Дорожные покрытия

Содержание.

Вариант № 9

1. Механические свойства. Пластичность……………………………………….2

2. Природные каменные материалы. Определение……….…………………….2

пористости  исходной горной породы

3. Хранение каменных материалов………………………………………………4

4. Магнезиальные вяжущие материалы. Сырье. Обжиг………………………..5

5. Портландцемент. Свойства. Нормальная густота цементного теста……….6

6. Цементобетон. Требования к материалам. Добавки………………………..10

7. Битумы нефтяные вязкие. Определение температуры

вспышки и воспламенения……………………………………………………...21

8. Асфальтобетон. Определение. Требования к щебню и песку……………..28

9. Укрепление грунтов органическими вяжущими материалами.

Требования  к органическим вяжущим материалам…………………………...30

Задача…………………………………………………………………………….34

Список  литературы…………………………………………………………….36                                                                                           
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Механические  свойства. Пластичность.

 

    Механические  свойства характеризуют способность материала сопротивляться действию внешних сил или иных факторов (например, температурных), вызывающих в нем внутренние напряжения. Основные механические свойства строительных материалов: прочность, твердость, износостойкость, упругость, пластичность.

    Пластичность — это способность материала под влиянием действующих усилий изменять свои формы и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившуюся форму и размеры после снятия нагрузки. Примером пластичных материалов служит глиняное тесто, разогретый асфальт. 

2. Природные каменные материалы.

    Определение пористости исходной горной породы.

    Каменные  природные строительные материалы - строительные материалы, получаемые в результате механической обработки  горных пород: облицовочные плиты, стеновые камни, щебень, гравий, бутовый камень.            

    Каменные  природные строительные материалы  подразделяются:  
- на изверженные глубинные: гранит, диорит, сиенит, лабрадорит, габбро и др.;  
- на изверженные излившиеся: базальт, андезит, диабаз, вулканический туф;  
- на осадочные: мраморовидный известняк, плотный известняк, пористый известняк (ракушечник), доломит, песчаник, гипсовый камень;  
- на метаморфические.

    Под пористостью горной породы понимают наличие в ней пустот.

    Коэффициентом полной (или абсолютной) пористости т_п называется отношение суммарного объема пор V_пор в образце породы к видимому его объему V_обр:

      

    Измеряется  пористость в долях единицы или  в процентах. По происхождению поры и другие пустоты подразделяются на первичные и вторичные. К первичным порам относят пустоты между зернами, промежутки между плоскостями наслоения и т. д., образующиеся в процессе осадконакопления и формирования породы. Вторичные поры образовались в результате последующих процессов разлома и дробления породы, растворения, возникновения трещин вследствие сокращения породы (например, вследствие доломитизации) и т. д.

    Структура порового пространства пород обусловлена  большим числом факторов: гранулометрическим составом частиц, их формой, химическим составом пород, происхождением пор, а также соотношением количества больших и малых пор (рис.1.).

    

    Рис. 1. Различные поровые  пространства пород.

    А – хорошо окатанный  и отсортированный  песок, имеющий высокую  пористость; Б –  плохо отсортированный песок, имеющий низкую пористость; В – хорошо отсортированная порода, зерна которой также пористы; Г – хорошо отсортированная порода, пористость которой уменьшена отложениями минерального вещества в пространстве между зернами; Д – поровое пространство трещиноватых известняков, частично расширенное растворением; Е – порода, ставшая пористой вследствие возникновения трещин.

    Определение пористости горных пород

    Пористость  горной породы подсчитывают в процентах  по установленным величинам истинной плотности и средней плотности по формуле

    p = (1 −(ρ _г.п/ρ _в-ва)100 %,                     

    где p − пористость горной породы, %;  ρ _г.п – плотность горной породы, г/см³; ρ _в-ва − истинная плотность вещества горной породы, г/см³. 

    

3. Хранение  каменных материалов.

          Щебень и гравий перевозят навалом в транспортных средствах любого вида согласно действующим правилам перевозки грузов и техническим условиям погрузки и крепления грузов, утвержденным Министерством путей сообщения, правилам перевозки грузов автомобильным и водным транспортом.

    При транспортировании щебня и гравия железнодорожным транспортом вагоны следует загружать с учетом полного использования их грузоподъемности.

    Щебень  и гравий хранят раздельно по фракциям и смесям фракций в условиях, предохраняющих их от засорения и загрязнения.

    Бутовый камень хранят навалом на открытой площадке в прямоугольных штабелях объемом до 200 м³ и высотой 1 м. Стенки штабелей следует класть из более крупных камней вперевязку, укладывая их постелистой стороной вниз. Мелкие камни засыпают вниз штабеля.

    Облицовочные  плиты и ступени укладывают рядом, используя деревянные прокладки. Плиты  для полов хранят уложенными на длинное  ребро в один ряд по высоте.  

    

4. Магнезиальные вяжущие материалы. Сырье. Обжиг.

           Разновидностями магнезиальных вяжущих веществ является каустический магнезит и каустический доломит.

           Каустический магнезит получают при обжиге горной породы магенизита MgCO₃ в шахтных или вращающихся печах при 650 – 850 ⁰С. В результате MgCO₃ разлагается по схеме MgCO₃= MgO+ CO₂. Оставшееся твердое вещество (окись магния)измельчают в тонкий порошок.

           Каустический доломит MgО и СаCO₃  получают путем обжига природного доломита СаCO₃*MgCO₃ с последующим измельчением его в тонкий порошок. При обжиге доломита СаСО₃ не разлагается и остается инертным как балласт, что снижает вяжущую активность каустического доломита по сравнению с каустическим магнезитом.

            Магнезиальные вяжущие затворяют  не водой, а водными растворами  солей сернокислого или хлористого  магния. Магнезиальные вяжущие, затворенные на растворе хлористого магния, дают большую прочность, чем на растворе хлористого магния. Магнезиальные вяжущие, являясь воздушными, слабо сопротивляются действию воды. Их можно использовать только при затвердении на воздухе с относительной влажностью не более 60%. Каустический магнезит легко поглощает влагу  и углекислоту из воздуха, в результате чего образуется гидрат оксида магния и углекислый магний. В связи с этим каустический магнезит хранят в плотной герметической таре. На основе магнезиальных вяжущих в прошлом времени изготовляли ксилолит (смесь вяжущего с опилками), используемый для устройства полов, а также фибролит и другие теплоизоляционные материалы. В настоящее время применение магнезиальных вяжущих резко сократилось.  
 

    

5. Портландцемент. Клинкерные материалы. Характеристика.

            Портландцементом  ГОСТ 10178 – 76 называется  гидравлическое вяжущее  вещество, твердеющее  в воде и на  воздухе и представляющее  собой продукт  тонкого помола  клинкера, получаемого  в результате обжига до спекания искусственной сырьевой смеси, состав которой обеспечивает преобладающее содержание в клинкер силикатов кальция (70 – 80 %).

           Портландцемент по составу отличается  от клинкера, так как при помоле  к нему добавляют гипс, чтобы  замедлить сроки схватывания и улучшить некоторые другие свойства. Содержание гипса ограничевается допустимым общим содержанием в портландцементе ангидрида серной кислоты (SO 3), которое на ГОСТ 10178 – 62 должно быть не менее 1,5 и не более 3,5%. Кроме того, допускается введение при помоле в состав портландцемента, без изменения его наименования, до 15% активных материальных добавок или гранулированных доменных шлаков. В состав портландцемента вводят и небольшое количество (до 1%) некоторых добавок для интенсификации процесса помола и улучшения отдельных свойств готового продукта. Однако свойства портландцемента при одной и той же удельной поверхности определяются главным образом составом клинкера, а не добавок; последние могут лишь несколько влиять на них.

      Состав портландцемента клинкера характеризуется:               

    1. Содержанием отдельных окислов;

    2. Соотношениями между главнейшими  окислами,  выражающимися различными  коэффициентами и модулями, и

    3. Содержанием клинкерообразующих  соединений – клинкерных материалов.

                            Сырьевые материалы.

            Для получения портландцемента  применяют, главным образом, карбонатные  и глинистые породы. Кроме того, в качестве сырьевых материалов  можно использовать и другие  природные виды сырья, а также  искусственные материалы, получаемые в виде отходов тех или иных производств. К ним основные и кислые доменные шлаки, отход, получаемый при производстве глинозема, белитовый (нефелиновый) шлам, отходы от переработки горючих сланцев, зола и др. Помимо основных сырьевых материалов в производстве портландцемента используют и различные корректирующие добавки.

                            Карбонатные породы.

             Для производства портландцемента  можно применять различные виды  карбонатных пород, как – то: известняк, мел, известковый туф, известняк – ракушечник, мергелистый известняк, мергель и т. п. Во всех этих горных породах наряду с углекислым кальцием, главным образом в виде кальцита, желательно тонкодисперсного, могут содержаться примеси глинистых веществ, доломита, кремнезема, гипса и ряда других. Глину в производстве портландцемента всегда добавляют к известняку, поэтому примесь в нем глинистых веществ желательна. Примеси доломита и гипса в больших количествах вредны. Содержание MgO и SO3 в известковых породах должно быть ограничено. Кварцевые зерна затрудняют производственный процесс.

                                Глинистые породы.                           

               Из глинистых пород используют  обычно глину, суглинок, глинистый  сланец, мергелистую глину, лесс, лессовидный суглинок. Глины характеризуются значительным содержанием тонких частиц размером менее 0,001 мм. Они состоят из глинистого вещества и примесей. Первое представляет собой либо один глинистый минерал (мономинеральные глины), либо смесь различных минералов (полиминеральные глины). Глинистое вещество – это в основном гидроалюмосиликаты m Al2O3 * n SiO2 * p H2O, где значения коэффициентов при окислах для отдельных глинистых минералов различны. В кристаллическую решетку гидроалюмосиликатов могут также входить K, Na, Mg, Ca, Fe. Известен ряд групп глинистых минералов: каолинитовая Al2O3 *    2SiO2 * 2H2O, галлуазитовая Al2O3 *  2SiO2 *  4H2O, монтмориллонитовая  Al2O3 *   3 – 5  SiO2 *  n H2O, монотермитовая 0,2  К2О *  Al2O3 * 3SiO2    1,5H2O (вместо калия в монотермит могут входить Na, Mg, Ca), гидрослюды – в виде железистых соединений, кварца. Карбонатов кальция и магния, гипса, полевого шпата и ряда других веществ. Сырьем для производства портландцемента служат различные виды глин, поскольку обычно используют глины, залегающие вблизи месторождения карбонатных материалов. Чаще других применяют гидрослюдистые и монтмориллонитовые глины, реже каолинитовые и др.

             Глинистые породы содержат нужные  производства портландцемента кислотные  окислы SiO2, Al2O3 и Fe2O3, в известняках находится основной окисел СаО. Главным признаком пригодности глины для производства портландцемента, являются значения ее силикатного и глиноземного модулей, которые определяют величину этих модулей в портландцементе, так как карбонатный компонент сырьевой смеси обычно содержит немного глинистых примесей. Карбонатное и глинистое (алюмосиликатное) сырье должно быть возможно более однородным по составу и структуре, не содержать включений крупных зерен кварца и других обломочных пород, затрудняющих помол сырья и трудно усваиваемых в процессе обжига.