Дорожно строительные материалы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ 

Федеральное государственное  образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«АЛТАЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
 
 

Институт:  Природообустройства

Кафедра:  Инженерных сооружений 
 
 
 
 

ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ВАРИАНТ-24 
 
 
 
 
 
 

Руководитель

__(дата, подпись)__ к. с.-х. н. Бикеева Ю.В.

Выполнил  студент

__(группа, дата, подпись)____  Самородов В.В. 
 
 
 
 

БАРНАУЛ 2012 

Содержание 

1. Технологические свойства. Дробимость.
2. Щебень. Определение средней плотности.
3. Бутовый камень. Получение, характеристика, применение.
4. Гидравлические вяжущие материалы. Гидравлическая известь.
5. Сульфатостойкий цемент. Получение. Свойства, применение.
6. Цементобетон. Приготовление пробного замеса, определение подвижности цементобетонной смеси.
7. Органические вяжущие материалы. Транспортирование.
8. Асфальтобетон. Приготовление образцов из асфальтобетонной смеси и определение водонасыщения и набухания.
9. Укрепление грунтов минеральными вяжущими. Применение извести.

 

Задача:

1. Подобрать состав цементобетонной смеси для верхнего слоя двухслойного дорожного покрытия со следующими характеристиками: предел прочности при сжатии R_б=40МПа; осадка конуса ОК=1÷2см.

Имеются следующие материалы:

• Портландцемент – активность при сжатии R_ц=50МПа, плотность цемента p_ц=3,1г/см³, насыпная плотность цемента p_нц=1,2г/см³.
• Песок речной кварцевый – плотность песка p_п=2,6г/см³, насыпная плотность песка p_нп=1,6г/см³, влажность песка W_п=4%.
• Щебень дробленный из гранита – плотность щебня p_щ=2,9г/см³, насыпная плотность щебня p_нщ=1,9г/см³, максимальная крупность щебня 10мм, влажность щебня W_щ=2%.

1. Определить коэффициента выхода бетонной смеси.

2. Определить расход материалов (в кг) на замес бетономешалки. Объем бетономешалки V_м=1200 литров.
3. Определить рабочий состав бетона (в кг) на замес бетономешалки V_м=1200 литров.

 

 

1. Технологические свойства. Дробимость

 

    Технологические свойства характеризуют способность  материала к восприятию некоторых  технологических операций, изменяющих состояние материала, структуру  его поверхности, придающих нужную форму и размеры, и т. п. Такие  технологические свойства, как дробимость, распиливаемость, шлифуемость, гвоздимость  и т. п., имеют важное практическое значение, ибо от них зависят качество и стоимость готовых изделий  и конструкций. Для оценки технологических  свойств некоторых материалов разработаны  числовые показатели и методы их определения (например, дробимость каменных материалов, подвижность и удобоукладываемость  бетонных смесей, укрывистость красочных  составов и др.). Для большинства  же материалов установлены лишь качественные характеристики технологических свойств.

    Дробимость  характеризует относительную сопротивляемость породы измельчению при воздействии ударной нагрузки Дробимость является энергетической оценкой разрушения породы в условиях сложнонапряженного состояния. Операция дробления широко распространена при производстве щебня, а также при обогащении и подготовке к дальнейшей переработке полезных ископаемых, поэтому сведения о дробимости необходимы для расчета параметров дробилок и потребности в энергии.

    Опыты по определению дробимости проводят на образцах в виде кусков породы. Эти  куски подвергают толчению, истиранию, раздавливанию. Характер воздействия  на породы при испытаниях аналогичен технологическим операциям при  разрушении пород.

    Во  всех случаях определения дробимости оценку результатов устанавливают  с помощью ситового анализа.

    Известны  следующие методы определения дробимости:

    - однократное сбрасывание породных  образцов с определенной высоты,

    - дробление падающим грузом (однократный  удар),

    - толчение при многократных ударах  падающим грузом,

    - измельчение в барабанах и  мельницах,

    - раздавливание образцов в замкнутых  сосудах.

    Широко  используется метод дробления однократным  ударом падающего груза, предложенный Л.И. Бароном, В.М. Курбатовым и Р.В. Орловым. По этому методу образец неправильной формы разрушается гирей массой 16 кг, падающей с высоты 0,5 м. Разрушенный  материал собирают и просеивают на ситах с размером отверстий 7 и 0,25 мм. Основным показателем дробимости является суммарный объемный выход фракции V_max, прошедшей через сито 7 мм, на основе которого составлена классификация пород 

 

 

2. Щебень. Определение средней  плотности

 

    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 (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

    Средняя плотность щебня составляет — от 1,4 до 3 г/см3.

    Лещадность  — параметр, определяющий степень  плоскостности щебня (от слова «лещ», т. е. плоский как лещ). В щебне  нормируют содержание зерен пластинчатой и игловатой форм. К зёрнам пластинчатой и игловатой форм относят такие  зёрна, толщина или ширина которых  менее длины в три раза и  более. По форме зёрен щебень подразделяют на пять групп: 

 

    Лещадность — одна из самых важных характеристик качества щебня. Использование щебня кубовидной формы даёт наиболее плотную утрамбовку.

    Наличие в щебне зёрен пластинчатой и  игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. Это в свою очередь приводит к увеличению расхода связующего компонента, а это влечет за собой дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зёрна обладают большей прочностью, чем зёрна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее.

    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: F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400. В  строительстве в основном применяют  щебень с маркой морозостойкости  не менее F300 (300 циклов замораживания  и оттаивания).

    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 дорожных конструкций (укладка и уплотнение катками). В зависимости от марки щебень делят на группы: высокопрочный М1200-1400, прочный М800-1200, средней прочности М600-800, слабой прочности М300-600, очень слабой прочности М200. В щебне нормируют содержание зерен слабых пород с пределом прочности исходной породы при сжатии в водонасыщенном состоянии до 20 МПа. По ГОСТ 8267-93 щебень марок М1400, М1200, М1000 не должен содержать зерна слабых пород в количестве более 5 %, щебень марок М800, М600, М400 более 10 %, щебень марок М300 и М200 более 15 % по массе. Наибольшим спросом пользуется гранитный щебень прочностью М1200, реже используется высокопрочный гранитный щебень или базальтовый щебень с маркой прочности М1400-1600. В основном он используется в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, фундаментах.

    Радиоактивность щебня — самая важная характеристика, с которой обычно начинается обсуждение качества строительного щебня с  покупателем. Если продукция должна быть пригодна для всех без исключения видов строительных работ, что должно быть подтверждено соответствующими сертификатами  и санитарно-эпидемиологическими  заключениями, исследованиями спец. лабораторий, то это означает, что весь поставляемый гранитный щебень и др. виды высокопрочного щебня относятся к I-му классу по радиоактивности (менее 370Бк/кг). Для строительства дорог подходит щебень II класса по радиоактивности (более 370Бк/кг). 

    Разновидности щебня: 

    Гранитный щебень

    Гранитный щебень — это щебень из твердой  горной породы зернистого строения, которая  является самой распространенной на Земле. Гранитная скала представляет собой магму, выброшенную на поверхность  земли и затвердевшую.Состоящую из хорошо сформированных кристаллов полевого шпата, кварца, слюды и т.д. И имеет цвет красный, розовый или серый, оправляемый от преобладания в нём шпата и слюды. Глыбы получают обычно путем взрыва монолитной скалы, затем они дробятся в машине, а полученный щебень просеивается по фракциям. Это последний этап производства щебня.

    Фракции гранитного щебня

    0-5 мм (гранитный отсев) — самая  мелкая фракция гранитного щебня,  применяется как декоративный  материал для отделки, а также  для отсыпания дорожек и дорог,  детских и спортивных площадок; для изготовления бетонных изделий,  в частности с поверхностью "мытого  бетона";

    5-20 мм — мелкая фракция (смесь  фракций 5-10 и 10-20), пользующаяся  наибольшим спросом. Используется  в производстве бетона и конструкций  из него, в фундаментных работах,  при заливке мостовых конструкций,  мостового полотна, дорожных и  аэродромных покрытий оснований;

    20-40 мм — средняя фракция. Применяется  в производстве бетона, железобетонных  конструкций, в строительстве  автодорог и железных дорог,  трамвайных линий, при закладке фундамента и возведении производственных зданий;

    20-70 мм, 40-70 мм — крупная фракция,  используется в производстве  бетона, массивных конструкций из  него и на работы с большим  объёмом бетона. Применяется также  в дорожном строительстве в  пределах населённых пунктов,  при возведении производственных  зданий и сооружений;