Дорожно-строительные материалы и изделия. Ч. 1

Белорусский национальный технический университет

Факультет транспортных коммуникаций

Кафедра «Строительство и эксплуатация дорог»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

Дорожно-строительные материалы и изделия (часть І)

для специальности 1 - 70 03 01 «Автомобильные дороги»

Составители: Кравченко С.Е., Реут Ж.В., Соболевская С.Н., Савуха А.В, Ходан Е.П.

Рассмотрено и утверждено на заседании совета факультета транспортных коммуникаций

12 марта 2018 г., протокол №7

1

Перечень материалов

Учебно-методический комплекс состоит из взаимосвязанных основных методических материалов: конспекта лекций, лабораторных работ и контрольных заданий для студентов и списка литературы. В его состав также входят: рабочая программа, типовые вопросы, касающихся изучения свойств природных и искусственных материалов при их использовании в конструкциях дорожных одежд, а также при эффективном ремонте и содержании элементов автомобильных дорог.

Предложенные материалы являются теоретической основой для решения практических задач, связанных с применением дорожностроительных материалов.

Пояснительная записка

Цели ЭУМК

Цель УЭМК заключается в подготовке инженера-строителя по специальности 1-70 03-01 «Автомобильные дороги» правильно и экономично выбирать дорожно-строительные материалы для проектирования, строительства, реконструкции, ремонта и содержания автомобильных дорог. Для этого в учебной программе предусматривается комплекс вопросов, касающихся изучения свойств природных и искусственных материалов при их использовании в конструкциях дорожных одежд, а также при эффективном ремонте и содержании элементов автомобильных дорог.

Особенности структурирования и подачи учебного материала

ЭУМК включает учебные, научные и методические материалы по дисциплине «Дорожно-строительные материалы и изделия». Состоит из четырех разделов: теоретического, практического, контроля знаний и литературы. В теоретический раздел входит краткий курс лекций по первому семестру изучения дисциплины. Для выполнения лабораторных работ приведен практический раздел, включающий с методические указания по выполнению лабораторных работ. Раздел контроля знаний включает вопросы для подготовки к сдаче экзамена и защите лабораторных работ. Литература состоит из перечня нормативно-правовых актов по вопросам материаловедения и список литературных источников.

Рекомендации по организации работы с ЭУМК

Электронный документ открывается в среде Windows на IBM РС – совместимом персональном компьютере стандартной конфигурации.

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………6

IТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ…………………………………..…………….7 1 УЧЕБНАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА……………….…………………….7 2 КРАТКИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ………………………………..………10

2.1.Дорожно-строительное материаловедение – фундаментальная наука прикладного характера………………………………………………….10

2.2.Основные свойства строительных материалов…………………….11

2.3.Определение и классификация свойств материалов………………14

2.4Физические, физико-химические и реологические

свойства материалов…………………………………………………………….16

2.5.Основы стандартизации и сертификации материалов……………...20

2.6.Повышение качества материалов…………………………………….20

2.7.Природные каменные материалы…………………………………….22

2.8.Горные породы: определение, классификация и состав…………….23

2.9.Нескальные горные породы: понятие, состав, классификация……..24

2.10.Материалы, получаемые дроблением и обжигом. Дисперсные материалы………………………………………………………………………..26

2.11.Способы улучшения качества дисперсных материалов…………..28

2.12Неорганические (минеральные) вяжущие материалы……………..29

2.13Определение, классификация. Общие требования к

минеральным вяжущим материалам…………………………………………..29

2.14.Портландцемент……………………………………………………..30

2.15.Бетоны на основе неорганических вяжущих материалов…………34

2.16Определение, классификация, применение. Структура ………….35

2.17.Дорожный цементный бетон. Проектирование

состава тяжелого бетона………………………………………………………..38 2.18. Контроль качества смесей. Свойства цементобетонных

Смесей……………………………………………………………………………41

2.19. Физические свойства бетонов. Классы (марки бетонов) по прочности…………………………………………………………43

2.20.Железобетон…………………………………………………………45

2.21.Производство сборного железобетона. Технический

Контроль…………………………………………………………………………46

2.22. Строительные растворы. Определение, назначение и классификация………………………………………………….47

2.23. Проектирование состава. Специальные растворы………………..49

IIПРАКТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ…………………………………………………51

3.ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ…………………………………51

4.РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ…………………………………………………….51

4.1. Лабораторная работа. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ………………………………………………….51

3

Задание 1. Определение средней плотности (плотности материала)….52 Задание 2. Определение истинной плотности (плотности вещества)…53 Задание 3. Определение пористости строительных материалов………56 Задание 4. Определение насыпной плотности и пустотности…………58 Задание 5. Определение водопоглощение по массе и объему

и расчет закрытой пористости материала……………………………………..60 Задание 6. Определение предела прочности при сжатии……………..65 Задание 7. Определение ударной прочности (сопротивления

удару)…………………………………………………………………………….66

Задание 8. Определение истираемости каменных материалов……….68 4.2. Лабораторная работа. МЕЛКИЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ

БЕТОНОВ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ ………………………………70 Задание 1. Определение содержания в песке пылевидных

и глинистых частиц……………………………………………………………..71

Задание 2. Определение наличия органических примесей……………72 Задание 3. Определение влажности песка………………………………73 Задание 4. Определение зернового состава песка………………………74 Задание 5. Определение насыпной плотности песка…………………..77 Задание 6. Определение истинной плотности зерен песка…………….79 Задание 7. Общее заключение о качестве песка………………………..80 4.3. Лабораторная работа. КРУПНЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ

ДЛЯ БЕТОНА (щебень, гравий и др.)………………………………………….80 Задание 1. Определение насыпной плотности крупных

заполнителей……………………………………………………………………..82

Задание 2. Определение плотность зерен заполнителей……………….84 Задание 3. Расчет и сравнительный анализ структурных

характеристик заполнителей……………………………………………………87 Задание 4. Определение дробимости природного гравия

игранитного щебня……………………………………………………………..89

Задание 5. Определение прочности пористых заполнителей…………91 Задание 6. Общее заключение о качестве заполнителей

иобласти их рационального использования в бетонах………………………93

4.4.Лабораторная работа. ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ………………………93 Задание 1. Определение нормальной густоты цементного теста……..95 Задание 2. Определение сроков схватывания цементного теста………97

Задание 3. Определение равномерность изменения объема цементного теста при твердении……………………………………...99

Задание 4. Определение насыпной плотности и межзерновой пустотности………………………………………………..…102

Задание 5. Определение марки (активности) цемента………………..104 Задание 6. Определение марки (активности) цемента………………..110 Задание 7. Определение удельной поверхности цемента…………….113

4

ВВЕДЕНИЕ

Электронный учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «Дорожно-строительные материалы и изделия» разработан в соответствии с требованиями образовательного стандарта высшего образования I ступени по специальности 1-70 03 01 «Автомобильные дороги». Он предусматривает рассмотрение комплекса задач, решение которых необходимо для проектирования, строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог с учетом оптимальной ресурсоемкости и экологической чистоты.

Цель изучения дисциплины заключается в подготовке инженерастроителя по специальности «Автомобильные дороги» правильно и экономично выбирать дорожно-строительные материалы для проектирования автомобильных дорог, строительства, реконструкции, ремонта и содержания. Для этого в учебной программе предусматривается комплекс вопросов, касающихся изучения свойств природных и искусственных материалов при их использовании в конструкциях дорожных одежд, а также при эффективном ремонте и содержании элементов автомобильных дорог.

В задачи комплекса входит изучение:

-материалов, применяемых при строительстве, реконструкции, ремонте и содержании автомобильных дорог, а также требований, предъявляемых к этим материалам;

-основных технологий получения материалов, пути управления их качеством, обеспечение техники безопасности и охраны окружающей среды;

-поведения и стойкости материалов при эксплуатации дорог и других инженерных сооружений на них, а также способов хранения и восстановления свойств материалов, позволяющих увеличить срок работоспособности транспортных сооружений;

-новых эффективных технологий и современных методов оценки свойств материалов, развивающих у студентов творческое мышление и расширяющих инженерный кругозор в области выбранной специальности.

При написании учебно-методического комплекса использованы материалы, изложенные в учебниках, учебных пособиях, методических указаниях, нормативных документах, научных статьях, материалах научнопрактических конференций. Настоящий учебно-методический комплекс отражает опыт преподавания данной дисциплины, накопленный на кафедре «Строительство и эксплуатация дорог» БНТУ.

6

I ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1 УЧЕБНАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

В задачи дисциплины входит изучение:

-материалов, применяемых при строительстве, реконструкции, ремонте и содержании автомобильных дорог, а также требований, предъявляемых к этим материалам;

-основных технологий получения материалов, пути управления их качеством, обеспечение техники безопасности и охраны окружающей среды;

-поведения и стойкости материалов при эксплуатации дорог и других инженерных сооружений на них, а также способов хранения и восстановления свойств материалов, позволяющих увеличить срок работоспособности транспортных сооружений;

-новых эффективных технологий и современных методов оценки свойств материалов, развивающих у студентов творческое мышление и расширяющих инженерный кругозор в области выбранной специальности.

В результате освоения учебной дисциплины «Дорожно-строительные материалы и изделия» студент должен:

знать:

-материалы, применяемые при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог;

-основные технологии получения дорожно-строительных материалов, методы управления их качеством;

-способы обеспечения производственной безопасности, охраны окружающей среды, ресурсо- и энергосбережения при проектировании, строительстве и содержании автомобильных дорог;

-условия работы материалов в конструкциях, способы сохранения и восстановления их свойств, позволяющие увеличить срок работоспособности автомобильных дорог и сооружений на них;

уметь:

-определять основные физико-механические свойства дорожностроительных материалов в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями нормативных документов и давать обоснованное заключение об их целесообразном применении;

-определять экономическую эффективность применяемых материалов

ивести поиск рациональной замены дефицитных материалов их аналогами из модифицированных техногенных отходов производства;

владеть:

– методами работы с измерительным и лабораторным оборудованием;

– основными приемами статистической обработки экспериментальных данных и формулирования обоснованных выводов по полученным данным;

− техническими нормативно-правовыми актами в области дорожного материаловедения.

7

Распределение аудиторных часов по видам занятий

8