Дорожно-строительные материалы. Практикум

 
 
 
И. Г. Гайсин, М. Н. Волдаев 
 
 
 
 
 
 
 
ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  
 
ПРАКТИКУМ 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2023
1 

УДК 630*3 
ББК 43.904 
Г14 
 
Рецензенты: 
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры  
транспортно-технологических машин ПГТУ М. Ю. Смирнов; 
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой  
строительных технологий и автомобильных дорог ПГТУ  
В. М. Вайнштейн 
 
 
Гайсин, И. Г.  
Г14  
Дорожно-строительные материалы. Практикум : учебное пособие / И. Г. Гайсин, М. Н. Волдаев. – Москва ; Вологда : ИнфраИнженерия, 2023. – 84 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1480-7 
 
Изложена методика определения пригодности грунтов и природных каменных материалов для дорожного строительства. Приводятся теоретические аспекты расчета основных свойств дорожно-строительных материалов.  
Для студентов очной и заочной форм обучения направлений подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств». 
 
УДК 630*3 
ББК 43.904 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1480-7 © Гайсин И. Г., Волдаев М. Н., 2023 
 
© Поволжский государственный технологический  
университет, 2023 
 
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
 
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
2 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
ПРЕДИСЛОВИЕ 
.............................................................................. 4 
ВВЕДЕНИЕ 
...................................................................................... 5 
1. ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  
В ОТРАСЛИ 
..................................................................................... 6 
1.1. Определение зернового состава грунтов и обоснование  
его пригодности для укрепления вяжущими материалами ......... 6 
1.2. Теплоемкость грунтов и методы ее измерения................... 17 
1.3. Природные каменные материалы и их основные  
свойства ......................................................................................... 23 
1.4. Керамические материалы в дорожном строительстве.  
Решение практических задач 
....................................................... 28 
1.5. Дорожные битумы 
................................................................. 37 
1.6. Портландцемент и применение его в дорожном  
строительстве 
................................................................................ 40 
1.7. Расчет состава цементобетона 
.............................................. 52 
1.8. Использование древесины, отходов лесозаготовки  
и переработки в лесном дорожном строительстве .................... 66 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................ 73 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
............................................................ 74 
ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................ 77
 
 
 
 
 
 
 
3 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
Эффективность выполнения лесосечных работ лесозаготовительным предприятием зависит от наличия в лесу разветвленной 
сети лесовозных дорог и их состояния. 
Работоспособность дорожного покрытия лесовозных дорог и 
его долговечность во многом определяется качеством используемых дорожно-строительных материалов, а также от используемой дорожно-строительной техники при выполнении дорожностроительных работ. 
Учебным планом подготовки бакалавров по направлению 
35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» предусмотрено выполнение студентами 
практических работ. 
Цель учебного пособия – приобретение студентами практических навыков определения пригодности материалов для дорожного строительства. Студенту важно научиться выполнять расчеты основных свойств дорожно-строительных материалов.  
Учебное пособие также может быть использовано студентами 
других строительных направлений и инженерно-техническими 
работниками, занимающимися строительством и эксплуатацией 
лесовозных дорог. 
 
4 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Площадь земель лесного фонда Российской Федерации, на которых расположены леса, составляет 1187,6 млн га. При этом общий запас леса равен 82,5 млрд м3. 
Выполнение лесозаготовительных работ требует устройства 
разветвленной дорожной сети. Лесные дороги обеспечивают возможность выполнения лесовосстановительных работ, различных 
видов рубок. 
Строительство, содержание и ремонт лесовозных дорого выполняется с использованием дорожно-строительных материалов. 
Из них возводят земляное полотно, дорожную одежду и систему 
водоотвода. 
Для обеспечения прочности дорожного покрытия необходимо 
знать свойства исходного сырья, полуфабрикатов и ингредиентов, составляющих материал, а также технологию его производства [25]. 
Учебное пособие содержит методы определения пригодности 
и расчет основных свойств грунтов и природных каменных материалов для строительства лесных дорог. Самостоятельное выполнение студентами рассмотренных в учебном пособии инженерных задач обеспечит приобретение ими профессиональных навыков в вопросах дорожного строительства. 
 
 
5 

1. ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ  
МАТЕРИАЛЫ В ОТРАСЛИ 
 
1.1. Определение зернового состава грунтов  
и обоснование его пригодности для укрепления  
вяжущими материалами 
 
Все грунты по степени пригодности для укрепления вяжущими материалами подразделяются на три группы (рис. 1.1): 
1) пригодные; 
2) условно непригодные; 
3) непригодные. 
 
 
 
Рисунок 1.1 – Классификация грунтов по степени пригодности 
для укрепления вяжущими материалами 
6 

Пригодные грунты подразделяются на четыре подгруппы: 
IA, 1Б, IB, 1Г. 
Подгруппа IA включает крупно- и мелкообломочные грунты 
в естественном виде, наиболее пригодные для укрепления любыми материалами (характеризуются высокими показателями 
прочности). 
Подгруппа 1Б включает песчаные, супесчаные и легкосуглинистые грунты, а также песчано-глинистые смеси оптимального 
гранулометрического состава. 
Подгруппа IB включает суглинистые и тяжелосуглинистые 
грунты пылеватых и непылеватых разновидностей, характеризуемые ограниченной пригодностью (для них рекомендуется применение комплексных методов). Для тонкого размельчения этих 
грунтов необходимо использовать многократные однопроходные 
грунтосмесительные машины или стационарные установки. 
Подгруппа 1Г включает песчанистые и пылеватые глины, которые являются условно пригодными для укрепления. Грунты, 
включенные в эту подгруппу, допускается подвергать укреплению лишь при использовании добавок активных веществ. 
Условно непригодные грунты включают в себя крупнообломочные несвязные каменные породы, не пригодные для укрепления по причине малого содержания песчано-глинистых фракций. 
Крупные обломки могут вызвать поломку рабочих органов грунтосмесительных машин. 
Непригодные грунты представлены жирными высокопластичными глинами, обладающими большой связностью в сухом 
состоянии. Такие грунты требуют колоссальных затрат механической энергии на обработку и чрезмерного расхода вяжущего 
материала, что экономически невыгодно. 
7 

При сооружении земляного полотна все грунты классифицируются по пригодности в зависимости от их дорожно-строительных свойств. Верхнюю часть земляного полотна следует устраивать преимущественно из непучинистых и слабопучинистых 
грунтов: на толщину 1,2 м – от поверхности цементобетонных 
покрытий и 1,0 м – от поверхности асфальтобетонных покрытий. 
Крупнообломочные грунты, к которым относятся щебенистые 
(галечниковые), дресвяные (гравийные), а также гравелистый песок, являются весьма пригодными для сооружения земляного полотна автомобильной дороги. К этой же категории относятся песок гравелистый и супесь легкая крупная (табл. 1.1) [17]. 
 
Таблица 1.1 
Классификация грунтов по пригодности для земляного полотна 
автомобильной дороги 
Вид грунта 
Пригодность грунтов 
Весьма 
пригодные Пригодные 
Мало- 
пригодные 
Непригодные 
1 
2 
3 
4 
5 
щебенистый 
галечниковый 
– 
– 
– 
Крупно- 
обломочные 
дресвяный 
гравийный 
– 
– 
– 
гравелистый 
– 
– 
– 
– 
крупный 
– 
– 
– 
средний 
– 
– 
Песчаные: 
песок 
– 
мелкий 
– 
– 
– 
– 
пылеватый 
– 
8 

Окончание таблицы 1.1 
1 
2 
3 
4 
5 
легкая 
крупная 
– 
– 
– 
– 
легкая 
– 
– 
Пылеватоглинистые: 
супесь 
– 
– 
пылеватая 
ޤ 
– 
– 
– 
пылеватая 
– 
легкий 
– 
– 
– 
– 
легкий 
пылеватый 
– 
суглинок 
– 
тяжелый 
– 
– 
– 
– 
тяжелый 
пылеватый 
– 
– 
песчанистая 
– 
– 
глина 
– 
– 
пылеватая 
– 
– 
– 
– 
жирная 
 
Песок крупный и средний относятся к категории пригодных. 
К этой же категории относится песок мелкий, однако он является 
менее устойчивым по сравнению с крупным и средним. Пригодными для сооружения земляного полотна также являются: супесь 
легкая, суглинок легкий и тяжелый, глина песчанистая. 
Наличие большого количества пылеватых частиц в грунтах 
естественного сложения придает грунту неустойчивые свойства, 
т. к. пылеватые частицы при увлажнении приобретают текучие 
свойства. Пылеватые разновидности образуют категорию малопригодных грунтов, к которой относятся: песок пылеватый, супесь пылеватая, суглинки легкий пылеватый и тяжелый пылеватый, а также глина пылеватая. 
9