Bsm818.ru

БСМ 818
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое дорожный цемент

Цемент – гидравлическое вяжущее вещество неорганического происхождения. Под действием воды, водных растворов и других жидкостей он сначала превращается в пластичную массу, а затем в камневидное тело. В отличие от других вяжущих – гипса, извести – материал твердеет во влажных условиях и не только на воздухе.

Преимущества гидравлического вяжущего обнаружили еще в Древнем Риме. Однако только в средние века заметили, что обжиг известняка, загрязненного глиной, приводит к образованию строительного камня, который по прочности не уступает римским пуццолановым смесям. Так были выделены главные компоненты материала.

Цемент – мелкодисперсный порошок серого цвета, может иметь зеленоватый или желтоватый оттенок. Тонкость помола влияет на стоимость: чем тоньше порошок, тем дороже, так как быстрее схватывается. На рынке материал предлагают в бумажных и полиэтиленовых мешках разного объема.

Состав и производство

Главные составляющие – известняк и глина. Добывают их из горных пород. Карбонатные ингредиенты получают из мела, известняка, доломита. Глинистые – из глинистых сланцев, суглинка, монтмориллонита. В зависимости от назначения и типа цемента потребуются и дополнительные компоненты: железо, кремний, глинозем.

Состав цемента не точен. Доля компонентов варьируется в определенном диапазоне, чтобы получить необходимые свойства на базе имеющихся материалов.

Получают материал по 3 основным технологиям.

  • Мокрый – таким методом производят цемент из мела, глины и добавок, содержащих железо. Берут материалы с высокой влажностью: 20 процентов у глины, 20 процентов у мела. Сырье перемалывают в водной среде и получают шихту с влажностью от 30 до 50%. Материал обжигают в печи. В результате получают цементный клинкер. Его растирают в порошок с добавками, определяющими некоторые свойства смеси.
  • Сухой – сырьевая шихта сухая, потому что все составляющие во время или до помола высушиваются. Метод рекомендуется, если влажность исходного сырья не превышает 10%.
  • Комбинированный – предполагает 2 способа. Замес представляет собой шлам, перемешанный с водой. Его обезвоживают на фильтрах до 16–18% и обжигают. Другой вариант: сырье высушивают и перемалывают, а затем шихта гранулируется с добавкой 10–14% воды. Гранулы обжигают и измельчают.

Расход тепла при мокром способе значительно выше, поэтому в последнее время предпочтение отдается сухим способам.

Технические характеристики

Главная характеристика цемента – марка. Хотя это и условная величина, именно она определяет, на сколько прочным будет застывший кладочный или штукатурный состав. Определяется она как предел сжатия, который может выдержать образец, находясь под нагрузкой в течение 28 суток. Нагрузка измеряется в МПа. По данным тестов рассчитывают единицы активности цемента и определяют его прочность.

В маркировке величина обозначается литерой «М». Выпускают марки М200, М300, М400, М500, М600. Цифра указывает, какое давление выдерживает материал при сжатии.

Другие свойства цемента:

  • Стойкость к коррозии. Агрессивные вещества – кислотные ангидриды в дыме, соли, растворенные воде – вызывают разрушение. Чтобы увеличить стойкость к коррозии в сырье вводят гидроактивные материалы, подавляющие активность солей. Такой же эффект могут дать полимерные добавки.
  • Водопотребность – процентное соотношение воды и цемента, необходимое для образования качественного раствора. Показатель для разных смесей отличается: зерна по-разному впитывают воду, поэтому разводить материал нужно разным количеством жидкости. Например, водопотребность портландцемента составляет 22–28%.
  • Тонкость помола – чем тоньше измолот цемент, тем пластичнее готовая смесь и тем быстрее застывает. В то же время тонкость помола увеличивает водопотребность, но не растворимость.
  • Морозостойкость – определяется как способность выдерживать полный цикл замораживания и оттаивания. В порах застывшего раствора остается вода, а она при замерзании увеличивается в объеме и разрывает материал. Чтобы компенсировать этот недостаток, в цемент добавляют древесный лак, абиетат натрия.
  • Срок схватывания – зависит от многих факторов. Как правило, слишком быстрое схватывание не является достоинством. В норме первые признаки фиксации должны появиться через 45 минут, а полное затвердевание наступает спустя 10 часов.
Читайте так же:
Какого цвета должен быть цемент

При выборе материала важны все его характеристики.

Разновидности и область применения

Применение цемента определяется его составом и характеристиками.

  • Портландцемент – база для самых разнообразных кладочных растворов, штукатурки и конструкционных бетонов. Обычно предлагается в виде сухой смеси. Разнообразные добавки изменяют свойства: регламентируют сроки схватывания, морозостойкость, устойчивость к агрессивным химическим веществам.
  • Сульфатостойкий – состав, устойчивый к кислотам и щелочам. Применяется для изготовления бетона для подземных и подводных объектов.
  • Глиноземный – в исходное сырье добавляют гипс и глиноземный шпат. Первая составляющая обеспечивает быстрое схватывание, вторая – водостойкость. Глиноземный цемент берут при производстве материалов для стен, перекрытий, фундамента, эксплуатирующихся в условиях высокой влажности.

На сегодня известно более 30 разновидностей цемента, имеющих как широкое, так и специальное назначение.

Как получают мелкий щебень и его характеристики

Камень получают путем дробления скальных пород в специальных машинах. После этого материал сортируют, разделяя по фракциям. Из общего объема получают 40% продукта с размером зерен 5-20 мм. Преимущественно, в данной категории представлен гранитный камень прочностью от 800 до 2200 кг/см 2 .

Помимо фракции, к характеристикам материала также относят:

  • Морозоустойчивость. Определяет то, насколько материал способен выдерживать многократные воздействия низких температур. Важно обращать внимание на этот параметр тем, кто использует камень в наружных работах.
  • Лещадность. Зерна бывают пластинчатыми, игловатыми. Определяет, насколько материал поддается утрамбовке. Выделяют 5 категорий. Чем выше степень, тем лучше щебень будет утрамбовываться.
  • Уровень радиоактивности. Важен в том случае, когда будет использоваться при строительстве жилых домов. Камень I класса радиоактивности можно применять в любых работах, а II – только в дорожном строительстве.

Это в обязательном порядке следует учесть тем, кто планирует купить мелкий щебень. От правильности выбора материала зависит то, насколько надежной и долговечной будет возводимая конструкция.

Дорожное покрытие – асфальт или цементобетон?

Подготовленное основание дороги обычно проливают битумной смесью. Завершающий этап – укладка финишного покрытия. Его толщина и характеристики зависят от нагрузки на дорогу. Чем качественнее покрытие, тем дольше будет служить проезжая часть.

Чаще всего для финишного покрытия используют асфальт, для дорог с интенсивной эксплуатацией и высокой нагрузкой выбирают цементобетон.

Асфальт

Технология укладки асфальтобетонного покрытия давно и хорошо отработана. Существует несколько видов асфальта:

  • холодный – для ямочного ремонта;
  • горячий – для капитального ремонта и строительства дорог;
  • литой – обладает повышенной текучестью, сам распределяется по поверхности и не требует укладки;
  • цветной – с включением красящего пигмента, применяют для велодорожек и других покрытий специализированного назначения;
  • резиновый – с добавками из резины, что повышает его долговечность и стоимость;
  • пластиковый – содержит до 20 процентов добавок из пластика, что значительно снижает его цену.

Дорога должна ремонтировать себя сама – решили нидерландские ученые и разработали асфальт с токопроводящими волокнами. Проходящий по ним ток разогревает и плавит битум, который склеивает трещины и ликвидирует другие повреждения покрытия.

Основные составляющие асфальтобетонной смеси: битум, песок, щебень (или гравий), минеральный порошок. Их соотношение и фракции подбираются в зависимости от типа дороги и интенсивности ее эксплуатации.

Цементобетон

Этот материал давно используют в дорожном строительстве на Западе, и показал он себя настолько хорошо, что начинает все активнее применяться для устройства автомагистралей и в нашей стране.

У цементобетонных дорог есть недостаток – они дороже асфальтовых. Но зато намного долговечнее, меньше подвержены разрушению, хорошо переносят повышенные температуры, устойчивы к истиранию и действию химических веществ. К тому же первого ремонта такая дорога потребует не раньше чем через 10 лет – а это значительное преимущество.

Технология строительства цементобетонной дороги тоже хорошо отработана. Смесь для укладки делают из дорожного цемента и заливают в опалубку, установленную на подготовленном основании. Для большей прочности в толщу цементобетона закладывается армирующая сетка. Одно из обязательных условий – нарезка продольных и поперечных температурных швов, которые позволят материалу дороги реагировать на температурные воздействия, не разрушаясь.

Конечно, цементобетон не вытеснит асфальт с наших дорог. Каждый материал будет использоваться в соответствии с его особенностями и требованиями к дорожному полотну. Главное и в том и в другом случае – соблюдать технологии строительства дороги и использовать качественные материалы.

Выбор марки цементной смеси

Просроченный цемент провоцирует увеличение остальных компонентов раствора во время его приготовления в 2 раза и снижает качество.

В зависимости от уровня прочности цементы маркируют обозначениями от М100 до М1000. У каждой марки есть свои особенности:

Материал ниже марки М400 для ЖБК не используется.

  • М100. Из него делают легкие бетоны для подготовительных работ.
  • М200. Относится к штукатурно-кладочным смесям.
  • М300. Используется для ряда монтажных работ и на строительстве жилых домов.
  • М400—М500. Применяют для создания ЖБК, фундаментов.
  • М600—М1000. Предназначаются для создания особо крепких бетонов. Используются в строительстве многоэтажных зданий, мостов, бункеров.

Технология производства

Споры по поводу, какой метод производства цементного состава лучше, не утихают долгие годы. Существует мнение, что, используя неоднородное по составу сырье повышенной влажности, предпочтительно воспользоваться мокрым способом. Параллельно с этим отстаивается позиция о применении сухого метода, как более экономически целесообразного, если предварительно подготовить должным образом шихту.

Клинкерную смесь обжигают при высоких температурах (до 1500°С), получая на выходе гранулы, которые потом измельчаются

Попытаемся разобраться в основных различиях существующих способов изготовления клинкера, из которого получают портландцемент. Известны три варианта получения смеси для обжига:

  • Мокрый. Изначально проводят измельчение компонентов до нужной величины (известняк – размер частиц 8-10 мм, глина – куски до 10 см). Глину отмачивают до приобретения 70% влажности и отправляют в мельницы с известняком, где происходит смешивание.
  • Сухой. Технология позволяет при уменьшенных затратах изготавливать портландцемент по сокращенному методу. Это обусловлено совмещением технологических стадий, обеспечивающих возможность одновременного выполнения сушки ингредиентов и их помола в специальных мельницах, в которые поступают горячие газы. Полученный шихтовый материал характеризуется порошкообразным составом.
  • Полусухой (комбинированный). В данном методе совмещаются элементы сухой и мокрой технологии изготовления, которые используют производители цементных смесей. Допускается уменьшать влажность шихтового материала, произведенного мокрым методом, и получать шихтовой состав, влажность которого не превышает 18%. Согласно второму способу, готовится сухая смесь, которая насыщается водой до 14-процентной влажности, подвергается гранулированию и обжигается.

Строительные материалы нерудного происхождения

Эти стройматериалы применяют:

  • самостоятельно;
  • в виде основы при создании разноплановых сооружений и зданий;
  • при создании автотрасс (на подготовительном этапе перед укладкой основного полотна);
  • для обустройства дворов, парков, других облагораживаемых территорий;
  • в процессе создания растворов, бетонов, других смесей (это заполнители).

Следуя стандартам, разделяют нерудные материалы по таким показателям:

  • по происхождению;
  • по плотности;
  • по калибровке зерен и их форме.

Если рассматривать нерудные материалы исходя из их плотности, то можно выделить:

  • плотные;
  • пористые.

Также они имеют разное происхождение:

  • природное;
  • искусственное (специальные разработки, такие как керамзит);
  • из промышленных отходов.
  • мелкозернистые (зёрна имеют величину меньше 5 мм);
  • крупнозернистые (фракции свыше 5 мм).

Эти параметры используются при конкретизации инертных материалов, а также при определении области применения выделенного состава. Чаще всего используют такие нерудные материалы, как песок крупно- и мелкозернистый, керамзит, гравий и щебень разных размеров.

Характеристики песка

Песок может являться не только осадочной горной породой, но также искусственно изготовленным материалом. Но и во втором случае он также состоит из частиц горных пород. Основная составляющая песка (иногда практически единственная) — это кварц. Связано с тем, что в природе обозначенный силикат сильно распространен и имеет значительную твердость (по школе Мооса – 7). При распаде горных пород другие распространенные минералы полностью истираются, а песчинки кварца остаются.

Используется песок, как стройматериал, повсеместно. С его участием создаются:

  • основания для фундамента;
  • различные составы строительного предназначения (растворы, бетоны);
  • слои «дорожного пирога».

Песок обладает одним важным качеством – пористостью в массе. Сперва он рыхлый. Но стоит залить водой или воздействовать вибрацией, как этот материал переходит в плотное состояние. Открытая пористость – свойство, помогающее песку превратиться в отличный дренажный материал. В плотном же состоянии песок превосходно воспринимает динамические нагрузки. Он помогает распределять напряжения под фундаментами.

Можно приобрести и природный строительный песок, и искусственный. Размеры зерен природного песка – 0,15-5,00 мм. Размер зерна играет ключевую роль, когда подбирается состав для растворов и бетонов. Поэтому выделяют такие фракции этого материала:

  • мелкая – до 0,5 мм;
  • средняя – 0,5-2,0 мм;
  • крупная – 2,0-5,0 мм.

Разделяют песок и по видам залегания. На рынке предлагается песочный материал:

  • горный;
  • речной;
  • дюнный;
  • морской.

Причем речной и горный (карьерный) песок остаются наиболее востребованными в строительстве. Речной песок добывают с дна реки. Это мелкие или средние фракции. Его используют как заполнитель для разных растворов, бетонов. При строительстве взлетных полос аэродромов и оснований дорог также применяют именно этот песок. С применением мытого речного песка изготавливают различные конструкции и всевозможные стройматериалы. Глинистых и илистых примесей в таком песке почти нет. Пользователь может рассчитывать, что полученное изделие будет соответствовать нормированным прочностным показателям.

Фасованный песок в мешках

А вот у карьерного песка зерна по размерам имеют гораздо больший разброс, и этот фактор позволяет расширить область применения стройматериала. Он используется при приготовлении:

  • теплоизоляционных и тяжелых бетонов;
  • кладочного раствора;
  • основы под дорожное покрытие;
  • элементов для благоустройства территории.

Но в таком песке содержание глинистых и пылевидных частиц значительно выше, чем в мытом речном.

Морской песок, подобно речному, проходит тщательную очистку (прежде всего, производимую самой природой). Однако в такой массе есть небольшой процент морских солей. Иногда требуется промывка такого песка. Используется пресная вода. Применяют морской песок:

  • при укладке дорог;
  • при производстве бетонов.

Кварцевый песок применяют в большинстве случаев, когда требуется произвести декоративные виды отделочных материалов. Песок искусственного происхождения производят:

  • из мрамора;
  • из гранита;
  • из известняка;
  • из туфа.

Материал дробится. Получается сыпучая масса, пригодная для изготовления фактурных растворов.

Еще имеет значение вид обработки. Выделяют пески:

  • сеяные;
  • намывные.

Просеянный песок освобождается от крупных фракций и камней. А намывной песок поставляется заказчикам после того, как он же, будучи карьерным песком, пройдет этап промывки. Его используют при разработке разных штукатурных составов.

Характеристики щебня

В результате дробления скальных пород получается щебень. Применяют щебни:

  • гранитные (для производства высокопрочных бетонов);
  • известняковые (идут на строительство дорог).

Для изготовления бетона известняковый щебень не применим, ведь его прочность невысокая. Качество любого щебня определяется с учетом следующих параметров:

  • прочности;
  • морозостойкости;
  • насыпной плотности;
  • водонасыщения (водопоглощения);
  • формы зерен и их состава;
  • уровня радиоактивности.

Причем насыпная плотность – этот тот параметр, который признан определяющим качество щебня. Плотность зависит от фракции щебня. В строительстве получили наибольшее распространение щебни с фракциями 5-15 мм, 5-20 мм. Они подходят для производства асфальтобетона, бетона. А щебни, имеющие фракции 20–40 мм, 20–60 мм, 20–65 мм, 40-70 мм, применяют и при строительстве дорог, и при прокладке подкрановых, трамвайных, ж/д путей.

Определяют прочность щебня лабораторным путем. С учетом этого показателя стройматериал разделяют на 5 групп. Есть и высокопрочный, и крайне слабо прочный. А возможность щебня выдерживать поочередное замораживание и оттаивание множество раз при насыщении водой называют морозостойкостью.

Характеристики гравия

Сыпучий материал, образующийся в результате разрушения горных пород естественным образом, называют гравием. Образуются зерна 5-70 мм. Используют такие разновидности гравия:

  • речной или морской;
  • гранитный или горный;
  • искусственный, известный как керамзит.

Важным показателем гравия считается то, что поверхность зерен обладает шероховатостью. Это свойство усиливает сцепление каменного материала с цементным раствором. У горного гравия поверхность более шероховатая, однако в составе такой массы присутствует глина, мелкозем, песок, иные примеси. Зато из речного (морского) гравия примеси почти полностью вымыты. Однако поверхность указанного материала гладкая. Значит, применяется только как щебень.

Любая разновидность строительного гравия должна отвечать тем требованиям, что предусмотрены ГОСТом 8267-93. Вот какие характеристики следует учитывать при выборе гравия для ведения конкретных строительных работ.

Водостойкость. Вводится понятие «коэффициент размягчения». Учитывая его, гравий разделяют на группы.

Морозостойкость. Многократно гравий замораживали/размораживали, узнавая, до каких пор вследствие перепадов температуры он сможет сохранять целостность. То есть определяли морозостойкость.

Прочность. Учитываются средние данные, получаемые после испытания образцов. Высокопрочным считается гравий, имеющий в составе:

  • изверженные породы;
  • мраморовидные известняки;
  • гнейсы;
  • окварцованные песчинки.

А вот присутствие осадочных пород способно снизить прочностные параметры.

В строительстве гравий используется повсеместно. Это и наполнитель для легких бетонов, и защитная засыпка кровли, и материал для строительства дорог, и средство для благоустройства территории, в том числе для дизайнерского обустройства ландшафта.

Характеристики керамзита

Этот строительный материал имеет искусственное происхождение. Его производят путем обжига глинистых легкоплавких пород при высоких температурах. Керамзит обладает:

  • малым объёмным весом;
  • ячеистым строением.

На рынок поступает обозначенный материал 3-х фракций:

  • от 5 мм до 10 мм;
  • от 10 мм до 20 мм;
  • от 20 мм до 40 мм.

В каждой фракции попадаются зерна, подходящие для других партий, причем 5 % некондиции – допустимая норма. Более известен керамзитовый гравий, а вот керамзитовый щебень с зернами произвольной формы применяется гораздо реже. Зерна, имеющие крупность менее 5 мм, — это керамзитовый песок.

Марка керамзита имеет такой определяющий показатель, как объёмный насыпной вес. Есть взаимозависимые показатели: фракция и плотность. Чем крупнее фракция, тем насыпная плотность ниже. Разработаны стандартные показатели по прочности. Водопоглощение материала — минимум 8 %, максимум 20 %. Морозостойкость должна превышать 15 циклов. Еще отмечается экологическая чистота керамзита.

Уход и профилактика бетонного покрытия

Чтобы труды не прошли впустую, по технологии бетонную дорогу можно открывать для движения только после полного набора бетоном прочности, то есть через 28 дней.

Для предотвращения разрушения полотна его защищают полимерными пропитками, которые образуют на поверхности водонепроницаемую пленку. Правда, такие снижают шероховатость дороги и ее сцепление с колесами. Это отрицательное качество для скоростных магистралей, поэтому в большинстве случаев полотно оставляют как есть. Если подготовка грунта и технология укладки были соблюдены, швы нарезаны правильно, по целостности плит ничто не угрожает долгое время.

Еще один способ профилактики и ремонта бетонных дорог укладка слоя износа. На бетон наносят асфальт, который обеспечивает сцепление колес с покрытием, и продлевает срок службы самой магистрали в несколько раз. Кроме того, ремонт асфальтобетонного покрытия гораздо дешевле.

При появлении трещин необходимо принимать меры по их устранению. Для заделки небольших нарушений используют специальные шпатлевки, для ремонта более глубоких повреждений – раствор бетона. Во всех случаях трещину расчищают и увлажняют перед введением заполнителя.

При возникновении разлома придется снимать весь участок полотна. Причиной таких деформаций является недостаточное уплотнение грунтового основания или насыпи.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector