Виды щебня для дорожного строительства
Из всех природных каменных материалов, используемых в дорожном строительстве щебень, пожалуй, можно считать основным.
Объемы производства щебня превышают 3 млрд. кубометров в год. Доля России составляет около 5% от этой суммы, причем примерно 70 млн.м3 ежегодно используется в дорожном строительстве. Объем производства щебня и гравия в 2010 году достиг 162,2 млн. куб. м.),
В общей стоимости строительства автомобильных дорог расходы на материалы превышают 60%.
От их качества во многом зависит безопасность движения, экономическая эффективность автомобильного транспорта, а также потребительские свойства (коэффициент сцепления, ровность и т.д.) и долговечность сооружений. Особенно высоки требования к щебню, применяемому для устройства верхних слоев дорожной одежды. Он должен быть устойчив к отрицательному воздействию природных факторов, а также к механическому истиранию от движущегося транспорта.
Щебень, применяемый в дорожном строительстве можно разделить на две группы:
o осадочные скальные и рыхлые горные породы. К этой группе относятся известняк, доломит и другие породы, крупностью фракций 5-20, 20-40, 40-70, 0-40 и 0-70 мм. Преимущественно такой щебень используется для устройства оснований одежд дороги.
o метаморфические и магматические горные породы- гранит, габбро, диабаз фракций 5-20 и 20-40 мм. Используется для нижних слоев покрытий.
Гранитный дорожный щебень - эффективное и износостойкое дорожное покрытие.
Щебень фракции 5-10 мм - самый лучший крупный заполнитель для высокомарочного бетона, применяемого в заливке мостовых конструкций, Фракции 20-40, 40-70 также пользуется устойчивым спросом и применяется в строительстве и ремонте железнодорожных насыпей, трамвайных линий и подушек автомобильных дорог.
Известняк - уникальный строительный материал, обладающий высокой устойчивостью к температурным перепадам - он выдерживает до 100 циклов замораживания и оттаивания, не утратив своих прочностных характеристик.
Применяется в качестве подушки под дорожное основание, такое, как асфальт, плотный грунт или бетон.
Известняковый щебень - менее прочный, чем гранитный, однако очень хорошо справляется со своими задачами в дорожном строительстве.
В отдельную группу обычно выносится так называемый "кубовидный" щебень (фр.5-20, с содержанием зерен лещадной и игловатой формы менее 15 %).
Каковы его качества в сравнении с применением привычных видов щебня?
- он прочнее и его "трещинноватость" ниже;
- в 2-3 раза повышается долговечность бетонных конструкций и асфальтобетонных покрытий;
- снижается расход щебня и связующих (битум, цемент);
- коэффициент уплотняемости асфальтобетонной смеси приближается к единице, что обеспечивает долговечность и увеличивает морозостойкость дорожных покрытий;
- снижаются время и трудозатраты по укладке асфальтобетонного покрытия до 70% (для укладки покрытия требуется всего два прохода катка вместо десяти при использовании обычного щебня).
Но нельзя забывать о такой важной характеристике щебня, как радиоактивность. Для строительства дорог используется щебень II класса радиоактивности (от 370 до 740 Бк/кг).
Песок - рыхлая зернистая порода, образованная в результате естественного разрушения горных пород, крупностью зерен до 5 (3) мм. В песке иногда имеются частицы мельче 0,55 мм, которые называют пылеватыми (0,05...0,0005 мм) и глинистыми (мельче 0,0005 мм).
Качество песка для строительных работ определяют минералогическим составом, формой зерен, зерновым составом, содержанием пылевато-глинистых частиц, плотностью, пустотностью, фильтрационной способностью, влажностью и содержанием органических примесей. В дорожном строительстве используют песок природный и дробленый, получаемый путем дробления горных пород.
В зависимости от зернового состава песок подразделяют на группы по крупности:
I класс - очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний и мелкий;
II класс - очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.
Разделение песка по зерновому составу
| Группа песка | Полный остаток на сите № 063, % | Модуль крупности Мк |
| Очень крупный | Св. 75 | Св. 3,5 |
| Повышенной крупности | » 65 до 75 | » 3,0 до 3,5 |
| Крупный | » 45 » 65 | » 2,5 » 3,0 |
| Средний | » 30 » 45 | » 2,0 » 2,5 |
| Мелкий | » 10 » 30 | » 1,5 » 2,0 |
| Очень мелкий | До 10 | » 1,0 » 1,5 |
| Тонкий | Не нормируется | » 0,7 » 1,0 |
| Очень тонкий | » » | До 0,7 |
Модуль крупности песка определяют по формуле
Мк = (А0,14 + А0,315 + А0,63 + А1,25 + А2,5 +А5)/100,
где А0,l4 А5 - полный остаток на сите 0,14...5 мм, %.
Пески с Мк меньше 1 не должны применяться для строительных работ.
По величине коэффициента фильтрации различают пески:
- хорошо фильтрующие 6...10 м/сут;
- среднефильтрующие 3...6 м/сут;
- слабофильтрующие 1...3 м/сут.
Песок применяют для устройства подстилающих слоев дорожной одежды, приготовления строительных растворов, цементо- и асфальтобетонов, для устройства дренажей. Для улучшения качества мелкозернистый песок обогащают добавками искусственного (дробленого) песка (крупностью менее 5 мм) из невыветренных изверженных и метаморфических пород прочностью более 80 МПа, а из осадочных - прочностью более 40 МПа.