Строительство автомобильных дорог

Древние китайцы говорили: если хочешь достичь благосостоя­ния, строй хорошие дороги. Эта восточная мудрость не потерялась в веках — по сей день. Ученые ищут ответ на вопрос: как построить дорогу так, чтобы потом не ремонтировать?
Без использования дорожно-строительных материалов с высокими прочностными качествами просто невозможно построить хорошую дорогу, которая долго бы служила и отвечала высоким требованиям современных автотранспортных средств. Для устройства насыпи дороги длиной в 1 км может потребоваться только песка и щебня 8—10 тыс. м3 и более. Для устройства дорожного покрытия проезжей части асфальтобетона потребуется еще 1 тыс. м3 и более.
В строительстве современных автомобильных дорог использу­ются различные строительные материалы, обладающие разными прочностными качествами.
Грунтами и минеральными материалами принято называть элементы земной коры, представляющие собой продукты процессов затвердевания магмы и ее выветривания.
Различают неорганические (минеральные) и органические виды грунтов (рыхлая порода). Названия неорганических грунтов базируются на различии между мелкой и крупной фракциями. Гравий и песок относятся, например, к крупнозернистым грунтам, а шлам и глина — к мелкозернистым. Смеси первых и вторых называются грунтами средней зернистости. Основные свойства крупнозернистых грунтов характеризуются распределением зерен по фракциям и формой зерен. Доли глины и шлама в мелкозернистых грунтах характеризуют их пластичность и консистенцию. Органические грунты образованы из остатков разложившихся растений и животных организмов. В зависимости от пригодности грунтов для строительства их подразделяют на группы. Признаками возможной классификации грунтов могут быть, например, их растворимость, уплотняемость, морозостойкость. Причем в дорожном строительстве главной характеристикой строительных материалов является степень их растворения при насыщении влагой. Для добычи стройматериалов горных пород большое значение
4 Автомобильные дороги 
имеет сложение поверхностей раздела пород (трещины, пласты, расслаивание, нарушения залегания).
В дорожном строительстве применяют различные виды зернистых минеральных материалов: природные, промышленные и регенерированные. Природные каменные материалы добывают в природных месторождениях (гравийные и песчаные карьеры, каменоломни) и подвергают только механической обработке. Промышленные минеральные материалы являются отходами про­мышленности: горнорудной, угольной, термической и др. Реге­нерированными называются такие каменные минералы, которые уже использовались в качестве строительного материала, а затем были переработаны.
Минеральные материалы, являясь массовым строительным материалом, используются при сооружении почти всех типов дорог. Разнообразные области применения требуют учета множества свойств минеральных материалов и в первую очередь их прочности и стойкости. На последнее свойство большое влияние оказывают климатические условия. При применении жидкотекучих вяжущих материалов могут происходить взаимодействия между ними и минеральными материалами. Возможно появление некоторых дополнительных свойств у минеральных материалов. Для современных дорожных покрытий важное значение имеет обеспе­чение долговечности, шероховатости покрытий проезжей части. Высокая полируемость верхнего слоя дорожных одежд — явление негативное в дорожном строительстве, так как резко понижает значение коэффициента сцепления шин колес автомобилей с до­рогой.
В последнее время в строительстве дорог во многих странах широко стали использовать такие природные материалы, как шлаки черной и цветной металлургии, шлаки из золоотвалов тепловых электростанций и теплоцентралей, перегоревшую породу шахтных терриконов. Сложнее обстоит дело с использованием других отходов производства и регенерированных минеральных материалов. Загрязнение их нежелательными включениями, такими как глина, шлам и др., приводит к снижению их характеристик, например, прочностных качеств.
В процессе подготовки минеральных материалов к использо­ванию в строительстве из всей совокупности их свойств повлиять можно лишь на распределение зерен по фракциям и форму зерна. На остальные свойства влиять можно только косвенно — отбором. Так, например, модули упругости у песчаных грунтов во всех кли­матических зонах одинаковы и практически не зависят от времени года. Значения их зависят только от размера зерен. Возможности применения минеральных материалов весьма велики. В сочетании с вяжущими материалами можно получать из минеральных материалов различные смеси, обладающие высокими прочностными и износостойкими качествами.