Какие материалы применяются для устройства тротуаров и пешеходных дорожек? Опишите их получение и основные свойства

Природные каменные материалы, обладая высокой атмосферостойкостью, прочностью и красивой окраской, широко применяют при строительстве дорог и тротуаров, к материалам которых предъявляются особые требования по прочности, долговечности и декоративности.

Каменные материалы классифицируют по следующим признакам: плотности — обыкновенные (тяжёлые) с плотностью 1800 кг/м3и более, легкие — менее 1800 кг/м3; пределу прочности при сжатии — для обыкновенных 10…100 МПа, а для лёгких 0,4…20 МПа; степени морозостойкости — обыкновенные тяжелые имеют марки F15…500, лёгкие — F10…25; степени водостойкости (коэффициенту размягчения) — 0,6…1.

Выбор горных пород для производства строительных материалов и изделий производят на основании результатов испытаний образцов из них и технико-экономического анализа, целесообразности использования данной породы в конкретных условиях.

Материалы для строительства пешеходных дорожек и тротуаров изготовляют из каменных пород (изверженных или осадочных), обладающих высокой прочностью, морозостойкостью, низким водопоглощением, высоким сопротивлением истиранию, не затронутыми выветриванием.

Брусчатка имеет форму бруска высотой 10…16, шириной 12…15 и длиной 15…25 см, слегка суживающегося книзу. Лицевая поверхность имеет форму прямоугольника. Брусок, имеющий форму, близкую к кубу, а лицевую поверхность — квадрат, называют шашкой. Брусчатку и шашку изготовляют из однородных мелкои среднезернистых пород — базальта, диабаза и др. применяют их при устройстве мостовых, посадочных площадок трамвая.

Бортовые или бордюрные камни отделяют проезжую часть автомобильных дорог от тротуаров. Изготовляют их из гранитов, диоритов, базальтов. Выпускают камни трёх видов: прямой, лекальный и для оформления съездов.

По размерам бортовой камень бывает высоким до 40 и низким до 30 см при ширине верхней части 10, 15 и 20 см. верхнюю часть камня, выступающую над дорожным покрытием, обтёсывают чисто, нижнюю — грубо. Длина камней 70…200 см. в настоящее время бортовые камни из каменных пород стали заменять бетонными бортовыми камнями как более дешёвыми.

Тротуарные плиты изготовляют из гнейсов и подобных ему слоистых горных пород. Они имеют форму прямоугольной или квадратной плиты со стороной от 20 до 80 см с ровной лицевой поверхностью и толщиной не менее 4 см и не более 15 см.

Добыча природного камня в зависимости от его прочности осуществляется в карьерах механизированным способом при помощи экскаваторов, если породы слабые (осадочные), или буровзрывным способом для разработки массивных плотных, прочных магматических пород. В зависимости от места и глубины залегания, добыча может вестись открытым, подводным или подземным способом.

Природный камень, доставляемый из карьеров, подвергают, в зависимости от назначения, дальнейшей обработке: распиловке, раскалыванию, шлифовке и полировке. Для получения щебня, каменной крошки дроблёного песка и минерального порошка (наполнителя), камень после добычи подвергают дроблению и измельчению в камнедробилках, камнекрошилках с последующим разделением по размерам (фракциям) и промывкой.

По условию образования горные породы разделяют на три основные группы: магматические (изверженные), осадочные (вторичные) и метаморфические (видоизменённые).

Изверженные горные породы образовались из расплавленной магмы, поднявшейся из глубины земли и отвердевшей при остывании. В зависимости от мета и скорости охлаждения магмы они в свою очередь могут быть глубинными и излившимися.

Глубинные породы остывали медленно, под значительным давлением толщи земной коры. Эти условия обеспечили полную кристаллизацию составляющих минералов. Поэтому глубинные горные породы имеют крупнокристаллическую структуру, высокую плотность 2600…3300 кг/м3, прочность на сжатие 100…500 МПа, морозостойкость более 200 циклов, низкое водопоглощение 0,1…1,5%, большую теплопроводность. К ним относятся граниты, габбро, диорит.

Граниты — наиболее распространённые из всех магматических пород на Земле, имеют зернисто-кристаллическое строение, обеспечивающее им высокую прочность на истирание. Цвет гранита зависит от входящего в его состав полевого шпата и бывает чаще всего серым, голубовато-серым, но может быть тёмно-красным и даже зелёным. Граниты хорошо обрабатываются (обтёсываются, шлифуются и полируются). В строительстве его используют для изготовления облицовочных плит, ступеней, плит для полов, бордюрных камней и др.

Габбро — кристаллическая, крупнозернистая горная порода, стойкая против выветривания, хорошо полируется. Габбро используют для облицовки зданий, покрытия дорог и др.

Диорит — кристаллическая, среднезернистая горная порода, обладающая повышенной ударной вязкостью и устойчивостью к выветриванию, хорошо полируется. Эти свойства позволяют использовать диориты в качестве материалов, противодействующих различным вибрационным воздействиям. По строительным свойствам диорит не уступает граниту, его применяют при облицовочных работах и в дорожном строительстве.

Излившиеся горные породы образовались при быстром остывании магмы. В случае отверждения у поверхности земли породы близки по своим свойствам к глубинным, но с мелкокристаллической, скрытокристаллической или частично стекловатой — аморфной структурой. К плотным породам относятся андезиты, диабазы и базальты, отличающиеся высокой кислотостойкостью. При быстром охлаждении лавы, выброшенной под давлением газов на поверхность земли или высоко в воздух, образуется высокопористая вулканическая пемза, рыхлый вулканический пепел и сцементированный вулканический туф.

Диабазы имеют скрытокристаллическую структуру, обладают высокой прочностью, большой ударной вязкостью, малой истираемостью, способностью раскалываться на куски сравнительно правильной формы. Используют диабаз для изготовления дорожных материалов, щебня для бетона, облицовочных плит, а также в качестве сырья для получения каменного литья и кислотоупорных изделий.

Базальт представляет собой плотную тяжёлую породу, имеющую скрытокристаллическое или аморфное строение. Большая твёрдость и хрупкость базальтов затрудняют их обработку. Эта горная порода обладает кислотоупорными и электроизоляционными свойствами, а также является ценным сырьём для получения каменного литья в форме облицовочных плит и труб.

Метаморфические горные породы образовались из магматических и осадочных путём их преобразования под влиянием высокой температуры и давления. В строительстве применяют гнейсы, глинистые сланцы, мраморы, кварциты.

Гнейсы по минералогическому составу являются аналогами гранита и имеют сланцевое строение. Используют гнейсы преимущественно как облицовочные плиты, в виде бутового камня для кладки фундаментов и стен неотапливаемых зданий, для тротуаров.