Свойства дорожных строительных материалов - ABCD42.RU

Свойства дорожных строительных материалов

Свойства дорожных строительных материалов

1. Долговечность – эксплуатационные свойства дорожных строительных материалов

3. Бетонные смеси

Строительство – одна из главных отраслей экономики страны. Для воздействия зданий и инженерных сооружений требуется большое количество различных строительных материалов.

Перед промышленностью строительных материалов стоят серьезные задачи, заключающиеся не только и не столько в увеличении выпуска материалов и изделий, но прежде всего в повышении их качества и расширении выпуска новых эффективных материалов и изделий, позволяющих снизить материалоемкость строительства и трудоемкость возведения зданий и сооружений.

Промышленность строительных материалов представляет собой сложный комплекс специализированных отраслей производства, изготовляющих большое количество разнообразной продукции. По объему производимой продукции промышленность строительных материалов занимает одно из первых мест в экономике, однако уровень ее технической оснащенности остается от многих других отраслей.

Последние годы ассортимент строительных материалов претерпел существенное изменение как за счет импортных материалов, так и за счет освоения производства новых материалов отечественными предприятиями. Общая тенденция в производстве строительным материалов — выпуск материалов и изделий с максимальным степенью готовности для использования. Это касается не только традиционных сборных железобетонных элементов, но и отделочных, кровельных и других специальных материалов. Использование таких материалов позволяет свести работы на месте строительства к простейшим монтажным операциям, что, вкупе с разнообразным электроинструментом и вспомогательными материалами, резко ускорит строительство.

Одновременно с индустриальным городским строительством получает развитие малоэтажное, в том числе индивидуальное, поселковое и сельское строительство. Для его обеспечения требуется увеличение выпуска традиционных материалов: кирпича, лесоматериалов, асбестоцементных изделий, а также широкое использование местных строительных материалов.

Основной материальной базой строительства остаются традиционные материалы: керамика, вяжущие вещества, бетоны и др. Их рациональное применение остается главной задачей строителей

Для того чтобы правильно использовать строительные материалы, надо знать их свойства и назначение, изучать свойства материалов.

1. Долговечность — эксплуатационные свойства дорожных строительных материалов

Эксплуатационные свойства характеризуют работу материала в элементах дорожной конструкции (главным образом в покрытии) на протяжении определенного отрезка времени. К этим свойствам относят сопротивление скольжению колес автомобиля по покрытию, сопротивление истираемости, выносливость, светотехнические и противогололедные свойства, степень шума при движении транспортных средств, атмосферостойкость.

Материалы, обладающие высокими эксплуатационными свойствами, обеспечивают наибольшую безопасность движения транспортных средств на автомобильных дорогах, повышенную надежность дорожных сооружений и сокращение транспортных расходов.

Показателем сопротивления скольжению является коэффициент сцепления Кф, который определяют как отношение горизонтальной силы Рг, необходимой для перемещения колеса по материалу, к вертикальной нагрузке

Минимально допустимое значение коэффициента сцепления, с точки зрения безопасности движения автомобилей, составляет 0,4.

Сопротивление истираемости характеризует стойкость материала к воздействию движущихся транспортных средств. При трении материал постепенно изменяет размеры по толщине (истирается). Испытание на истирание материала производят на специальных кругах. За показатель истирания принимают отношение потери массы материала к площади поперечного сечения образца.

Светотехнические свойства характеризуют светоотражательную (рефлекторную) способность материала дорожного покрытия. Эти свойства зависят от текстуры поверхности и степени светлости материала. Гладкая поверхность обладает меньшей светоотражательной способностью, чем шероховатая. Светлые материалы покрытия обеспечивают лучшее отражение света фар автомобилей, чем темные.

Противогололедные свойства зависят от текстуры поверхности, степени гидрофобности покрытия и наличия на нем антигололедных реагентов. Адгезия льда к покрытию возрастает с увеличением шероховатости. С увеличением гидрофобности материала адгезия льда к покрытию уменьшается. Антигололедные реагенты снижают адгезию льда к покрытию. Противогололедные свойства определяют по величине силы отрыва льда от поверхности ― керна, взятого из покрытия.

Степень шума зависит от текстуры материала покрытия и его жестокости. На гладкой поверхности шум меньше, чем на шероховатой. Так, асфальтобетонное покрытие из-за меньшей жестокости дает меньше шума при движении транспортных средств, чем цементо-бетонное. Давление в материал покрытия эластичных добавок (каучуг, эластомеры) снижают шум.

Выносливость ― свойство материала сопротивляться многократному приложению механических воздействий. Показателем выносливости является количество нагружений, которое выдержит материал до разрушения.

В целом эксплуатационные свойства характеризуют долговечность дорожной конструкции, т. Е. способность сохранять работоспособность до наступления предельного состояния. Показателем долговечности может служить, например, срок службы дорожной конструкции до капитального ремонта без потери основных эксплуатационных качеств.

Приведенные данные лишь отражают основные свойства дорожно-строительных материалов, без знания которых невозможно проектировать, строить и эксплуатировать автомобильные дороги. В особых случаях возникает необходимость уделять большое внимание и другим свойствам: теплофизическим и теплоизоляционным, биохимическим и биофизическим, декоративным.

Свойства дорожных строительных материалов

ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОСНОВЫ МЕХАНИКИ ГРУНТОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

В основу классификации дорожно-строительных материалов (ДСМ) положен технологический признак, представляющий собой вид сырья, из которого изготовлены материалы, или технологические приемы, обеспечивающие получение материала.

На основе этого ДСМ разделяют на следующие группы: грунты, естественные каменные материалы, вяжущие материалы, бетоны, железобетонные изделия, лесные материалы, стальной прокат, полимерные материалы, химические реагенты, искусственные каменные материалы.

В больших объемах на строительстве дорог используют грунты и естественные каменные материалы, характерной особенностью которых является большая объемная масса. Стоимость перевозки этих материалов может значительно превышать стоимость самих материалов на месте их добычи и изготовления. Поэтому строители с целью удешевления материалов и разгрузки транспорта стремятся по возможности шире применять те материалы, которые добываются и вырабатываются вблизи трассы дороги. Такие материалы называют местными. Материалы же, которые везут издалека, получили название привозных.

ДСМ характеризуются физическими, механическими, химическими свойствами и свойствами по отношению к действию воды и тепла.

Физические свойства. Удельная масса у— масса единицы объема, не считая пор.

Механические свойства. Прочность — это свойство материала сопротивляться разрушениям под действием напряжений, возникающих от нагрузок, температуры и других факторов. ДСМ в дорожных конструкциях работают на сжатие, растяжение, изгиб и срез, но чаще на сжатие. Прочность ДСМ характеризуют пределом прочности, который имеет широкий диапазон колебания. Например, при сжатии бетона предел прочности равен 5. 60 МПа, сосны вдоль волокон 30. 45, гранита

Упругость — свойство материала под действием нагрузки деформироваться, а после снятия нагрузки восстанавливать свою первоначальную форму. Напряжения, при которых возникает остаточная деформация очень малой величины, устанавливаемая техническими условиями на данный материал, называются пределом упругости. При напряжениях, равных пределу упругости, практически остаточных деформаций не наблюдается.

Пластичность — способность материала в значительных пределах изменять под действием нагрузок свои размеры и форму без образования трещин и сохранять эти размеры и форму после снятия нагрузок. К пластичным материалам относится битум, переувлажненные глинистые грунты.

Хрупкость — свойство материалов разрушаться без предварительной деформации. К хрупким материалам относятся, например, большинство природных каменных материалов: граниты, базальты, сиениты, которые сравнительно плохо сопротивляются удару.

Твердость — способность материала сопротивляться проникновению в него более твердого тела. Между твердостью и

прочностью прямой зависимости нет. Твердость каменных материалов определяют по шкале твердости, в которой 10 специально подобранных материалов расположены в таком порядке, что на каждом из них все последующие оставляют черту. Шкала состоит из следующих материалов: 1—тальк, 2— гипс, 3 — кальцит, 4 — плавиковый шпат, 5 — апатит, 6 — ортоклаз, 7 — кварцит, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.

Истираемость — способность материала уменьшаться в массе и объеме под действием истирающих усилий. Для малосвязных дорожно-строительных материалов сопротивление истиранию имеет особо большое значение. Испытания ведут на полочном барабане. В зависимости от истираемости, например, гравий подразделяют на четыре марки: И—I (потеря в массе во время испытания до 20 %), И—II (20 . 30 %), И—III (30 . 40 %), И—IV (40. 50 %).

Свойства по отношению к действию воды. Водопоглощение— способность материала впитывать и удерживать воду — определяют по разности масс в насыщенном водой и абсолютно сухом состоянии [формула (3.3)]. Водонасыщение, например, щебня и гравия осуществляют выдерживанием образцов в воде в течение 48 ч. Водопоглощение колеблется в широких пределах: у тяжелого бетона 3%, у гранита 0,5.
0,7 %, у кирпича глиняного 8. 20 %.

Важно знать, что при водонасыщении материала его свойства существенно изменяются, в том числе уменьшается прочность вследствие ослабления связей между частицами. Отношение прочности материала в водонасыщенном состоянии к прочности в сухом называют коэффициентом размягчения, который колеблется от 0 у глиняных необожженных материалов до 1 у стали, битумов. Каменные материалы в условиях действия на них воды с коэффициентом размягчения менее 0,75 в дорожных конструкциях применять нельзя.

Читайте также  Экологические риски при производстве строительных материалов

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения (расслоения, шелушения, растрескивания, выкрашивания), без ощутимого понижения прочности (уменьшение прочности не более 20. 25 %) и без потерь в массе (не более 5 %). Материалы на морозостойкость испытывают в холодильных камерах при температуре —17 °С. По числу выдерживаемых циклов замораживания и оттаивания различают материалы марок: Мрз 10, Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50, Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200. Например, для бетонов установлены пять марок: Мрз 50, Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200, Мрз 300

Всё об асфальтировании / Дорожно-строительный дайджест

Структура различных дорожно-строительных материалов: ее влияние на прочность, деформационные свойства и долговечность дорожной одежды

Типовая дорожная одежда, как правило, состоит из нескольких слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию в работе всей одежды (дренирующую, морозозащитную и т.д.). При совместном воздействии многократно повторяющихся нагрузок от автомобилей и погодно-климатических факторов в земляном полотне и слоях дорожной одежды возникают различные напряжения и деформации, которые, постепенно накапливаясь, могут стать причиной их разрушения. Все деформации и разрушения дорожной одежды принято относить к дефектам состояния дороги.

Деформация дорожной одежды — изменение размеров и формы одного или нескольких слоев дорожной одежды, без уменьшения их массы и без потери сплошности. Типичным примером деформации дорожной одежды (изменения размера и формы, без уменьшения массы и потери сплошности) является образование на дорожном покрытии колеи вследствие накопления остаточных пластичных деформаций в процессе эксплуатации дороги или же по причине недостаточного уплотнения слоев в процессе асфальтирования, либо устройства подстилающих слоев основания.

Разрушение дорожной одежды — изменение размеров и формы одного или нескольких слоев дорожной одежды, с уменьшением их массы или потерей сплошности (монолитности). Типичным примером разрушения дорожной одежды является появление крупных и мелких трещин, образование провалов, ям и выбоин, а также уменьшение толщины слоя вследствие истирания (износа) покрытия.

Деформационные свойства дорожной одежды, проявляющиеся под действием нагрузки от транспортных средств и погодно-климатических факторов, во многом определяются характеристиками дорожно-строительного материала, применяемого при устройстве слоев дорожной одежды (дорожного покрытия и/или дорожного основания), а также типом внутренней структуры этого материала.

В зависимости от внутренней структуры, дорожно-строительные материалы применяемые при устройстве дорожной одежды делятся на 4 типа:

  • с контактным типом структуры — минеральные материалы не обработанные вяжущим (щебень, гравий, песок, грунт и др.). Такие материалы, как правило, используются при устройстве слоев дорожного основания, реже — слоев дорожного покрытия;
  • с коагуляционным типом структуры — минеральные материалы обработанные органическим вяжущим (черный щебень, асфальтобетон, щма, дегтебетон, эмульсионно-минеральные смеси и др.). Такие дорожно-строительные материалы чаще всего применяются для создания слоев дорожного покрытия, реже — верхних слоев основания;
  • с кристаллизационным типом структуры — минеральные материалы укрепленные минеральным вяжущим (цементом, известью или др.). К дорожно-строительным материалам с кристаллизационным типом внутренней структуры относится цементобетон, грунтобетон, некоторые виды регенерированного асфальтогранулобетона;
  • с комбинированным (коагуляционно-кристаллизационным) типом структуры — минеральные материалы обработанные органо-минеральным вяжущим (асфальтоцементобетон, асфальтогранулобетон и др.).

Материалы с контактным типом структуры и их деформационные свойства

Контактный тип структуры характерен для слоев дорожной одежды из минеральных материалов не обработанных вяжущим — щебень, гравий, песок, песчано-гравийная смесь и др. В слоях со структурой контактного типа зерна минерального материала взаимодействуют между собой непосредственно. Такие слои не обладают связностью и практически не проявляют вязких свойств.

Для слоев дорожного покрытия устроенных из материалов с контактным типом структуры наиболее характерными являются деформации в виде волн, выбоин, а также повышенный износ покрытия. Для слоев дорожного основания устроенных из материалов контактного типа характерными являются деформации в виде просадок, происходящие за счет доуплотнения и размельчения крупных фракций минерального материала.

При каждом прогибе дорожной одежды отдельные зерна минерального материала, взаимодействуя друг с другом, истираются, обламываются и раскалываются, что приводит к их размельчению. Раскалывание зерен минерального материала происходит потому, что в точках контакта зерен друг с другом возникают большие напряжения сжатия, которые могут превышать предел прочности каменного материала на сжатие или раскалывание. Особо интенсивно эти процессы происходят в слоях дорожной одежды устроенных из малопрочных каменных материалов (например, щебня из осадочных и рыхлых горных пород).

В мелких частицах (размером менее 0,07 мм), образующихся при размельчении крупных зерен щебня или другого минерального материала, может происходить капиллярное поднятие и длительное удержание воды. Образуемая таким образом влажная пластичная масса (из мелких частиц насыщенных водой) действует как смазка, облегчая перемещение зерен друг относительно друга, ускоряя дальнейшее их измельчение, уменьшая тем самым упругость слоя и, соответственно, увеличивая размеры прогиба дорожной одежды под колесами автомобилей.

Материалы с коагуляционным типом структуры и их деформационные свойства

К материалам с коагуляционным типом структуры относятся минеральные материалы (и их смеси) обработанные органическими вяжущими (битумом или битумной эмульсией) — асфальтобетон, дегтебетон, щебеночно-мастичный асфальт, черный щебень, эмульсионно-минеральные смеси и др.

Физико-механические свойства материалов обработанных органическими вяжущими определяются особенностями связей, возникающих между отдельными минеральными зернами, и зависят от свойств вяжущего и толщины пленки вяжущего покрывающего минеральные зерна, а также от характера и интенсивности изменения химического состава вяжущего в процессе эксплуатации дороги (перехода части масел в смолы, а части смол — в асфальтены).

Дорожно-строительные материалы с коагуляционным типом структуры отличаются повышенной связностью и под действием нагрузки проявляют как упругие, так и вязкие свойства. Применяются такие материалы чаще всего при устройстве асфальтированных слоев дорожных покрытий, реже — для устройства верхних слоев основания.

Особенностью дорожных одежд построенных с применением материалов на органических вяжущих, является то, что в течение срока службы дороги их эксплуатационные характеристики постоянно меняются, что обусловлено несколькими факторами: регулярным изменением температурного режима, воздействием транспортных нагрузок, а также непрерывным изменением свойств вяжущего в процессе эксплуатации дорожной одежды.

В зависимости от температуры, свойств вяжущего и характера транспортной нагрузки, покрытия с коагуляционным типом структуры будут обладать свойствами упругих, упруговязких или упруговязкопластичных сред. Чем ниже температура и меньше продолжительность действия нагрузки, тем выше упругие свойства такого покрытия. По мере повышения температуры и увеличения продолжительности действия нагрузки начинают преобладать пластические свойства покрытия. При отрицательных температурах (ниже 0 °С), покрытия из материалов с коагуляционным типом структуры приобретают свойства хрупкого тела — повышается модуль упругости и сопротивление сжатию, но одновременно снижается способность материала деформироваться без нарушения сплошности.

Для слоев дорожного покрытия с коагуляционным типом структуры наиболее характерны разрушения в виде усталостных и температурных трещин, а также деформации в виде сдвигов и наплывов. Наибольшую опасность представляет резкое понижение температуры покрытия зимой, а также медленное и глубокое промерзание дорожной конструкции, способствующее неравномерному пучению земляного полотна и поднятию проезжей части, особенно на участках с неблагоприятными грунтово-гидрологическими условиями. Указанные явления могут приводить к появлению в дорожной одежде трещин независимо от характера и интенсивности движения.

Дорожно-строительные материалы с кристаллизационным типом структуры

К дорожно-строительным материалам с кристаллизационным типом структуры относятся минеральные материалы (а также их смеси) укрепленные минеральным вяжущим (цементом, известью) — цементобетон, грунтобетон и пр.

Связь между частицами материала с кристаллизационным типом структуры осуществляется в результате спаек, образуемых кристаллами минерального вяжущего. Для таких материалов характерна повышенная жесткость, прочность и хорошая упругость. Наиболее опасными напряжениями для слоев дорожной одежды из таких материалов являются растягивающие (возникающие в слое при изгибе), а также сдвиговые напряжения.

Для слоев дорожного покрытия из материалов с кристаллизационным типом структуры наиболее характерными разрушениями являются трещины, сколы, проломы, шелушение, а также истирание покрытия. Большие напряжения в цементобетонных покрытиях возникают от воздействия нагрузок и изменяющейся температуры. При изменении температуры воздуха, цементобетонное покрытие стремится изменить свои размеры, но из-за сопротивления сил трения нижней поверхности покрытия о грунт (или другой материал основания) это становится затруднительным и в покрытии могут возникать температурные напряжения. К температурным относят также напряжения, возникающие в покрытии в результате неравномерного распределения в нем температур по толщине. Температурные напряжения совместно с напряжениями от воздействия нагрузок транспорта приводят к образованию в цементобетоне трещин.

Читайте также  Поставщики туристских услуг

Дорожно-строительные материалы и основы механики грунтов

1. Классификация дорожно-строительных материалов и их физико-механические свойства.

В основу классификации дорожно-строительных материалов (ДСМ) положен технологический признак, представляющий вид сырья, из которого изготовлены материалы или приемы, обеспечивающие получение материала. На базе этого ДСМ делят на следующие группы: грунты, естественные каменные материалы, вяжущие материалы, бетон, железобетонные изделия, лесные материалы, стальной прокат, полимерные материалы, искусственные каменные материалы (щебень) и химические реагенты.

В значительных количествах на строительстве дорог используют песок, песчано-гравийные смеси и гравий. Характерной особенностью, которых является большая объемная масса. Поэтому строители с целью удешевления стоимости строительства, стремятся, как можно шире использовать местные строительные материалы. Материалы, привозимые издалека называются привозными – гранитная щебенка и др.

ДСМ имеют разные физические, механические и химические свойства.

Физические свойства. Удельная масса – масса единицы объема не считая пор.

Для ее определения необходимо массу сухого материала Q разделить на абсолютный объем Vа, занимаемый материалом Q = j

Удельная масса – каменных материалов составляет 2200-3300 кг/м 3 , органических (дерево, битум и т. д), 900-1600 кг/м 3 , черных металлов 7250-7850 кг/м 3 .

Объемная масса YYо – это масса единицы объема материала в естественном состоянии. Ее определяют по формуле Yо= Q; где масса образца;

Для большинства ДСМ объемная масса меньше — удельной. Для щебня насыпного Yо- 1500-1800 кг/ м 3 , а удельная масса 3000 кг/ м 3 . Абсолютные плотные ( безвоздушных пор и прослоек) материалы: металл, битумы, жидкости имеют равные объемные и удельные массы Y=Yо. У некоторых ДСМ объемная масса тесно связана с влажностью – дерево, песок и т.д.

Влажность W – есть отношение массы воды, содержащейся в материале к массе сухого материала. W = 100 (Qв – Qс) ; где

Qв – масса, образца в естественном состоянии;

Qс — масса образца в абсолютно сухом состоянии.

Влажность материала колеблется в широких пределах. Влажность камня 0.5-1%; а торфа от 86-96%. То есть в верховых торфах малой степени разложения содержится всего 4% абсолютно сухого вещества.

Пористость — степень заточения объема материала порами. Определяется по формуле:

Vп – объем пор в образце материала; Vа – объем твердых частиц.

Пористость может быть выражена в процентах;

Пористость значительно варьирует, для песка она составляет 35-45, а для торфа доходит до 90%.

Механические свойства ДСМ.

Прочность – это свойство материала сопротивляться разрушением под действием напряжения, возникающих от нагрузок, температуры и других факторов, ДСМ в дорожных конструкциях работают на сжатие, растяжение, изгиб и срез. Прочность ДСМ характеризуют приделом прочности, который имеет широкий диапазон.

Упругость – свойство материала под действием под действием нагрузок деформироваться, а после снятия нагрузки восстанавливать свою первоначальную форму.

Пластичность – способность материала изменять под действием нагрузок свои размеры и форму без образования трещин и сохранять эти размеры и форму после снятия нагрузок. К пластичным материалам относятся горячий битум, переувлажненная глина.

Хрупкость — свойство материала разгружаться без предварительной деформации. К хрупким материалам относятся – граниты, базальты и другие материалы из камня.

Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него твердого тела. Между твердостью и прочностью прямой зависимости нет. Твердость каменных материалов определяется по шкале твердости, в которой 10 специально подобранным материалов расположены в таком порядке, что на каждом из них последующие оставляют черту. Шкала состоит из следующих материалов: 1- тальк, 2- гипс, 3-кальцит,4-плавиковый шпат, 5-апатит, 6- ортоклаз, 7-кварцит, 8-топаз, 9-корунд, 10-алмаз.

Истираемость – способность материала уменьшаться в массе и объеме под действием стирающих усилий. Для малосвязных ДСП сопротивление истиранию имеет особо большое значение.

Испытание ДСП проводят на полочном барабане. В зависимости от истираемости

Гравий подразделяется на 4 марки:

Н- Ī – потери в массе во время испытаний до 20%.

Свойство по отношению к воде.

Водопоглощение – способность материала впитывать и удерживать воду — определяют по разности масс в насыщенной воде и абсолютно сухом состоянии. Водонасыщение щебня и гравия осуществляют выдерживанием образцов в воде в течение 48 часов. Водопоглощение колеблется в широких пределах: бетон -3%, гранит -0.5, кирпич 8-20%, При водонасыщении материала его свойства существенно изменяются.

Морозостойкость – способность материала в водонасыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения. Материалы по морозостойкости испытывают в холодильных камерах при t – 17°. По числу выдерживаемых циклов замораживания и оттаивания различают материалы марок. По бетону выделено 5 марок: Мрз.-50, Мрз.-100, Мрз.-150, Мрз.-200, Мрз.-300.

Грунты и их дорожная классификация.

Грунтом называют любую горную породу, образующую верхний слой земной коры, изменившуюся под влиянием сооружений.

Горные породы подразделяются по типу образования. Магматические горные породы /затвердевшая магма/ — граниты, базальты, диабазы и др. Метаморфические — кварциты, мраморы, гнейсы, сланцы / видоизмененные магматические и осадочные горные породы/.

Осадочные – песчаные, туфы, мергели, мел, доломит, известняк и другие рыхлые горные породы, образующие от разрушения магматических, метаморфических и охлажденных горных пород.

В зависимости от степени разрушения горной породы грунты разделяются на следующие виды:

— скальные – магматические, метаморфические и осадочные породы с жесткой связью между зернами в виде сплошных массивов с прочностью на сжатие более 5 МП, при меньшей прочности они называются полускальными.

— крупнообломочные – несцементированные грунты, содержащие по массе более 50% частиц крупнее 2мм.

— песчаные – сыпучие в сухом состоянии, не обладающая свойствами пластичности и содержащие более 50% обломков крупнее 2мм.

— глинистые – тонкозернистые грунты, обладающие большой влажностью, пластичностью при увлажнении и связностью в сухом состоянии. В зависимости от размеров горные породы различают:

валуны – размер более 200мм;

галька – размер 70-200мм; гравий 2-70мм;

песчаные 0.05-2мм; пылеватые от 0.05 до 0.005;

глинистые – менее 0.005мм.

В основу их классификации положено изменение свойств, при увлажнении. Валуны, галька, гравий, песчаные частицы — имеют округлые форму, сыпучи, хорошо пропускают воду и при увлажнении не изменяют своих свойств.

Пылеватые и глинистые частицы имеют сферическую форму и очень малый размер. При насыщении водой связность между частицами теряется, в результате образуется подвижная грунтовая масса называемая плывуном. При высыхании пылеватые грунты становятся связными плотными и твердыми.

Для установления вида грунта, необходимо знать, сколько в грунте частиц различной крупности. Относительное содержание в грунте частиц различной крупности, выраженное в процентах от общей массы грунта в воздушно-сухом состоянии называется зерновым.

Песчаные грунты разделяются:

— песок гравелистый более 25% частицы крупнее 2мм;

— песок крупный – более 50% частицы 0.5мм – 2.0 мм;

— песок средний крупности – более 50% частицы от 0.25мм до 0.5мм.

— песок мелкий – 75 % частиц от 0.1 до 0.25 мм

— песок пылеватый – 75% частиц менее 0.1 мм.

Глинистые грунты определяют по содержанию глинистых частиц:

— глина жирная – более 60% глинистых частиц;

— глина полужирная – 40-60% глинистых частиц;

— глина песчанистая 24-40%;

— тяжелый суглинок – 18-25%;

— легкий суглинок- 12-18%.

— тяжелая супесь — 8-12%;

— легкая супесь-3-8%; песок – менее 3%.

Физические свойства грунтов.

Грунты, как и другие ДСМ характеризуются рядом физических свойств — влажностью, пластичностью, водопроницаемостью, объемной и удельной массой скелета, пористостью, разрыхляемостью, углом естественного откоса, липкостью.

Влажность W – наряду с зерновым состоянием является основным фактором влияющим на прочность и устойчивость грунтов. Пар в грунте может быть в жидком , твердом и газообразном состоянии. Водяной пар имеется в грунтах всегда. При охлаждении он конденсируется в виде капелек, что приводит к увлажнению грунтов. В летний период парообразная влага перемещается из верхних слоев — в нижние, осенью и зимой наоборот. Данное явление вызывает вспучивание дорог, так как водяной пар конденсируется и при замерзании увеличивается в объеме. Поэтому дороги в пониженных местах «не стоят», тем более, если не выдержаны проектные отметки при строительстве или запроектирована недостаточная высота насыпи.

Жидкая вода в насыпи может быть связанной и свободной. Связанная вода покрывает грунтовые частицы тонким слоем и удерживается на поверхности частиц силой молекулярного притяжения. Удаляется лишь при t =105°. К связанной воде относится и капиллярная вода, заполняющая капилляры менее 0.1мм. Источниками этой воды являются грунтовые воды. Высота капиллярного подъема в грунтах — разная. В песках она минимальная – 0.2-0.3м, в глине может подниматься до 2.0м. В верховых торфах 15-20см, в переходных до 30-40см, в низинных 60-70см.

Читайте также  Электромагниты и их применение

Свободная или правительственная влага — приникает в грунтах от дождей и при таянии снега /из атмосферы/ заполняет крупные поры и стекает под действием силы тяжести. Является основным источником передвижения грунтов основным источником переувлажнения грунтов. Под действием отрицательных температур переходит в твердое состояние, ее объем увеличивается на 8% при малом слое песка и гравия дорога вспучивается.

В зависимости от степени увлажнения грунт может находиться в четырех состояниях — твердом, тугопластичном, мягкопластичном и текучем. В твердом состоянии грунт может нести значительные нагрузки. В туго- и мягкопластичном под действием внешних нагрузок он деформируется без разрыва и сохраняет свою форму. Данное состояние дорог характерно для весенней и осенней распутицы, а также в период длительных дождей. На эти периоды лесовозные лесохозяйственные дороги закрываются, а на дорогах общего пользования резко ограничивают давления на ось или закрывают. Задача проектировщиков и строителей возвести земляное полотно так, чтобы оно в течение всего года находилось в тугопластичном состоянии. Максимальная плотность грунта 1.7 г/см 3 /1700кг/м 3 достигается при оптимальной влажности. По данным Б.И.Кувалдина ориентировочные значения максимальной влажности и соответствующие им максимальной плотности следующие:

Грунты Оптимальная влажность Максимальная плотность
Песок 8-12 1800-1880
Супесь 9-15 1850-2080
Суглинок 12-20 1650-1950
Глина 19-23 1580-1700

Влажность грунта, при которой, он переходит из твердого в пластичное состояние, называют границей раскатывания Wр, а из пластичного в текучее – границей текучести Wт. Разности Wт – Wр = Wп называют числом пластичности , которое зависит от влажности и содержания глинистых частиц.

Водопроницаемость – способность грунта пропускать воду. Выражается через коэффициент фильтрации К = V / I, где V- скорость фильтрации; I- гидравлический градиент = H1-H2 где t

H1 и H2 — разность уровней воды в скважине , t – время.

По водопроницаемости грунты делятся: дренирующие и недренирующие. К дренирующим породам относятся — обломочные породы, гравелистые, крупно- и среднезернистые пески и супеси с коэффициентом фильтрации более 0.5 м/сутки.

Недренирующие грунты – глина и суглинки, мелкозернистые пески и супеси с Кф

| следующая лекция ==>
Общие вопросы проектирования лесовозных дорог | Земляное полотно лесовозной автомобильной дороги

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Теме 1.1 « Основные свойства дорожно – строительных материалов»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

ТЕСТ по теме 1.1 « Основные свойства дорожно – строительных материалов»

для текущего контроля

по учебной дисциплине:

Для специальности 08.02.05 Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов

Инструкция для обучающегося:

Цель – текущий контроль. Оценка сформированности умений и знаний по заданной теме.

Время выполнения 10 минут.

Внимательно прочтите задания и выполните их.

Критерии оценки

Студен т сам определяет выбор заданий, соотнося с критериями оценок.

«5» Студент выполняет задания и получает 7 баллов

«4» Студент выполняет задания и получает 5-6 баллов

«3» Студент выполняет задания и получает 4-5 балла

«2»Студент выполняет задания и получает менее 4 баллов

Вариант 1 Составитель Тупицына Л.И.

1. Пористость материала это-

1) степень заполнения объёма порами

2) степень заполнения объёма пустотами

3) количество пор в материале

2. Водопоглощение это —

1) способность материала впитывать и удерживать воду

2) способность материала поглощать водяные пары

3) способность материала отдавать воду при высушивании

3. Морозостойкость это —

1) способность насыщенного водой материала выдерживать многократное замораживания и оттаивание без признаков разрушения

2) способность материала выдерживать низкие температуры

3) способность материала выдерживать и не пропускать низкие температуры

4. Разрушение материала под действием живых организмов

5. К каким свойствам относится долговечность

6. Данные свойства обуславливают работу материала в элементах дорожных конструкций на протяжении определенного отрезка времени

7. Предел прочности бетона определяют на образцах – кубах размером

1) 150х150х150 мм

2) 200х200х200 мм

ТЕСТ по теме 1.1 « Основные свойства дорожно – строительных материалов»

для текущего контроля

по учебной дисциплине:

Для специальности 08.02.05 Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов

Инструкция для обучающегося:

Цель – текущий контроль. Оценка сформированности умений и знаний по заданной теме.

Время выполнения 10 минут.

Внимательно прочтите задания и выполните их.

Критерии оценки

Студен т сам определяет выбор заданий, соотнося с критериями оценок.

«5» Студент выполняет задания и получает 7 баллов

«4» Студент выполняет задания и получает 5-6 баллов

«3» Студент выполняет задания и получает 4-5 балла

«2»Студент выполняет задания и получает менее 4 баллов

Вариант 2 Составитель Тупицына Л.И.

1. Антикоррозийность это —

1) свойство материала не разрушаться от воздействия внешних физических, химических и биологических факторов

2) способность материала не реагировать на газы

3) способность материала не растворяться в жидкостях-растворителях

2. Кислотостойкость это-

1) свойство материала сохранять свою структуру при воздействии кислот

2) свойство материала сохранять свою структуру при действии щелочей

3) свойство материала сохранять свою структуру не растворяясь в масле и бензине

3. Прочность- это:

1) способность материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от нагрузок

2) способность материала сопротивляться проникновение в него более твердого тела

3) способность материала не разрушаться при совместном действием истирания и удара

4. Упругость материалов это —

1) свойство материалов восстанавливать свою первоначальную форму и размер после снятия нагрузки

2) свойство материалов изменить свою форму под нагрузкой без появления трещин

3) свойство материалов сопротивляться удару

5. Технологические свойства материалов это —

1) характеризуют поведение материала при технологических процессах

2) способность материалов изменять свои физические свойства

3) способность материалов изменять свои механические свойства

6. К одному из механических свойств относится

7. К одному из физических свойств относится

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

  • Тупицына Людмила ИвановнаНаписать 127 20.07.2020

Номер материала: ДБ-1250419

  • Другое
  • Тесты
    20.07.2020 0
    20.07.2020 0
    20.07.2020 0
    20.07.2020 0
    20.07.2020 0
    20.07.2020 0
    20.07.2020 0
    20.07.2020 0

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

В Москве документы дошкольников и учеников переведут в электронный формат

Время чтения: 2 минуты

Постоянно получать новые знания хотят 46% россиян

Время чтения: 2 минуты

В украинском университете открылся первый в мире факультет TikTok

Время чтения: 1 минута

ЕГЭ в 2022 году может пройти в допандемийном формате

Время чтения: 1 минута

Что влияет на выбор школьниками инженерных специальностей

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: