Материалы, из которых строятся дороги, бывают разные по составу и происхождению, по прочности и по цене. В идеале, они должны быть устойчивы к нагрузкам и перепадам температур, быть носибельными и прочными, как можно более долговечными. Все материалы для дорог делятся на две большие категории:
- Традиционные. В эту категорию включают щебень, гравий, битумные пропитки, асфальтобетон.
- Инновационные. К ним относят геотекстиль, геомат, георешётку, геокомпозитные материалы.
Дорожные грунты являются самыми распространёнными и дешёвыми. Кроме того, широко используют дорожные грунты, различные булыжники, стабилизаторы.
Подробнее о строительных материалах для дорог
На самом деле, существует огромное количество вариаций дорожно-строительных материалов:
- Грунты. Они представляют собой совокупность минеральных частичек из нескольких материалов: песчаных, пылеватых и глинистых. Есть и понятие оптимального грунта, когда в его составе присутствует около 70% песчаных частиц, в промежутках находятся пылевые частицы, а между пылевыми частицами распространяются глинистые в самом наименьшем из трёх количеств. Среди всех видов глинистых грунтов особо выделяют глины, суглинки и супеси. Из песчаных грунтов широко известны гравелистые, крупные, средне крупные и мелкие. А крупнообмолочные грунты делятся на дресвяные и щебенистые.
- Гравийные материалы. Это естественные горные породы или же искусственный материал на основе обломков горных пород, которые могут быть представлены в разнокалиберном размере. Видов гравия достаточно много: смесь, дроблёный гравий и карьерный. По размеру он бывает мелкий, средний, сильно мелкий и крупный. Самый прочный материал получится в том случае, если крупные частицы будут заполнены в пространстве между друг другом более мелким гравием.
- Щебень. Это продукт дробления скалы. В момент сортировки ему присваивают категорию рядового или сортового. По размеру щебень бывает крупным, средним, мелким, очень мелким. Самые мельчайшие частицы делят на каменную мелочь и высевки.
- Булыжник и шашка. Булыжник – это камень размером до 25 сантиметров, который попал на сушу благодаря силе воды или ледника. Все материалы из камня принято подразделять на классы, в зависимости от их прочности. Проверяется этот параметр легко: небольшой фрагмент испытуемого камня кладут под пресс и воздействуют на него определённым давлением до полного разрушения объекта. Ещё выделяют такие способности каменных материалов, как водопоглощение и морозостойкость.
- Минеральные вяжущие материалы. Среди их многообразия чаще всего пользуются цементом и известью при строительстве дорог. Для увеличения прочности их смешивают с так называемой улучшаемой средой.
- Органические вяжущие материалы. Самые часто используемые материалы этого вида – битум и дёготь. При смешивании каменных материалов или грунта с этими вяжущими материалами усиливается их прочность, сцепление частиц возрастает, улучшается устойчивость к воде.
- Местные материалы. Их невысокая стоимость является большим плюсом. Используются для производства дорожной одежды. К ним относят болотную руду, металлургические шлаки, горелые породы и ракушки.
Строительство автомобильных дорог – дело довольно непростое. От качества материалов зависит как срок эксплуатации дорог, так и безопасность водителей. Потому при проекте взвешиваются все плюсы и минусы выбранного материала, его прочность и стоимость, и только тогда начинается подготовка. Потому это ответственное дело по плечу лишь специалистам своего дела.
Полимерные материалы в дорожном строительстве
«ЗабИЖТ-Инжиниринг» разработал новый материал для строительства дорог
Источник: laboratoria.by
Традиционные и инновационные дорожно-строительные материалы
Существуют следующие виды материалов для дорожного строительства:
бетоны и их производные;
минеральные и органические вяжущие вещества;
Разберём стандартную шоссейную автомобильную дорогу на составные части:
дорожная одежда (несколько покрытий проезжей части);
устройства регулирования дорожного движения.
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:
бетона на портландцементе;
щебня с битумной пропиткой;
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.
Условно весь применяемый в дорожном строительстве щебень можно разделить на две основные группы:
Осадочные скальные, а также рыхлые горные породы (доломит, известняк).
Магматические и метафизические горные породы (габбро, гранит).
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 ГОСТу 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 100 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:
способен приблизить коэффициент уплотняемости асфальтобетонной смеси к единице, обеспечив тем самым повышенную морозостойкость дорожного полотна;
способен снизить расход материала, в т.ч. его связующих (цемента, битума).
Строительство дорог, осуществляемое с использованием кубовидного щебня вместо обычного, требует меньших трудозатрат. Для укладки покрытия необходимо всего два-три 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.
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.
Источник: standard.kz