Дорожно-строительные материалы и изделия

ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ 
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Я.Н. КОВАЛЕВ
С.Е. КРАВЧЕНКО
В.К. ШУМЧИК
Рекомендовано 
Учебно-методическим объединением по образованию 
в области строительства и архитектуры в качестве 
учебно-методического пособия для студентов 
специальности 1-70 03 01 «Автомобильные дороги»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
Москва
ИНФРА-М
2025

УДК 625.06/.07(075.8)
ББК 39.311-03я73
 
К56
Ковалев Я.Н.
К56  
Дорожно-строительные материалы и изделия : учебно-методическое пособие / Я.Н. Ковалев, С.Е. Кравченко, В.К. Шумчик. — Москва : 
ИНФРА-М, 2025. — 630 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). 
ISBN 978-5-16-006403-1 (print)
ISBN 978-5-16-101728-9 (online)
В учебно-методическом пособии изложены основы дорожно-строительного материаловедения и современные представления об универсальных 
строительных материалах, применяемых в строительстве автомобильных 
дорог, аэрод ромных покрытий и инженерно-дорожных транспортных сооружений. Описаны новые перспективные технологии. Особое внимание 
уделено повышению качества, долговечности и снижению энергоемкости 
строительных материалов. 
Предназначено для студентов вузов, а также может быть полезно магистрантам, аспирантам и инженерно-техническим специалистам дорожных 
организаций.
УДК 625.06/.07(075.8)
ББК 39.311-03я73
Р е ц е н з е н т ы:
кафедра автомобильных дорог Белорусско-Российского университета (заведующий кафедрой — кандидат технических наук, доцент 
Березовский С.Н.);
Яромко В.Н., доктор технических наук, профессор, заслуженный 
деятель науки
ISBN 978-5-16-006403-1 (print)
ISBN 978-5-16-101728-9 (online)
© Ковалев Я.Н., Кравченко С.Е., 
Шумчик В.К., 2013
© ООО «Новое знание», 2013

Оглавление
Предисловие ..................................................................      7
1.	 Введение в строительное материаловедение ....................   10
1.1. Три этапа развития науки о строительных материалах.10
1.2. Классификация строительных материалов.................   17
1.3. Пути снижения энергозатрат при получении 
строительных материалов..............................................   20
Вопросы и задания для самопроверки..............................   23
2.	 Структура и основные свойства строительных материалов.  24
2.1. Структура материалов.............................................   24
2.2. Технологические принципы получения материалов
с заданными свойствами................................................   28
2.3. Свойства дорожно-строительных материалов..............   33
2.4. Пути повышения качества дорожно-строительных
материалов...................................................................   67
Вопросы и задания для самопроверки..............................   70
3.	 Природные каменные материалы...................................   71
3.1. Общие положения...................................................   71
3.2. Главные породообразующие материалы горных пород.  73
3.3. Классификация горных пород..................................   77
3.4. Виды и марки изделий из природных каменных
материалов...................................................................   89
3.5. Добыча и переработка природных каменных 
материалов...................................................................   94
3.6. Требования к щебню, гравию и песку........................   98
3.7. Защита природных каменных материалов
от коррозионного разрушения........................................ 104
3.8. Приемка каменных материалов. Техника безопасности и охрана окружающей среды...................................... 107
Вопросы и задания для самопроверки.............................. 109
4.	 Неорганические вяжущие материалы............................. 110
4.1. Характеристика и классификация неорганических
вяжущих веществ......................................................... 110
4.2. Воздушные вяжущие вещества................................. 111
4.3. Гидравлические вяжущие вещества.......................... 124
4.4. Портландцемент..................................................... 128
4.5. Специальные виды портландцемента......................... 155

Содержание
4.6. Пуццолановые портландцементы.............................. 160
4.7. Местные вяжущие материалы.................................. 164
4.8. Шлаковые цементы................................................. 165
4.9. Глиноземистые (алюминатные) цементы.................... 168
4.10. Расширяющиеся и безусадочные цементы................ 171
4.11. Транспортировка и хранение цементов.................... 175
Вопросы и задания для самопроверки.............................. 177
5.	 Бетоны и железобетонные изделия ................................ 178
5.1. Общие положения................................................... 178
5.2. Классификация бетонов........................................... 179
5.3. Материалы для бетонов........................................... 182
5.4. Бетонная смесь и ее свойства.................................... 199
5.5. Тяжелый бетон....................................................... 202
5.6. Бетоны специального назначения............................. 237
5.7. Легкие бетоны........................................................ 250
5.8. Железобетонные изделия......................................... 253
Вопросы и задания для самопроверки.............................. 275
6.	 Искусственные каменные материалы.............................. 276
6.1. Необжиговые строительные материалы и изделия...... 276
6.2. Обжиговые керамические строительные материалы
 и изделия.................................................................... 293
6.3. Искусственные заполнители на основе глинистого
сырья для легких и тяжелых бетонов.............................. 306
6.4. Материалы из расплавов неорганических сырьевых
масс	............................................................................ 310
Вопросы и задания для самопроверки.............................. 321
7.	 Органические вяжущие материалы................................. 323
7.1. Общие сведения и классификация органических
вяжущих материалов.................................................... 323
7.2. Дорожные вязкие битумы........................................ 325
7.3. Технология получения вязких и жидких дорожных
битумов и методы их улучшения..................................... 342
7.4. Битумные эмульсии................................................ 362
7.5. Перевозка, подготовка, контроль и хранение 
органических вяжущих материалов................................ 364
Вопросы и задания для самопроверки.............................. 367

8.	 Асфальтобетон и другие битумоминеральные 
	
материалы................................................................................. 368
8.1. Классификация битумоминеральных материалов...... 368
8.2. Классификация асфальтобетонных смесей................ 370
8.3. Материалы для асфальтобетонных смесей
(по СТБ 1033–2004)..................................................... 376
8.4. Конструкции дорожных одежд с асфальтобетонными
покрытиями............................................................... 389
8.5. Структура асфальтобетона...................................... 391
8.6. Свойства асфальтобетона........................................ 400
8.7. Проектирование состава асфальтобетона.................. 420
8.8. Основы технологии приготовления асфальтобетонных 
смесей, их транспортирование, укладка и уплотнение...... 424
8.9. Штучные изделия из асфальтобетонных смесей........ 442
8.10. Регенерация старого асфальтобетона...................... 449
8.11. Битумоминеральные материалы............................ 452
Вопросы и задания для самопроверки............................ 464
9.	 Полимерные материалы и изделия в дорожной отрасли. 466
9.1. Общие сведения о полимерах и пластмассах............. 466
9.2. Свойства пластмасс как материалов, пригодных
для использования при строительстве и ремонте дорог..... 483
9.3. Полимерные материалы для гидрофобизации
и укрепления грунтов.................................................. 486
9.4. Виды изделий из полимерных материалов................ 490
Вопросы и задания для самопроверки............................ 503
10. Теплоизоляционные, гидроизоляционные, гермети-	
зирующие, лакокрасочные и акустические материалы.... 504
10.1. Теплоизоляционные материалы............................. 504
10.2. Гидроизоляционные материалы............................ 513
10.3. Герметизирующие материалы............................... 522
10.4. Лакокрасочные материалы................................... 524
10.5. Акустические материалы..................................... 531
Вопросы и задания для самопроверки............................ 537
11. Строительные материалы из древесины ........................ 538
11.1. Общие сведения................................................... 538
11.2. Строение дерева................................................... 539
11.3. Макроструктура древесины................................... 540
Содержание

11.4. Микроструктура древесины.................................. 542
11.5. Характеристика древесины основных пород,
применяемых в строительств........................................ 547
11.6. Свойства древесины............................................. 551
11.7. Применение деревянных конструкций 
в мостостроении.......................................................... 562
11.8. Виды изделий из древесины (сортамент)................. 566
11.9. Пороки древесины............................................... 570
11.10. Заготовка и сушка древесины.............................. 574
11.11. Защита древесины от гниения, разрушения
насекомыми и возгорания............................................ 576
Вопросы и задания для самопроверки............................ 582
12. Металлические материалы........................................... 583
12.1. Общие сведения.................................................... 583
12.2. Структура и свойства металлов............................... 586
12.3. Основы технологии черных металлов....................... 590
12.4. Стали, применяемые в строительстве....................... 597
12.5. Термическая и химико-термическая обработка
сталей.......................................................................... 603
12.6. Обработка металлов давлением и резанием............... 607
12.7. Сварка и резка металлов........................................ 611
12.8. Коррозия металлов и методы их защиты.................. 616
12.9. Цветные металлы и сплавы.................................... 620
Вопросы и задания для самопроверки.............................. 623
Заключение..................................................................... 624
Список рекомендуемой литературы ................................... 629
Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ
Курс «Дорожно-строительные материалы и изделия» является важным для подготовки специалистов дорожного профиля, потому что ни одно транспортное сооружение нельзя 
правильно спроектировать, построить и эксплуатировать без 
наличия соответствующих строительных материалов и всесторонней информации об их свойствах.
Стоимость дорожно-строительных материалов в общих затратах на строительство автомобильной дороги составляет 
50…60 %, поэтому вопросам снижения материалоемкости их 
производства уделяется большое внимание. Для этих целей 
рекомендуется широко использовать местные строительные 
материалы и побочные продукты производства (золы, шлаки, 
отработанные формовочные смеси и др.).
При строительстве и ремонте дорог также находят широкое применение искусственные каменные материалы, модифицированные битумы, дорожные асфальто- и цементобетоны 
с активированными компонентами, погодоустойчивые и прочные пластмассы. Поэтому в пособии учитывается тенденция 
последовательного перехода на полную индустриализацию 
производства строительных материалов, в частности поставку вяжущих компонентов и изделий высокой строительной 
готовности (например, капсулированного битума, гранулированного асфальтовяжущего вещества для асфальтовых бетонов).
Данное пособие подготовлено в соответствии с типовой программой дисциплины «Дорожно-строительные материалы и 
изделия» для студентов высших учебных заведений по специальности I-70 03 01 «Автомобильные дороги». Его цель — дать 
студентам системные знания в области теории, технологии и 
практического, рационального применения строительных материалов при строительстве, ремонте и содержании объектов 
дорожного хозяйства.
Дисциплина «Дорожно-строительные материалы и изделия» опирается на знания студентов по физической и коллоидной химии, физике, математике и другим учебным дисциплинам. Освоение этих фундаментальных дисциплин в контексте 
с изучаемой прикладной дисциплиной дает возможность глуб

Предисловие
же разобраться в сущности формирования структуры материалов при различных технологических процессах их получения 
и в режимах взаимодействия с окружающей средой в эксплуатационный период.
В реальных условиях «работы» материала в конструкциях 
он испытывает воздействия не только погодно-климатических 
факторов, но и силовых нагрузок. В последнем случае особенности влияния таких факторов рассматриваются с учетом
знаний, полученных при изучении курса «Сопротивление материалов».
В настоящее время при разработке технологических режимов производства и выборе оптимальных составов различных 
композиций широко применяются математические методы 
планирования и пр. Таким образом, фундаментальные знания 
по общетеоретическим дисциплинам позволяют не только оценить потенциальные возможности строительных материалов, 
но и принимать обоснованные решения по их использованию 
в конкретных эксплуатационных условиях.
Известно, что прогресс науки и техники постоянно вносит 
существенные коррективы в нормативно-технические документы (ГОСТы, СТБ, СНиПы, ТУ, ДМД и др.), что стимулирует появление новых материалов и технологий. Такая ситуация влияет на ускоренное «старение» учебной литературы, 
которая не успевает отражать нововведения, совершающиеся 
в течение сравнительно короткого периода времени (5–10 лет).
Чтобы продлить «жизнь» данного пособия, авторы стремились излагать информацию по основным видам строительных 
материалов с учетом возможного появления новых или совершенствования известных технологий.
Образовательные задачи, решаемые пособием, включают:
„
„ изучение материалов, применяемых в конструкциях сооружений дорожного комплекса в данный момент, и возможностей их улучшения в будущем;
„
„ знакомство с информацией о способах ресурсо- и энергосбережения при получении и применении строительных материалов с соблюдением требований промышленной экологии и 
охраны окружающей среды.

Предисловие
Авторы стремились к краткости изложения разделов дисциплины при максимально возможной иллюстративности, 
историчности и научной обоснованности эффективного получения и сохранения свойств материалов в эксплуатационный 
период. В конце каждой главы приведены вопросы и задания 
для самоконтроля и осмысления проработанного материала. 
Пособие написано коллективом авторов: доктор технических наук, профессор Я.Н. Ковалев, кандидат технических 
наук, доцент С.Е. Кравченко, кандидат технических наук 
В.К. Шумчик. Общее методологическое руководство и научное редактирование выполнено Я.Н. Ковалевым.
Авторы признательны рецензентам: заслуженному деятелю науки, доктору технических наук, профессору В.Н. Яромко 
и кандидату технических наук, доценту С.Н. Березовскому — за ценные замечания по содержанию и структуре пособия, которые учтены при подготовке рукописи к изданию.

ВВЕДЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬНОЕ
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Три этапа развития науки
о строительных материалах
Современное строительное материаловедение — прикладная наука, базирующаяся на положениях фундаментальных 
наук: химии, физики, реологии, математики и др. Ее роль в 
строительном производстве огромна. Без постоянно развивающихся знаний о материалах и изделиях из них невозможно спроектировать, построить и эксплуатировать любой качественный и долговечный инженерный объект (здание, дорогу, мост и т.п.).
Строительное материаловедение изучает огромный спектр 
различных природных и искусственных материалов, вырабатываемых в соответствующих специфических отраслях промышленности. Тем не менее, строительное материаловедение 
объединяет все многообразие материалов в единую систему с 
общими научными принципами, методами и закономерностями. Такой системный подход позволяет прогнозировать появление новых, пока еще не открытых материалов с оставлением «вакантных» мест в соответствующих их классификациях 
(подобно тому, как это происходит с Периодической системой 
Д.И. Менделеева).
История развития науки о строительных материалах уходит в далекое прошлое. Профессор И.А. Рыбьев выделяет три 
основных, не одинаковых по продолжительности этапа развития науки о строительных материалах, между которыми нет 
четких разделительных границ*. Главным критерием для их 
выделения во времени является состояние производства, пос* Рыбьев И.А. Основы строительного материаловедения в лекционном изложении. М.: Астраль, 2006. 604 с.
1.1.
11