Асфальт (стр. 2 )

Основной сферой применения бетона является производство строительных конструкций и материалов, сооружение монолитных железобетонных строений, строительство автомобильных дорог. Постоянно расширяется сфера применения высокопрочных бетонов и бетонов с заданными физико-техническими показателями: малая осадка и подвижность, морозостойкость, долговечность, трещиностойкость, теплопроводность, жаростойкость и др.

Основные физико-технические показатели бетона

Коэффициент морозостойкости. Обозначается буквой F с числом от 01.01.01. Данный показатель определяет максимальное количество циклов замерзания-размораживания, при котором бетон сохраняет свои характеристики на допустимом уровне.

Относительно использования бетона в дорожном строительстве, следует сказать, что он должен обладать высоким коэффициентом морозостойкости. Проникновение дождевой воды или воды образуемой при таянии снега в самые мелкие поры бетона и дальнейшее ее расширение при замерзании, неминуемо приводит к разрушению материала. Следующий цикл замерзания приводит к еще более значительным повреждениям дорожной поверхности. Таким образом, коэффициент морозостойкости определяет долговечность бетонного покрытия.

Коэффициент водонепроницаемости. Обозначается буквой W с числом от 2 до 20. Водонепроницаемость определяет степень сопротивления бетона проникновению воды. Высокий показатель водонепроницаемости практически снимает ограничения на количество циклов замерзания-размораживания.

Подвижность бетона. Обозначается буквой П с числом от 1 до 5. Подвижность бетона определяет его текучесть (вязкость). Бетон с высоким коэффициентом подвижности применяется для заливки труднодоступных мест.

Классификация бетона

По типу вяжущего компонента:

цементные; силикатные; гипсовые; шлакощелочные; асфальтобетон; полимерные.

По назначению:

обычные (для промышленных и гражданских зданий); специальные — гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные, химически стойкие, жаростойкие, звукопоглощающие, для защиты от ядерных излучений и др.

По объемной массе:

особо тяжелый (объемная масса свыше 2500 кг/м3) — баритовый, магнетитовый, лимонитовый; тяжелый (объемная масса от 1800 до 2500 кг/м3) — гравийный, щебёночный; легкий (объемная масса от 500 до 1800 кг/м3) — шлакобетон, пемзобетон, керамзитобетон, арболит, вермикулитовый, перлитовый; особо легкий (объемная масса менее 500 кг/м3) — пенобетон, газобетон.

По содержанию вяжущего вещества и заполнителей:

тощие (пониженное содержание вяжущего вещества и повышенное содержание крупного заполнителя); жирные (повышенное содержание вяжущего вещества и пониженное содержание крупного заполнителя); товарные (cтандартное соотношение заполнителей и вяжущего вещества).

По степени готовности: бетонные смеси готовые к использованию и сухие бетонные смеси.

Дорожный бетон

Дорожный бетон является искусственным многокомпонентным материалом, который представляет собой смесь вяжущего (цемента), наполнителя, воды и различных добавок. В качестве наполнителя используется в основном гранитный щебень, как один из наиболее прочных, а также имеющих низкое водопоглащение и высокую морозостойкость материалов. Под дорожным бетоном, как правило понимается бетон с пониженным содержанием вяжущего вещества (воды и цемента) — «тощий бетон». Используемый этот тип бетона в основном при создании верхнего слоя дорожного покрытия. Укладка дорожного бетона, также как и асфальтирование может производится вручную, либо с использованием дорожно-строительной техники.

Гарцовка

Гарцовка — сыпучий строительный материал относящийся к классу сухих известково - или цементно-песчаных смесей. Представляет собой светло-серый порошок на основе вяжущего ингредиента (известь, гипс, цемент) и минерального наполнителя (кварцевый песок, доломит, мраморная мука, керамзит, кальцит).

Применяется для выполнения внутренних и наружных строительных работ (кладка стройматериалов, оштукатуривание различных поверхностей, заливка полов, выравнивание стен и потолков). Гарцовка на основе цемента используется в дорожно-строительной отрасли для устройства оснований под последующее асфальтирование.

Товарные характеристики гарцовки:

Влажность смеси (%) Объёмная масса (кг/м3) Расход воды (л/кг) Расход смеси (кг/м2) Активные CaO и MgO (%) Марка цемента Тип заполнителя Фракция заполнителя (мм) Время высыхания (ч) Водопоглощение (%) Морозостойкость (кол-во циклов)

Основные марки гарцовки

Марка гарцовки рассчитывается исходя из показателя прочности готовой смеси. Прочность в свою очередь зависит от марки вяжущего компонента и его соотношения с минеральным заполнителем, избыток которого снижает прочность, а недостаток приводит к растрескиванию.

РГЦ М 50 Ж-1 РГЦ М 75 Ж-1 РГЦ М 100 Ж-1 РГЦ М 150 Ж-1 РГЦ М 200 Ж-1 РГЦ М 250 Ж-1 РГЦ М 300 Ж-1 (пескобетон)

Применение гарцовки в дорожном строительстве

В дорожно-строительной отрасли, различные марки гарцовки применяются для устройства оснований из тощего бетона. Данный тип оснований предназначен для строительства и реконструкции дорог I–IV категории с высокой нагрузкой на поверхность и интенсивным движением. Основание из тощего бетона служит подстилающим слоем для последующего асфальтирования (укладки асфальтобетонной смеси) и создаётся с целью повышения прочности дорожной конструкции.

Кроме этого, гарцовка может применяться для создания оснований под укладку бортового камня, поребрика и тротуарной плитки, а также выполнения других работ связанных с благоустройством придорожной территории.

Щебень

Щебень — неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

Основные характеристики: фракционность, лещадность, морозостойкость, прочность, радиоактивность. В зависимости от этих характеристик, определяется допустимость использования той или иной разновидности щебня в определенных сферах строительства.

Разновидности щебня

Гранитный щебень — щебень из твердой горной породы зернистого строения. Глыбы обычно получают путем взрыва монолитной скалы, затем они дробятся в машине, а полученный щебень просеивается по фракциям. Гравийный щебень — щебень, получаемый путем просеивания карьерной породы, а также путем дробления природной каменной скалы. По прочности гравийный щебень уступает гранитному щебню, но есть и преимущества — радиоактивный фон его обычно очень низкий и цена ниже, чем на гранитный. Гравийный щебень применяют для фундаментных работ, для бетонов, в производстве ЖБИ, при строительстве дорог. Известняковый щебень — продукт дробления осадочной горной породы. Известняковый щебень один из основных видов щебня, который помимо гравийного и гранитного щебня применяется в дорожном строительстве, а также при изготовлении железобетонных изделий. Вторичный щебень — получают при дроблении строительного мусора (бетона, кирпича, асфальта). Главное достоинство вторичного щебня — дешевизна, в среднем он в два раза дешевле гранитного. Себестоимость бетона с использованием вторичного щебня в качестве крупного заполнителя сокращается на четверть. По прочности, морозостойкости и некоторым другим характеристикам вторичный щебень уступает щебню из натуральных материалов, однако имеет широкое применение: в качестве крупного заполнителя для бетона прочностью 5–20 МПа; в дорожном хозяйстве (отсыпка дорог, съездов и т. д.); в работах по благоустройству (посыпка под асфальтированные площадки, тротуары); для укрепления слабых грунтов. Шлаковый щебень — получают дроблением отвальных металлургических шлаков или специальной обработкой огненно-жидких шлаковых расплавов (литой шлаковый щебень). Стоимость изделий из шлаковых бетонов на 20–30 % меньше, чем традиционных.

Применение: щебень фракции 3–8 и 5–20 используется для производства бетона и изделий из него; фракцию 20–40 чаще всего применяют во время закладки фундаментов зданий, фракции 25–60 и 40–70 часто используются в дорожном строительстве.

Песок

Песок — осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Состав песка сильно варьируется, но чаще всего он состоит из практически чистого минерала кварца. Белый песок распространен в тропических и субтропических прибрежных районах и может содержать фрагменты коралловых оболочек. Некоторые пески содержат магнетит, хлорит, глауконит или гипс. Пески богатые магнетитом имеют темный оттенок, как и пески, полученные из вулканических базальтов и обсидиана. Хлорит-глауконитовые пески, как правило, зеленоватого цвета, как и пески, полученные из базальта. Многие пески, имеют примеси железа, давая темно-желтый цвет.

Природный песок — рыхлая смесь зёрен крупностью 0,10–5 мм, образовавшаяся в результате разрушения твёрдых горных пород.

Тяжёлый искусственный песок — рыхлая смесь зёрен, получаемая дроблением твёрдых и плотных горных пород.

Типы песка

Речной песок — это строительный песок, добытый из русла рек, отличающийся высокой степенью очистки и отсутствием посторонних включений, глинистых примесей и т. д. Карьерный мытый песок — это песок, добытый в карьере путём промывки большим количеством воды, в результате чего из него вымывается глина и пылевидные частицы. Карьерный горный песок — это природный материал, добываемый открытым способом в карьерах. Данный песок имеет достаточно высокое содержание глины, пыли и прочих примесей. Иногда карьерный горный песок, добываемый на некоторых месторождениях, отличается высокими техническими характеристиками, что приближает его по потребительским свойствам к такому виду как карьерный мытый строительный песок. Карьерный сеяный песок — это добытый в карьере просеянный песок, очищенный от камней и больших фракций. Карьерный сеяный песок широко применяется при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ.

Применение

Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства. Производство железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности, а также производство тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец. Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Строительный речной песок довольно широко применим в различных декоративных (смешивание с различными красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах готового помещения. Он также выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве дорог (в том числе и для строительства аэродромов).

Статья редактировалась 06.05.2012г.

Глина

Глина – это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания.

Глина является основой гончарного, кирпичного производства. В смеси с водой глина образует тестообразную пластичную массу, пригодную для дальнейшей обработки. В зависимости от места происхождения природное сырьё имеет существенные различия. Одно можно использовать в чистом виде, другое необходимо просеивать и смешивать, чтобы получить материал, пригодный для изготовления различных изделий.

Различают несколько разновидностей глины. Каждая из них используется по-своему. Большую часть добываемых и поступающих в продажу глин составляет каолин, который применяется в целлюлозно-бумажной промышленности и в производстве фарфора и огнеупорных изделий. Вторыми по важности материалами являются обычная строительная глина и глинистый сланец. Огнеупорная глина идет на изготовление огнеупорного кирпича и других жаропрочных изделий. Важное место среди видов глин занимает бентонит. Считают, что эта глина образовалась в результате химического распада вулканического пепла. При погружении в воду она разбухает, увеличивая свой объем в несколько раз. В основном она используется в буровых растворах при бурении скважин.

В сухом состоянии глина представляет собой пыль, а при контакте с водой становится весьма пластичной. В основном глина имеет серый цвет, но реже красный, коричневый, белый, лиловый, синий, зеленый и даже черный цвет. Глина может быть использована в чистом виде, а также смешана с какой-либо другой породой для получения материала, необходимого для изготовления всевозможных изделий. Она широко применяется в медицине, так как входит в состав различных лечебных мазей, и косметологии, где она является основой для лечебных масок. Но все-таки больше глина применима в строительстве. Если смешать песок и глину в пропорции 3:1 (но глина должна предварительно постоять в воде для наибольшего ее растворения), то получится очень хорошая смесь, на которую производят кладку кирпича, пеноблока и т. д. И данный раствор ничем не будет уступать цементу, он-то и по цене будет дешевле. Также, обжигая глину, получают экологически чистый утеплитель – керамзит. Глина является дешевым материалом, который можно добыть в любом объеме и практически в любом месте, таком как овраг, обрыв, яма с помощью таких инструментов как буры, то соответственно купить керамзит можно по доступной цене и в большом количестве.

Пескогрунт

Пескогрунт – это песок с повышенным содержанием примесей в виде 10-30% алевритовых, перлитовых или глинистых частиц. В основном пескогрунт (супесь) такого качества получают при разработке котлованов, предназначенных под застройку зданий, поэтому его чаще всего и называют котлованным песком. Качество котлованного песка (пескогрунта, супеси) несколько хуже, чем у карьерного песка. Применять котлованный песок (пескогрунт, супесь) при проведении строительных работ не запрещается, но все же, там, где должен быть использован карьерный либо речной песок, необходимо применять именно его.

Существенным преимуществом котлованного песка (пескогрунта, супеси) является его более низкая стоимость, нежели карьерного или речного (цена на 30-50% ниже). Поэтому, при планировке и выравнивании территорий, а также для обратной засыпки котлованов, ям и оврагов экономически целесообразнее использовать именно котлованный песок (пескогрунт, супесь).

Керамзит

Керамзит (керамзитовый гравий) – это экологически чистый утеплитель. Он представляет собой легкий пористый материал, получаемый при ускоренном обжиге легкоплавких глин. По внешнему виду керамзит напоминает гравий, то есть представляет собой гранулы преимущественно округлой или овальной формы различного размера, поэтому часто его называют керамзитовый гравий.

В зависимости от режима обработки глины можно получить керамзит различной насыпной плотности (объемным весом) – от 200 до 400 кг/куб. м. и выше. Чем ниже плотность вещества, тем он более пористый, а значит, обладает более высокими теплоизоляционными свойствами. Но тем сложнее при производстве получить необходимую прочность. Материал также характеризуется величиной керамзитовых гранул, которая колеблется от 2 до 40 мм, и в зависимости от их размера подразделяется на фракции, например 5-10 мм или 10-20 мм. Основываясь на размерах, продукцию делят на керамзитовые гравий, щебень и песок.

Такие свойства керамзита, как легкость и высокая прочность, отличная тепло- и звукоизоляция, огнеупорность, влаго - и морозоустойчивость, кислотоустойчивость, химическая инертность, долговечность создают широкий спектр сфер для его практического применения. Его используют для обустройства дорог и тротуаров, так как этот материал способен защитить дорожные конструкции от процесса деформации в момент замораживания с последующим оттаиванием. Еще одно применение, которое нашел керамзиту благодаря своим свойствам – это использование керамзитового гравия в фундаменте, что позволяет снижать залегание фундамента даже на полтора метра. Использование керамзита в этих целях предотвращает перекос здания благодаря тому, что земля вокруг фундамента не промерзает. Керамзит также широко используется в виде керамзитового песка для производства бетона, свойства которого значительно улучшаются, улучшается звуко - и теплоизоляция производимых конструкций.

Виды сыпучих строительных материалов, их применение

Нерудные строительные материалы по происхождению подразделяются на природные, искусственные и из отходов промышленности.

Песок, щебень, гравий, керамзит, термолит, аглопорит, бутовый камень и другие сыпучие стройматериалы классифицируются по следующим параметрам, установленным ГОСТом: плотность, происхождение, крупность зерен и характер формы зерен. По плотности все эти материалы делятся на плотные и пористые. Материалы, плотность зерна которых превышает 2 г/см2 относят к плотным, а к пористым – плотность зерен которых менее 2 г/см2. Плотные материалы – это песок и щебень, а пористые – термолит, керамзит и все его разновидности. По крупности зерен сыпучие строительные материалы подразделяются на крупные (зерна свыше 5 мм) и мелкие, чьи зерна не превышают 5 мм в размере. По форме зерна нерудные материалы могут быть округлыми (природный песок и гравий) или угловатыми (щебень, дробленный песок).

Исходя из характеристик сыпучих строительных материалов, выделяют их виды, а так же области их применения. Основные сыпучие строительные материалы это: песок, щебень, гравий, керамзит.

К наиболее часто используемым сыпучим материалам относится песок. Его добавляют в бетоны для того, чтобы уменьшить усадку растворов при их твердении. Песок относится к мелким сыпучим строительным материалам. По происхождению песок бывает двух видов: природный и искусственный. Природный песок представляет собой мелкую смесь зерен, которая образуется при разрушении твердых горных пород. Размер зерен природного песка колеблется от 0,15 до 5 мм. Природный песок бывает горным, речным, морским и дюнным. Горный и речной песок используют в кладочных растворах и бетонах, добавляя к нему небольшую часть глинистых и илистых примесей. Песок имеет свою внутреннюю шкалу определения крупности зерна. Песок, крупность зерен которого колеблется в пределах 0,5 мм и менее, - это мелкий песок. От 0,5 до 2 мм – средний, а размер крупного песка - от 2 до 5 мм. Размеры песка учитываются при использовании его в растворах. Например, в раствор для блочной и кирпичной кладки добавляют крупный песок.

Искусственный песок используется в декоративных растворах, для фактурного слоя наружных панелей. Его получают путем дробления гранита, мрамора, известняка, шлака, туфа и других горных пород.

К крупным сыпучим строительным материалам относится гравий, который образуется путем разрушения горных пород и также, как и песок, является природным материалом. Величина его зерен колеблется от полусантиметра до семи сантиметров. По месту залегания различают речной, морской и горный гравий. Горный гравий обычно имеет шероховатую поверхность и неоднородный состав (в нем присутствуют примеси песка, глины, глины и др. веществ). А речной и морской гравии напротив, отличаются гладкой поверхностью и чистотой состава. Чаще всего гравий используют в дробленном виде, т. к. шероховатая поверхность улучшает сцепление с цементно-песчаным раствором. Щебень – это и есть продукт дробления гравия, шлаков, кирпичного боя и др. Размер зерен щебня колеблется в пределах 5-70 мм.

Самым популярным сыпучим искусственным материалом является керамзит. Его получают путем вспучивания и обжига легкоплавких глинистых пород, смешанных с выгорающими добавками. Используется в качестве теплоизоляционной засыпки или заполнителя для легких бетонов (керамзитобетона), легкобетонных конструкций. Керамзит выпускается в виде щебня или гравия. Размер зерен керамзитового гравия – от 5 до 20 мм, а керамзитового щебня – от 5 до 40 мм.

Речной и овражный песок: в чём разница?

Речной песок - добывается с дна рек с помощью специальных механизмов, земснарядов. Этот вид песка самый чистый из всех имеющихся на строительном рынке. Не содержит камней, глины, камешков, мусорных частиц. Крупность песка в основном средняя 1,8-2.2мм. Речной песок пригоден для любых видов строительных работ. Предназначен для применения в качестве заполнителя тяжелых, легких, мелкозернистых, ячеистых и силикатных бетонов, строительных растворов, приготовления сухих смесей. Он применяется для таких строительных работ как кладка, стяжка, наполнитель для затирок, красителей и т. п.

Овражный песок - добывается открытым способом, при помощи ковшовых экскаваторов. По своей крупности данный вид песка находится в пределах от 0,15мм до 5мм. В отличие от речного песка, зерна овражного песка имеют хорошую сцепляемость из-за угловатой формы и шероховатой поверхность. Что способствует повышенной прочности получаемых строительных растворов. Овражный песок имеет значительно большее содержание глины, поэтому он хорош для приготовления кладочных и штукатурных растворов. В не очищенном виде его применяют при строительстве дорог и при заливании фундамента.

На основание дороги используют только речной песок.

Речной песок:
Овражный песок:

Битум

Битумы применялись в качестве строительного материала еще в глубокой древности. За 3000 лет до нашей эры в Вавилоне и Ассирии, расположенных в междуречье Тигра и Евфрата, природный битум использовали в качестве цементирующего и водоизолирующего материала.

Органические вяжущие вещества делят на две основные группы: битумные и дегтевые.

К битумным материалам относятся следующие:

Природные битумы — вязкие жидкости или твердообразные вещества, состоящие из смеси углеводов и их неметаллических производных. Природные битумы получились в результате естественного процесса окислительной полимеризации нефти. Природные битумы встречаются в местах нефтяных месторождений, образуя линзы, а иногда и асфальтовые озера. Однако природные битумы в чистом виде встречаются редко, чаще они пронизывают осадочные горные породы. Асфальтовые породы — пористые горные породы (известняки, доломиты, песчаники, глины, пески), пропитанные битумом. Из этих пород извлекают битум или их размалывают и применяют в виде асфальтового порошка. Нефтяные (искусственные) битумы, получаемые переработкой нефтяного сырья, в зависимости от технологии производства могут быть:
остаточные, получаемые из гудрона путем дальнейшего глубокого отбора из него масел; окисленные, получаемые окислением гудрона в специальных аппаратах (продувка воздухом); крекинговые, получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти.
Гудрон — остаток после отгонки из мазута масляных фракций;

Гудрон является основным сырьем для получения нефтяных битумов, используется в виде связующего вещества в дорожном строительстве.

К дегтевым материалам относят различные виды дегтя и пеки.

Наиболее широкое применение органические вяжущие вещества получили в гидротехническом, дорожном, промышленно-гражданском строительстве в виде кровельных, гидроизоляционных материалов, асфальтобетона, асфальтораствора, уплотняющих материалов. Органические вяжущие хорошо совмещаются с резиной и полимерами, что позволяет значительно улучшить качество битумных материалов в соответствии с требованиями современного строительства.

Возникла новая отрасль, производящая гидроизоляционные материалы (изол, бризол и др.) из вторичного резинового сырья. Изготовление рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов осуществляется на полностью механизированных поточных линиях непрерывного действия.

Состав и строение битумов

Битумы относятся к наиболее распространенным органическим вяжущим веществам.

Элементарный состав битумов колеблется в пределах: углерода%, водорода%, серы 2 - 9%, кислорода 1 - 5%, азота 0 - 2%. Эти элементы находятся в битуме в виде углеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом. Химический состав битумов весьма сложен. Так, в них могут находиться предельные углеводороды от С9Н20 до С30Н62. Все многообразные соединения, образующие битум, можно свести в три группы: твердая часть, смолы и масла.

Твердая часть битума — это высокомолекулярные углеводороды и их производные с молекулярной массой 1000—5000, плотностью более 1, объединенные общим названием "асфальтены". В асфальтенах содержатся карбены, растворимые только в СCl4, и карбоиды, не растворимые в маслах и летучих растворителях. В состав битумов могут входить также твердые углеводороды — парафины.

Смолы представляют собой аморфные вещества темно-коричневого цвета с молекулярной массой 500—1000, плотностью около 1.

Масляные фракции битумов состоят из различных углеводородов с молекулярной массой 100—500, плотностью менее 1.

По своему строению битум представляет коллоидную систему, в которой диспергированы асфальтены, а дисперсионной средой являются смолы и масла. Асфальтены битума, диспергированные в виде частиц размером 18—20 мкм, являются ядрами, каждое из них окружено оболочкой убывающей плотности — от тяжелых смол к маслам.