Методы оценки показателей качества материалов.

Условия эксплуатации конструкций следует учитывать при выборе материалов для их устройства. Например, морозостойкость щебня как крупного заполнителя в бетоне не должна быть ниже проектной морозостойкости бетона. В противном случае бетонное покрытие будет разрушаться из-за разрушения щебня. При многократном замораживании и оттаивании материал может разрушаться из-за того, что лед занимает объем примерно на 9 % больший чем вода, создает давление на стенки пор материала и он разрушается.

Основной причиной шелушения бетонных покрытий является несоответствие морозостойкости верхнего слоя и его прочности климатическим воздействиям и напряжениям от механической нагрузки.

Если для устройства цементобетонных покрытий используют гравий, то прочность такого бетона на изгиб наибольшая из-за пониженного сцепления гравия с цементным камнем.

При использовании тощего бетона в качестве дорожного основания важное значение имеет гранулометрический состав каменных материалов. Если гранулометрический состав тщательно подобран и обладает минимальной пустотностью, то для устройства такого основания требуется минимальное количество вяжущего.

Использование загрязненных заполнителей приводят не только к перерасходу вяжущего материала, но и ухудшает сцепление с цементным камнем, снижению морозостойкости бетона, интенсифицирует процесс шелушения, так как в верхних зонах покрытия скапливаются загрязняющие примеси.
При строительстве дорожных оснований из укрепленных грунтов особое внимание следует уделять выбору вяжущего материала, исходя из химического состава грунта, так как это во многом определит водостойкость, морозостойкость и деформативность укрепленного грунта, срок его службы.

Введение извести в грунты повышает их водоустойчивость. Однако, как показывают лабораторные данные и опыт эксплуатации дорожных конструкций, морозостойкость грунтов, укрепленных известью, невелика. Поэтому применять грунты, укрепленные известью, в конструкциях, подверженных многократному попеременному замораживанию и оттаиванию, нельзя.

Ввиду очень медленного нарастания прочности грунта, укрепленного известью, физико-механические свойства этого материала целесообразно определять спустя 90 и более суток после его изготовления. Это относится и к грунтам, укрепленным золой уноса, золой уноса с добавками цемента или извести, известково-зольными, известково-шлаковыми цементами.

В летний период битум в слое покрытия или основания дорожной одежды должен обладать достаточной прочностью и невысокой деформативностью, иначе появятся деформации в виде волн. Зимой битум в слое дорожной одежды должен обладать достаточной деформативностью, что особенно важно при резком перепаде отрицательных температур, в противном случае появятся трещины.

В первый период эксплуатации дорожной одежды эти трещины не мешают проезду автомашин, но в эти трещины попадает весной вода, проникает в материал и может привести к его разрушению. В дальнейшем ширина трещин увеличивается, идет обламывание кромок и интенсивное разрушение покрытия и нижележащих слоев дорожной одежды.

Битум должен хорошо прилипать к каменному материалу, иначе покрытие будет шелушиться и быстро разрушаться.

Для повышения качества битума в его состав вводят полимерные и поверхностно-активные вещества, что заметно увеличивает сроки службы дорожных одежд.

Солнечная радиация и кислород воздуха способствуют старению органического вяжущего в слоях дорожных одежд, преимущественно в покрытии, что может значительно увеличить жесткость слоев, привести к их растрескиванию и разрушению конструкции.

Различные химические соединения, содержащиеся в окружающей среде, например, воде могут вступать в реакцию с материалами дорожной одежды - цементным камнем, щебнем и др., что приводит к их разрушению вследствие химической коррозии.

Для предотвращения разрушений необходимо, чтобы свойства материалов соответствовали условиям работы их в дорожной одежде. Испытания дорожно-строительных материалов должны моделировать их работу в слоях дорожных одежд с учетом воздействия колес автомашин и окружающей среды.

В процессе строительства материалы должны обладать рядом технологических свойств, без которых невозможно построить качественную дорожную одежду. Например, щебень должен хорошо уплотняться, в противном случае слой дорожной одежды будет неплотным, что может привести к его разрушению. Смеси на основе минеральных вяжущих должны обладать определенными сроками загустевания. При производстве бетонных работ не должны наблюдаться водоотделение и сегрегация смеси с обводнением верхнего слоя покрытия, в противном случае это может вызвать снижение морозостойкости и прочности покрытия.

Качество строительного материала должно удовлетворять определенным техническим требованиям, которые изложены в нормативных документах – стандартах различного уровня (ГОСТ, ТУ), а также в строительных нормах и правилах (СНиП).