Материалы для строительства дорог

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

“БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА”

Военно-транспортный факультет

Кафедра

«Транспортно-технологические машины и оборудование»

СУРС

по дисциплине:

”Строительные машины”

Выполнил

Курсант группы ВСП-31 ст.

Сушко А.С.

Проверил:

преподаватель

Шебзухов Ю.А

Гомель 2021



Содержание

1. Материалы для строительства дорог

2. Производство дорожно-строительных материалов

Литература



1. Материалы для строительства дорог

Автомобильные дороги представляют собой комплекс элементов, предназначенных для безопасного проезда автотранспорта. Выбор материала для устройства полотна обусловлен габаритами автомобилей, нагрузкой от движения, интенсивностью потока, а также качеством земельного участка, на котором предполагается строительство дороги для транспортных средств. Конструкция дорожного полотна и подстилающего слоя должна быть сооружена в соответствии с техническими требованиями, правилами и государственными нормами.

Дороги из кирпича:

Благоустройство автомобильных дорог битым кирпичом является экономически выгодным мероприятием. Для этого используют как силикатный белый кирпич, так и керамические блоки. При этом дорога из битого силикатного кирпича дольше сохраняет форму и имеет более длительный срок эксплуатации. Битый кирпич имеет ряд преимуществ:

Дешевый материал, такая дорога обойдется сравнительно недорого;

Повышенная плотность помогает в образовании ровного покрытие в течение одного сезона;

Благодаря свойствам, кирпич можно применять на болотистой местности.

Битый материал получают двумя способами. После сноса сооружений дробят кирпич, затем очищает его от мусора. Очищенный кирпичный бой объединяют в группы по фракциям и вывозят на строительные площадки. Второй способ получения колотого материала - это отбраковка на производстве. Его получают на заводах, где производится строительный материал. Ввиду того, что такой кирпич раньше не использовался, то и цена на него выше. Битый кирпич используют для работ:

Строительство проселочных дорог с незначительной нагрузкой.

Образование полотна дороги и откосов.

Выравнивание площадок для автомобилей.

Восстановление проезжей части и пешеходных дорожек.

В некоторых случаях битый кирпич используют вместо щебня, при этом качество дороги не падает. Однако не рекомендуется использовать колотый материал на объектах, где это не соответствует нормам и предъявленным требованиям, согласно проектной документации.

Дороги из дерева:

Дерево используется для временных дорог на болотистых местностях. Особенности материала и его вид влияют на выбор строительства дороги. Различают два вида:

сплошная дорога;

колейная дорога.

Сплошные покрытия состоят из хвороста или пучков прутьев, бревен, накатника или настила из жердей. Проезжая часть в ширину для одностороннего проезда устраивается от 4,5 м, для двустороннего - до 7 м. Колейную дорогу проектируют из брусьев, бревен или из крупных элементов, таких как щиты или лежни. Размер такой дороги будет зависеть от габаритов автомобилей, которые ее используют.

Деревянная дорога имеет незначительный срок службы, требует больших ресурсных затрат, в том числе и тяжелого ручного труда.

Для сплошных дорог применяют дерево любой местной породы, а для колейных - хвойные деревья.

Колейными дороги называют, потому что они имеют две отдельные колеи для движения транспорта. Каждая колея собирается из бревен, брусьев или пластин, которые укладывают вдоль оси. Материал крепится с помощью шпонок, накладок или фриз. Такая дорога имеет ряд преимуществ:

меньше затрат на строительство и доставку материала на площадку;

допустимая скорость движения транспорта до 30 км/ч;

все детали являются стандартными и заготавливаются предварительно;

дороги собирается из одинаковых элементов.

Дорога, выполненная из отдельных деревянных щитов, менее прочная и имеет срок эксплуатации короче, чем дорога из бревен. Конструкция щита представляет собой 3-4 доски, соединенные между собой гвоздями или деревянными планками. На сильно заболоченных местах щиты укладывают на специально приготовленные лежни из пластин или бревен.

Дороги из камня:

Дорожное полотно из камня обладает высокой надежностью и продолжительным сроком эксплуатации. Брусчатый камень наделен отличной несущей способностью, в то же время имеет привлекательный вид и практически не изнашивается. По правилам строительства дорог брусчатку кладут на подушку из песка, что является отличным дренажом и препятствует размыванию покрытия.

Дорога из камня не имеет жесткой конструкции, каждый элемент может двигаться, что позволяет сохранить целостность полотна. Строительство дороги выполняется в несколько этапов:

камень сортируют по размерам;

подготавливают основание;

укладывают брусчатый камень;

выполняют расщебенку пустот;

утрамбовывают, засыпают готовое полотно песком и укатывают.

Строительство дороги из камня требует немалых финансовых вложений, к тому же укладывать камень могут только опытные специалисты. При этом каменная дорога требует тщательного обслуживания, что тоже выходит недешево. Мостовая имеет свойство проседать и вспучиваться при неправильно проведенной укладке.

При повышенной нагрузке от автотранспорта камень может раскалываться.

Брусчатка нуждается в правильно устроенном дренаже, иначе вода будет скапливаться в песке и размывать дорогу. Каменное покрытие имеет высокий уровень шума, езда по брусчатке вызывает вибрацию в автомобиле, что может привести к поломкам. К тому же сцепление колес во время дождя довольно низкое. Основные правила укладки камня:

Камень сажают в сухой песок и прижимают к соседнему элементу так, чтобы не образовывалась песчаная прослойка между камнями.

В промежутки засыпают щебень мелкой фракции.

Камни сажают узким концом в песок и утрамбовывают специальным резиновым молотком.

Установленный камень соприкасается с другими в трех точках и образует треугольный зазор.

Правила установки брусчатки регулируются нормативными нормами и стандартами.

Дороги из плит

Выполнение дорожного полотна из плит имеет свои плюсы:

скорость строительства очень высокая;

четко соблюдая технологию установки плит, полотно может служить основой для асфальтной дороги;

затраты на возведения - минимальные. В качестве подготовки для плит используют подушку из песка и гравия;

бетонные плиты можно демонтировать и использовать повторно;

дорога из плит устанавливается в болотистой местности, где другой материал не способен служить продолжительное время.

При подготовительных работах по укладке плит сначала снимается верхний слой грунта, иногда дополнительно производят выемку небольшого количества земли.

Если дорога будет использоваться на постоянной основе, появляется необходимость в обустройстве дренажного слоя.

Затем сооружается подушка в качестве подстилающего слоя, укладывается щебенка и посыпается песком. Толщина подготовительных слоев зависит от количества и габаритов транспорта, а также от качества почвы в данной местности. Песок выравнивается, затем послойно уплотняется, а сверху с помощью автокранов устанавливаются бетонные плиты. На завершающем этапе необходимо придавить плиты и обработать швы между ними. Швы засыпают песком для создания эффекта плавающей дороги. Или закрепляют с помощью сварки металлических петель сбоку плит. Бетонные дороги довольно функциональные, плиты используют для покрытия:

парковки автомобилей;

дорожек для пешеходов;

садовых и парковых троп;

площадок отдыха;

временных дорог для рабочего транспорта во время строительства.

Дорожные бетонные плиты должны быть изготовлены заводским способом. Для этого используется качественный железобетон, в который включают укрепляющую сетку из арматурных стержней.

Дороги из щебня

Насыпная транспортная дорога из щебня имеет значительные плюсы:

нет необходимости в использовании сложной техники для устройства;

отсутствие трат на дорогой асфальт, бетон и другие недешевые материалы;

для поддержания целостности покрытия достаточно подсыпать щебень и утрамбовать.

Для благоустройства дороги понадобится речной песок, щебень нескольких фракций и геотекстиль для подстилающего слоя. Речной песок используют из-за его высокого показателя плотности, к тому же он успешно выполняет функцию дренажа. На песок укладывается более крупный щебень в несколько слоев, при этом каждый слой отделяется геотекстилем. Затем посыпается мелкофракционным покрытием.

Каждый слой имеет свое определенное назначение. Песок пропускает влагу, крупный щебень, легко входя в песчаную подушку, образует крепкую основу. Последующий слой камня нужен для распределения нагрузки, получаемой от проезжающего транспорта. Верхний слой завершает конструкцию, выравнивая настил.

При соблюдении технологии устройства, конструкция получает высокую прочность и может служить долгие годы. Дождь или снег просто проникает через щебень, не разрушая основной части дороги. Создается неподвижность и плотность слоев, что делает полотно практичным. При этом не нужно забывать устраивать уклоны в сторону обочин.

Дороги из земли

Грунтовые дороги имеют низкую интенсивность прохождения транспорта. Естественный рельеф местности не позволяет устраивать боковые канавы для дорог и водоотвод. Качество очень сильно зависит от грунта данного региона. Проехать по такой дороге можно только в сухую погоду. Лучшим выбором для грунтовых проездов являются суглинистые и супесчаные почвы.

Для укрепления дороги сооружают канавы для воды и формируют профиль. Профилированные проезжие части более стойкие, так как имеют двускатную выпуклую форму, при этом дороги нуждаются в постоянном обслуживании.

Профилированные поверхности в отличие от естественных сохраняются дольше.

В сухую погоду хорошо оборудованная дорога может обеспечить проезд транспорта на большой скорости. Недостатком полотна из земли можно назвать высокое содержание пыли, особенно в засушливую погоду. В межсезонье создается непроходимость в связи с обильными осадками. Для придания прочности дороги покрытие укрепляют специальными добавками.

При использовании добавок грунт тщательно перемешивают, профилируют и уплотняют. Дорогу смешивают с добавками по всей ширине проезжей части. Улучшенный вид надолго сохраняет свой профиль и увеличивает интенсивность движения транспорта. Однако дорожную конструкцию все же необходимо периодически обновлять после дождей.

Для придания водоустойчивости используют:

минеральные добавки: цемент или известь;

органические добавки: деготь или битум.

Добавки лучше всего использовать при обработке супесчаных грунтов и дорог с необходимым гранулометрическим составом.

Дороги из шин

Развитие технологий в мире позволило использовать разные средства для создания долговечных и безопасных дорог. Эксперименты с резиновым покрытием впервые начали проводиться столетие назад. Тогда материал укладывали поверх мостовых для снижения уровня шума. Идея не имела успеха, хотя и задала верное направление для современных изобретений.

В 2015 году строители пробовали добавлять резину в битум при возведении дорог. Резиновую крошку получают при переработке старых шин, затем добавляют при устройстве верхнего слоя дороги. При этом крошку предварительно приводят в жидкое состояние, в результате получается резинотехническое вяжущее вещество.

Метод имеет ряд качественных преимуществ:

дорога получается экологически полезной, потому как резину не жгут, а используют метод переработки;

резиновый компонент добавляет вязкости, покрытие дороги защищено от трещин, старения и пониженных температур;

добавка крошки в 15% увеличивает период эксплуатации на 15-20 лет;

резиновая составляющая сокращает уровень шума от автотранспорта на 3-6 децибел.

Уменьшение шума от проезжающих машин привносит комфорт и спокойствие в жизнь людей, чьи дома стоят вдоль автотрасс.

Дороги из пластика

Особенность дорог из пластика - их модульная конструкция. Таким образом, укладка дорожного покрытия происходит быстрее и без лишних трудозатрат. При этом сроки сдачи объектов сокращаются до нескольких недель. Для подстилающего слоя используют песок, который предварительно утрамбовывают.

Пластиковые модули имеют пустоты внутри, они служат для прокладки проводов и других коммуникаций. При прокладывании труб или кабеля поверхность проезжей части ломаться не будет. Авторы идеи дорог с пластиковым настилом предлагают внедрить новые технологии при возведении.

Планируется использование датчиков под верхним полотном дороги. Устройство будет собирать информацию о потоке автотранспорта. Дождевая вода на дорогах не будет задерживаться, а просто стечет. При этом нагревательные элементы не позволят образовываться наледи.

Подогрев будет осуществляться за счет вибрации дороги, которую превратят в полезную электрическую энергию.

Пластиковые дороги имеют положительные моменты:

материал имеет повышенную стойкость и не теряет форму от давления;

не разрушаются под действием перепадов температур, устойчивы при температуре от -40 до +80оС;

необходимость проведения ремонтных работ возникает раз в 12 лет;

срок эксплуатации 30 лет.

Реализация нового проекта поможет сохранить бюджет страны. Перед внедрением новых дорог планируется проведение эксперимента с использованием прототипа. При этом будут проведены все необходимые расчеты для производства первых пластиковых модулей для автодорог.

Портландцемент как вяжущая основа для дорог

Данный материал входит в группу гидравлических вяжущих компонентов, отвердевание которых происходит в воздушной или водной средах. Основу портландцемента составляет клинкерный помол с гипсовыми добавками в объеме 3-5 %. Сам клинкер получается в процессе обжига тонкодисперсной смеси из глины и известняка. В качестве модифицирующих добавок также могут вноситься смеси мергеля, доменного шлака, опока, нефелиновые отходы и т.д. Этот дорожно-строительный материал может выпускаться в разных вариантах, которые имеют собственную маркировку 300,400, 550 и др. Данная цифра указывает на показатель активности, то есть величину прочности при изгибе. В дорожном строительстве практикуется использование практически всех марок портландцемента, каждая из которых выбирается из соображений целесообразности применения в конкретных условиях с учетом требований.

Строительная известь

Еще одна разновидность вяжущих компонентов, используемых в устройстве дорожных полотен. Известь получается в результате обжига карбонатных пород, в которых также содержатся глинистые примеси в объеме 6-7 %. Увеличение доли примесей достигается за счет сохранения ферритов, алюминатов и силикатов, комбинированное содержание которых повышает гидравлические свойства материала. На основе извести производят разные дорожно-строительные материалы и изделия в виде порошкообразных смесей. Опять же главным образом это связующие компоненты, но практикуется и комплексное применение воздушной извести с другими элементами в целях укрепления несущих грунтов. Это функция активной добавки, используемой в сочетании с битумами, цементами и минеральными отходами. Как полноценный технологический компонент известь используется в создании дегтевых эмульсий.

дорога строительство камень щебень

2. Производство дорожно-строительных материалов

Основные производственные процессы происходят на горнодобывающих предприятиях, где осуществляются операции переработки. В частности, выполняются следующие работы по подготовке сырья к дальнейшему использованию в дорожном строительстве:

Отделение монолитов от основной породы.

Развалка, измельчение и дробление.

Помол в мельницах и специальных электротехнических аппаратах. Фильтрация через сито.

Сортировка средне- и мелкофракционных материалов с целью получения агломератов.

После механической подготовки сырья осуществляются процессы термической, химической и биологической обработки. Это могут быть процедуры обжига, сушки, пропитки, нанесения защитных покрытий и т.д. На заключительной стадии производится контроль дорожно-строительных материалов по нескольким параметрам. В частности, оценивается фракция, физико-химические качества, технологические и эксплуатационные свойства.



Литература

1. https://fb.ru/article/387965/dorojno-stroitelnyiy-material-klassifikatsiya-svoystva-i-primenenie

2. https://rovnayadoroga.ru/dorogi/materialy-dlya-stroitelstva-dorog.html

3. https://www.activestudy.info/osnovnye-dorozhno-stroitelnye-materialy/

Размещено на Allbest.ru