральный камень

Ключевыми преимуществами дорог из камня являются великолепные эксплуатационные свойства и достаточно долгий эксплуатационный срок. Брусчатый камень красиво выглядит и почти не изнашивается. Под брусчаткой формируется песчаная подушка, которая нужна для предотвращения размывания дороги и качественного отвода влаги. Дороги из брусчатого камня не имеют жесткой конструкции, что обеспечивает сохранение целостности полотна.

Специалисты выделяют следующие ключевые стадии обустройства дорог из камня:

• сортировка брусчатки по размеру;
• подготовка основания;
• укладка камня;
• заполнение сформировавшихся пустот;
• уплотнение, засыпка песком и укатка дороги.

Строительство дорог из камня требует значительных финансовых расходов. Также для достижения оптимальных свойств дороги необходимо поручать реализацию проекта опытному подрядчику, который понимает все тонкости данного процесса. Дорога из камня требует обслуживания, связанного с дополнительными расходами.

В данном случае огромное значение имеет правильность подготовки дренажа, поскольку большое количество воды будет размывать дорогу. Недостатком таких покрытий является достаточно высокий уровень шума и дискомфорт во время движения. Значительным минусом является и плохое сцепление покрышек автомобиля с брусчатым камнем. Особенно этот момент ощущается во время выпадения осадков.

Укладка брусчатого камня проводится с соблюдением следующих требований:

• Укладка камня проводится в сухой песок, после чего он максимально прижимается к соседнему элементу.
• Для заполнения пустот используется мелкий щебень.
• При правильной установке каждый камень соприкасается с расположенными рядом элементами в трех местах, поэтому присутствует треугольный зазор.
• Утрамбовка камней осуществляется с использованием резинового молотка.

Дорожные плиты

Применение плит при сооружении дороги обладает следующими преимуществами:

• быстрое выполнение работ;
• возможность применения для создания основания под асфальтобетон;
• минимум затрат на работу по установке (нужна лишь подушка из песка и гравия);
• возможность многократного повторного монтажа;
• возможность использования на болотистых участках.

В процессе подготовки специалисты удаляют верхний слой грунта, а иногда и небольшое количество земли. В случае со строительством постоянной дороги обязательно обустраивается дренажная система.
На следующем этапе формируется подушка из посыпанного песком щебня. На выбор толщины подушки влияют характеристики почвы и планируемый уровень нагрузки. Для монтажа дорожных плит используются автомобильные краны.

На завершающем этапе плиты подвергают определенному давлению, после чего пустоты между элементами заполняются песком. Иногда плиты могут соединять друг с другом с помощью сварки (на плитах есть металлические петли).

Дорожные плиты — это универсальный материал, который можно использовать для устройства парковок, временных проездов, мест отдыха, садовых дорожек или дорожек для пешеходов. Изготавливается данная продукция специализированными компаниями из высококачественного железобетона.

Щебень

Насыпные дороги из щебня обладают следующими достоинствами:

• возможность устройства дороги без спецтехники;
• отсутствие затрат на асфальт, бетон и другие недешевые материалы;
• возможность поддержания хороших эксплуатационных свойств дороги за счет подсыпки и утрамбовки материала.

В ходе строительства щебеночных дорог применяется геотекстиль, песок и щебень разных фракций. Идеальный выбор — речной песок, который обладает необходимой плотностью и великолепно справляется с функциями дренажа. Поверх него укладывают слои щебня крупных фракций, между которыми расположен геотекстиль. В конце идет слой мелкого щебня.

Каждый слой выполняет определенные задачи. Песок отводит воду, щебень крупного размера выступает в роли устойчивого основания. Далее идет щебень, обеспечивающий распределение нагрузки. А верхний слой обеспечивает формирование максимально ровного покрытия для удобного использования.

Обустройство дороги с учетом этих несложных требований позволит использовать её на протяжении многих лет. Дождь и снег не оказывают негативного воздействия на состояние дороги за счет продуманного дренажа. Неподвижность слоев обеспечивает высокую практичность этих дорог. Для продления срока службы объекта не стоит забывать о важности наличия уклонов и правильно сформированных обочин.

Грунт

Грунтовые дороги зачастую используются в тех местах, где отсутствует постоянное движение транспорта. Сформировать полноценный отвод воды невозможно по причине естественных особенностей рельефа. Качество таких дорог связано с характеристиками грунта и повлиять на него нельзя. Полноценная эксплуатация покрытия возможна лишь в случае отсутствия значительных осадков. Наиболее подходящими для дорог такого типа считаются суглинистые и супесчаные грунты.

Сделать покрытие более стабильным можно за счет профилирования и формирования канав. Это положительно влияет на надёжность дороги, но уже влечет за собой необходимость периодического обслуживания. Профилированные дороги можно эксплуатировать гораздо дольше.

В сухую погоду использование грунтовых дорог обычно не вызывает особого дискомфорта, причем передвигаться можно на вполне нормальной скорости. Недостаток — большое количество пыли. Для улучшения эксплуатационных свойств дороги при любых погодных условиях нередко её укрепляют с помощью добавок.

Речь идет о перемешивании грунта, выполнении профилирования дороги и уплотнении. Применять добавки необходимо по всей поверхности, что положительно влияет на внешний вид дороги и обеспечивает возможность её активного использования. После выпадения значительного количества осадков дороги нередко приходится обновлять. Для улучшения водостойкости покрытия используются органические и минеральные вещества, к примеру, известь, битум, цемент и деготь.

Автомобильные шины

Применение новых технологий обеспечивает возможность строить дороги с самых разнообразных материалов. К примеру, автомобильные покрышки начали испытывать для этой цели ещё примерно столетие назад. Тогда резину укладывали поверх мостовых для улучшения комфорта, но в те времена методика оказалась невостребованной.

В 2015 году начались тесты с добавлением измельченной резины в битум, используемый во время дорожного строительства.

Ключевые достоинства использования жидкой крошки:

• минимум вреда для экологии (шины не сжигают, а перерабатывают);
• повышение вязкости материала, что защищает дорогу от образования трещин и предотвращает негативное влияние низких температур;
• значительное продление эксплуатационного срока дороги;
• существенное снижение уровня шума во время движения транспорта.

Последний показатель очень важен для тех людей, дома которых расположены неподалеку от оживленных автомобильных магистралей.

Пластик

Дороги из пластика состоят из отдельных модулей, поэтому их монтаж происходит очень быстро и не требует значительных затрат рабочей силы. Построить дорогу можно всего за несколько недель. Основание для дороги из пластика формируется из песка, который необходимо обязательно уплотнить.

Внутри пластиковых компонентов дороги ничего нет, поэтому пустоты нередко используют для прокладки коммуникаций. Это очень удобно, поскольку нет необходимости демонтировать часть дороги при прокладывании труб или кабелей, что нередко происходит с более распространенными покрытиями. Кроме этого, в сфере применения пластика постоянно внедряются новые технологии.

В будущем под верхним слоем пластиковых дорог могут устанавливать датчики, осуществляющие сбор информации о транспорте. Будет обеспечиваться быстрый отвод дождевой воды, а наледь не будет образовываться за счет использования нагревательных элементов. Обеспечить питание систем подогрева разработчики намерены за счет энергии, получаемой в процессе вибрации покрытия.

Пластиковые дороги отличаются следующими преимуществами:

• высокие показатели устойчивости и отсутствие рисков деформации в результате давления;
• возможность использования при температурах от -40°С до +80°С;
• ремонтные работы проводятся приблизительно через каждые 12 лет;
• эксплуатационный срок — до 30 лет.

Использование пластика при строительстве дорог позволяет экономить внушительные суммы денег. Такие дороги уже сейчас активно тестируются и будут тестироваться в дальнейшем. Разработчики рассматривают возможность создания различных пластиковых элементов для оптимизации строительства дорог.

Источник: stkrazvitie.ru

Дорожно-строительный материал: назначение, классификация, применение

Дорожные покрытия испытывают на себе большие нагрузки, источниками которых выступают не только автомобили, но и природные явления с негативными факторами хозяйственной эксплуатации. Для наделения полотна достаточным набором защитных качеств используется широкий спектр материалов, образующих его конструкцию. Выбор тех или иных дорожно-строительных материалов в каждом случае индивидуален и делается на основе комплексного исследования конкретного участка эксплуатации.

Механические свойства материалов

Это наиболее значимые эксплуатационные качества материалов, которые определяют стойкость покрытия перед нагрузками транспортных средств. Существует целый комплекс механических свойств, позволяющих оценить чувствительность полотна к нагрузкам. В частности, испытания дорожно-строительных материалов проводятся по следующим качествам:

• Прочность. Способность материала принимать на себя действия внешних сил, не подвергаясь разрушению.
• Дробимость. Также косвенный показатель прочности, который определяют при сжатии материала в емкостном цилиндре.
• Истираемость. Способность дорожного материала под действием истирающих сил изменять массу.
• Хрупкость. Способность дорожного стройматериала разрушаться под внешними воздействиями без остаточных деформаций.
• Упругость. Данное качество определяет способность материала восстанавливать изначальную форму с параметрами после того, как внешние силы прекратили механическое воздействие.
• Пластичность. Свойство, которое показывает, насколько материал способен деформироваться необратимо. В процессе испытаний дорожно-строительных материалов на пластичность, в частности, определяется динамика изменения формы и объема исследуемой структуры под внешней нагрузкой. Также фиксируется пиковый момент, после которого начинается процесс разрушения.

Физические свойства материалов

Благодаря изучению данной категории свойств технологи определяют, насколько тот или иной материал способен противостоять атмосферным явлениям и в целом пригоден условиям применения. К таким свойствам относится влагостойкость, термостойкость, устойчивость к морозу, плотность, пористость и т.д.

Например, показатель плотности определяют с помощью пикнометра – это тарировочная колба, которую наполняют измельченным материалом. Далее производится заполнение емкости водой, кипячение и настаивание на песчаной бане. В конце испытания порошок взвешивается и путем сопоставления первичных показателей с результатами теста определяется коэффициент плотности и пористости. Для некоторых групп дорожно-строительного материала имеет значение и показатель пустотности. От него зависит степень заполнения дефектных участков рыхлым сыпучим материалом.

Химические свойства материалов

Данными свойствами определяется то, каким образом материал будет химически взаимодействовать с окружающей средой. В этой части можно выделить следующие качества:

• Атмосферостойкость. Способность структуры материалов сохранять целостность под влиянием солнечной радиации, температуры, осадков, газов, микроорганизмов и т.д.
• Коррозионная защищенность. Свойство, которое определяет стойкость перед кислотными средами, щелочами, проточными и морскими жидкостями. Например, битумы чувствительны к щелочным средам, а бетон разрушается под действием морских солей.
• Растворимость. Определяет способность материалов при взаимодействии с водой образовывать новые вещества и растворы.
• Твердение. Данное свойство дорожно-строительных материалов указывает на их способность переходить в своей структуре из пластичного состояния в твердотельное.

Также с точки зрения монтажно-эксплуатационных условий применения важны и технологические качества. Это универсальные свойства, благодаря которым оценивается уплотняемость структуры, степень ее расслаиваемости, вязкость и другие характеристики.

Классификация природных материалов

Несмотря на технологическое развитие в производственном секторе, категория природных стройматериалов для укладки дорог является основной. Как правило, это продукция горнодобывающих предприятий, которая, в свою очередь, разделяется на магматические, осадочные и метаморфические материалы. Их стоит рассмотреть отдельно:

• Магматические породы. Это группа первичных материалов, которые образовались в процессе остывания магмы. Их основу формируют минеральные компоненты, концентрированные под действием высоких температур и давления.
• Осадочные. Это породы вторичной группы, которые отличаются тем, что сформировались на поверхности земли при пониженных температурах в условиях среднего давления. Существует внутри этой категории и своя классификация дорожно-строительных материалов, которая по генетическому признаку выделяет химические, обломочные и органогенные породы. В каждом случае свой набор характерных свойств и эксплуатационных особенностей.
• Метаморфические. Это породы магматических структур, которые образовывались при высоких температурах, но к моменту разработки прошли полное или частичное преобразование.

Классификация искусственных материалов

В отличие от природных материалов для укладки дорог искусственные являются в той или иной степени производственным продуктом. Основу составляют материалы, которые были получены путем специального изготовления – как правило, в промышленных условиях. Причем в качестве сырья для производства также используются преимущественно естественные горные породы, а реже – технические.

Также выделяется категория так называемых местных дорожно-строительных материалов, которые применяют только в особых случаях. Как правило, это вторичные ресурсы, оставшиеся после производственных процессов – например, болотная руда, шлаки, зола, ракушка и др. Могут использоваться и промышленные отходы, но также в отдельных случаях, когда это допускается требованиями к дорожным одеждам. В целом же местные материалы и отходы выгодны экономически, но по технико-физическим характеристикам проигрывают основным природным и специально изготовленным изделиям.

Виды материалов из камня

В основном используется сырье из обломочных и скальных пород, которые проходят основную переработку и могут использоваться в разных структурах дорожного полотна. Наибольшей прочностью обладают скальные породы, поэтому их закладывают в ответственных технологических слоях.

Обломочные породы характеризуются рыхлой структурой и чаще используются как основа для цементобетонных и асфальтобетонных смесей. К основным дорожно-строительным материалам каменной группы относят щебень, булыжник, шашку, высевки, брусчатку и т.д. Также существуют классификации по степени обработанности и составу. В соответствии с первым признаком материалы разделяют на колотые, штучные и пиленые, а по составу – на простые (однородные) и сложные (агломераты).

Наиболее технологичным материалом данного рода считается цементный камень, формируемый в результате процессов кристаллизации продуктов гидратации и гидролиза. Благодаря кристаллическим отросткам, которые расходятся по всей структуре камня, обеспечивается высокая прочность как при армировании. Скорость обретения твердости определяется реакциями материала с клинкерными элементами и минералогическим составом цемента. В условиях заводской обработки могут добавляться и пластификаторы для придания изделию дополнительных свойств.

Рыхлые материалы и их классификация

Это обширная группа дорожных материалов, которые образовывались в процессе выветривания твердых горных пород. В результате эрозии и вымывания формируются мелкие элементы разной фракции, также характеризующиеся включением разных примесей и других инородных тел. Для сортировки рыхлых продуктов выветривания по происхождению применяется следующая классификация дорожно-строительных материалов:

• Водно-ледниковые или флювиогляциальные.
• Аллювиальные или речные.
• Эоловые или ветровые.
• Морские и озерные.

Различают такие материалы и по фракции:

• Валуны. Грубоокатанные обломки горных пород в основном округлой формы фракцией от 150 мм.
• Галька. Для дорог преимущественно используется мелкая речная галька размером 5-20 мм.
• Гравий. Охватывает широкий размерный диапазон от 3 до 70 мм, но в основном к этой группе относятся рыхлые скопления обломков до 40 мм в диаметре.
• Песок. Зернистые элементы выветренных горных пород, фракция которых варьируется от 0,15 до 3 мм.

Грунтовые материалы

Портландцемент как вяжущая основа для дорог

Данный материал входит в группу гидравлических вяжущих компонентов, отвердевание которых происходит в воздушной или водной средах. Основу портландцемента составляет клинкерный помол с гипсовыми добавками в объеме 3-5 %. Сам клинкер получается в процессе обжига тонкодиспесной смеси из глины и известняка.

В качестве модифицирующих добавок также могут вноситься смеси мергеля, доменного шлака, опока, нефелиновые отходы и т.д. Этот дорожно-строительный материал может выпускаться в разных вариантах, которые имеют собственную маркировку 300,400, 550 и др. Данная цифра указывает на показатель активности, то есть величину прочности при изгибе. В дорожном строительстве практикуется использование практически всех марок портландцемента, каждая из которых выбирается из соображений целесообразности применения в конкретных условиях с учетом требований.

Строительная известь

Производство дорожно-строительных материалов

Основные производственные процессы происходят на горнодобывающих предприятиях, где осуществляются операции переработки. В частности, выполняются следующие работы по подготовке сырья к дальнейшему использованию в дорожном строительстве:

• Отделение монолитов от основной породы.
• Развалка, измельчение и дробление.
• Помол в мельницах и специальных электротехнических аппаратах.
• Фильтрация через сито.
• Сортировка средне- и мелкофракционных материалов с целью получения агломератов.

После механической подготовки сырья осуществляются процессы термической, химической и биологической обработки. Это могут быть процедуры обжига, сушки, пропитки, нанесения защитных покрытий и т.д. На заключительной стадии производится контроль дорожно-строительных материалов по нескольким параметрам. В частности, оценивается фракция, физико-химические качества, технологические и эксплуатационные свойства. Для проверки могут использоваться специальные аппараты с поточным сканированием.

Применение материалов для укладки дорог

В одеждах дорожных покрытий используется несколько технологических слоев, каждый из которых выполняет свои задачи. Также существуют и промежуточные функции – например, у связующих, уплотняющих и модифицирующих материалов.

Наиболее распространено применение дорожно-строительных материалов универсального назначения, которые могут закладываться в основу полотна, но также использоваться и для выполнения вспомогательных задач. Например, гравий добавляют в составы цементобетонных и дегтебетонных смесей как заполнитель с одной стороны, а с другой – устраивают с его помощью дренажные сооружения и насыпи на отдельных участках дорог. Также и песок может применяться в качестве наполнителя для связующих растворов, и для устройства подстилающих пластов. Его широко применяют и в качестве ремонтного материала, когда нужно выровнять отдельный участок или заполнить яму.

Конечно, не обходится использование данных материалов и без спецтехники. Это обширный сегмент автомобилей, участвующих в обслуживании дорожно-строительных материалов. И машины, и вспомогательные технические средства требуются для выполнения операций укладки, уплотнения, утрамбовки, выравнивания, приготовления бетонных растворов и т.д. К такой технике можно отнести бетоносмесители, асфальтоукладчики, дробилки, сортировочные автомобили, катки и вибромолоты. И это касается лишь непосредственных рабочих мероприятий, связанных с формированием дорожных полотен, но также комплексное строительство редко обходится без транспортировочных машин, кусторезов, грузоподъемников и кранов.

Контроль качества дорожно-строительных материалов

Существует комплекс испытательных методик, посредством которых проверяется соответствие материала техническим параметрам и эксплуатационным свойствам. Одним из самых распространенных средств контроля является сито. Используются предохранительные и контрольные сито, позволяющие оценивать качество материала, степень его зернистости и рыхлости.

При помощи силовых гидравлических и электромеханических агрегатов проверяются такие показатели, как упругость, склонность к деформациям, плотность и т.д. Существуют специальные нормативные модули с показателями и коэффициентами под каждую группу строительных материалов. Для дорожного строительства с применением гравия, например, используется метод раздавливания пробника в цилиндрической емкости. Дальнейший рассев измельченного материала через сито позволяет установить коэффициент потери в массе под нагрузкой.

Отдельные нормативы контроля применяются и в отношении к цементно-бетонным смесям. Взятые образцы проверяют на прочность, подвижность при транспортировке и другие показатели качества. На выходе завод-изготовитель маркирует каждую партию с указанием даты производства, объема и основных технико-физических параметров.

Заключение

Помимо обширного ассортимента стандартизированных материалов для дорожной укладки, существует значительный сегмент второстепенных и вспомогательных изделий и отходов производства, которые также используются в данной сфере. К таким относится жидкое стекло, гипсовые вяжущие, фибролиты и даже продукция деревоперерабатывающей промышленности. Разумеется, качество дорожно-строительных материалов этой категории не столь высоко по сравнению с бетонными смесями или основными сыпучими продуктами горной переработки, но и они могут быть полезны в решении определенных задач. Ведь не стоит забывать, что дорожное полотно представляет собой сложное по структуре устройство, которое включает и природные компоненты, вовсе не подвергающиеся технической переработке.

В большинстве случаев качество уже готовых дорожных одежд определяется даже не столько непосредственными характеристиками использованных материалов, сколько выбранной технологией укладки. В каждом случае разрабатывается проект с конкретной рецептурой устройства каждого слоя. Далее разрабатывается технологическая карта строительства, по которой уже ответственные подрядчики подбирают материалы и реализуют рабочие мероприятия.

Источник: autogear.ru

Какие материалы используются в дорожном строительстве?

Удобство и безопасность использования автомобилей, помимо знаний и навыков водителя, зависит также в большой мере от качества транспортных путей.

Материалы, используемые при строительстве дорог, бывают природными или созданные искусственно. К наиболее востребованным природным относятся песок и щебень. Помимо них, также применяются глина, гравий, асфальт природного происхождения.

Разные сочетания материалов, которые имеют природное происхождение, получают искусственным путем, как и промышленные отходы. За счет применения специальных технологий, люди производят пригодную для использования в дорожном строительстве продукцию.

С точки зрения экономии, целесообразнее использовать местное сырье для организации дорожных путей различного назначения. Но такие материалы должны обязательно соответствовать заявленным строительным требованиям.

Устройство определенного вида покрытия вынуждает специалистов применять соответствующие материалы. Для организации шоссейных покрытий, например, требуется специализированная продукция, которую реализует производитель сухих строительных смесей. В таком случае можно достичь высокого качества асфальтирования. При сооружении же других объектов, к примеру, аэропортов, нужен материал, который отличается большей вязкостью. Проводить работы в таком случае приходится при использовании битума.

Качественное дорожное покрытие – залог безопасности людей

Качество покрытия имеет определяющее значение не только с точки зрения целостности транспортируемого груза, но и безопасности людей. Нельзя рассчитывать на высокую надежность и длительность эксплуатации наиболее бюджетного покрытия. При реализации нового дорожного проекта свыше 50% общей суммы составляют расходы на материалы.

Строительство дорог проводиться при использовании такого важного сырья, как песок и щебень. Составной частью смеси, в дальнейшем применяемой при выполнении работ, может быть природный или созданный искусственно песок. Искусственный получают посредством размельчения горной породы. Природный – это горная порода или маленькие фракции, измельченные выветриванием.

Материал обоих типов активно применяется для приготовления смеси, которая используется при устройстве бетонных или цементных дорог. Щебень является обломками горной породы, которые пропускаются через дробильный агрегат.

Из смол, которые могут иметь разное происхождение, или нефти получают продукцию, отличающуюся вяжущим составом. Чаще всего при организации дорог используются эмульсии, дегти, битумы.

При использовании гравия и песка можно рассчитывать на создание надежного покрытия в их комбинации с вяжущими материалами. Высококачественная асфальтобетонная смесь может получиться, если использоваться будет соответствующий набор материалов и соблюдены правила изготовления. По характеристикам прочности и надежности считается смесь битума и минералов.

Приготовление асфальтовых и цементобетонных смесей должно выполняться в строгом соответствии с ГОСТ. В стандартах предусмотрены пропорции материалов для любого из видов дорожного покрытия.

Источник: sami-stroim.com