Введение

Учебное пособие написано в соответствии с учебным планом по специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» по дисциплине «Материаловедение» и специальности 260100 «Лесоинженерное дело» по дисциплине «Дорожно-строительные материалы и машины».

По данным дисциплинам в последнее время издается мало учебников, что усложняет подготовку специалистов по новому Государственному образовательному стандарту.

Автор учебного пособия использовал в своей работе основные научные положения, изложенные в трудах Н.В. Горелышева, Л.Б. Гезенцвея И.В. Королева, И.М. Грушко, И.М. Борща, В.Н. Вернигоровой, Ю.В. Соколова, И.А. Рыбьева, И.М. Руденской и многих других, а также обширный информационный материал заводов-изготовителей строительных материалов.

В связи с размахом дорожного строительства в нашей стране становится все более актуальным знание дорожно-строительных материалов, детальное изучение процессов, лежащих в основе их получения и эксплуатации.

Развитие современного строительного материаловедения связано с изучением структуры и свойств исходных компонентов, путей их технологической переработки и формированием материала с заданными эксплуатационными свойствами.

Дорожные строительные материалы, как на основе цементного вяжущего, так и битумного связующего, представляют собой многокомпонентные системы с развитой поверхностью раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой.

В пособии освещаются основные закономерности структуры дорожных цементных бетонов, их влияние на механические свойства и долговечность.

Наибольшее распространение для изготовления дорожных одежд получили асфальтобетонные покрытия, приготавливаемые на основе нефтяных битумов. Поэтому в пособии большое внимание уделено химии битумного связующего, минеральных заполнителей и наполнителей, добавок, используемых в асфальтобетонных смесях.

Данное пособие предназначено для решения двух задач:

1) дать представление о современных дорожно-строительных материалах;

2) дать теоретические физико-химические основы технологии производства дорожных строительных материалов будущему инженеру–строителю путей сообщения.

В конце каждой главы приводятся данные для самостоятельной работы студентами очной, очно-заочной и заочной форм обучения

Глава 1. Основные свойства дорожно–строительных материалов

В строительстве применяют разнообразные материалы. Для облегчения изучения особенностей дорожно-строительных материалов их технические свойства сведены в следующие группы: физические, механические, химические и физико-химические, технологические и эксплуатационные.

Физические свойства материала характеризуют какую–либо особенность его физического состояния (например плотность, пористость) или определяют отношение материала к различным физическим процессам (например к прониканию воды, теплофизические свойства).

Механические свойства определяют способность материала сопротивляться действию внешних механических сил, вызывающих сжатие, растяжение, изгиб, срез, кручение, истирание.

Химические свойства характеризуют способность материала к химическим превращениям под влиянием веществ, с которыми данный материал находится в соприкосновении. Здесь подразумеваются как полезные превращения (например цементного порошка в цементный камень, адгезия битума к поверхности каменного материала), так и вредные (например разрушение цементного камня агрессивными веществами, окислительное старение битума).

Физико–химические свойства характеризуются влиянием физического состояния вещества на протекание определенных химических процессов (например дисперсность цемента, влияющая на кинетику его химических реакций с водой).

Технологические свойства характеризуют поведение материала при его производстве и применении (например дробимость скальных пород, уплотняемость, слеживаемость, нерасслаиваемость асфальто– и цементобетонных смесей).

Эксплуатационные свойства характеризуют работу материала в элементах дорожной конструкции (главным образом в покрытии) на протяжении определенного отрезка времени. Например сопротивление скольжению колес автомобиля по покрытию, степень шума при движении транспортных средств, атмосферостойкость.