Тема 1. Історія розвитку виробництва дорожньо-будівельних матеріалів та їх класифікація.

 

1.   Виникнення дорожньо-будівельних матеріалів.

2.   Класифікація та характеристика дорожньо-будівельних матеріалів.

 

1.     Першими будівельними матеріалами, які застосовувалися в будів­ництві, були природні матеріали: камінь, дерево, глина, природний бітум. Кераміка була першим неорганічним матеріалом, видозміненим за своєю структурою. Так, цегла-сирець і випалена цегла застосовуються в бу­дівництві понад 12 тис. років. На основі літературних джерел і археологічних знахідок встановлено, що багато сторіч тому людина успішно виготовляла і застосовувала глиняні та вапняні розчини, камінь, деревину. Так, в Індії 5 тисяч років тому при будівництві застосовувались тесаний камінь і гідравлічні розчини, а в Делі в IV ст. до н. е. була встановлена колона із чистого заліза, яка збереглася до наших часів.

Гробниці єгипетських фараонів - піраміди, споруджені за 2 - 4 тисячі років до н. е. із крупних кам'яних елементів і плоских балкових перекриттів; у деяких конструкціях пірамід застосовували дерев'яні зв'язки. Всередині і зовні піраміди оздоблювалися декоративними мета­левими виробами, кахлем, живописом.

При будівництві Вавилонської вежі, що має висоту 90 м, використано 85 мільйонів штук цегли, яка укладена на розчині із природного асфальту. Верхній поверх вежі, висота якого 15 м, був облицьований блакитною глазурованою цеглою. В IV ст. до н. е. у Вавилоні для будівництва доріг використовували бітум.

Храми Посейдона і Парфенон у Греції в V ст. до н. е. побудовані із мармуру, туфу, цегли, оздоблені глазурованою керамікою, позолоченим металом, дах виконаний із черепиці.

За 2 - 3 тисячі років до н. е. на території України вже застосовували вироби із випаленої глини (трипільська культура). Історичні пам'ятники Київської Русі XI ст. - Софіївський собор і Золоті ворота були споруджені із цегли і каменю на вапняному розчині. Техніка виробництва цегли в Київській Русі була відома навіть ще до X ст. н. е. Наприклад, стіни Десятинної церкви в Києві були складені із випаленої цегли, яка мала розміри 340x270x40 мм. Цегла такого ж розміру трапляється в кладці Преображенського собору в Чернігові, Софіївського собору і Золотих воріт у Києві. Підлога Софіївського Собору виконана із шестигранних кольорових керамічних плиток. Фрески на стінах писали земляними фарбами по свіжій штукатурці і викладали скляною мозаїкою. На тери­торії Десятинної церкви при розкопках знайдені майстерні XI ст. У цих майстернях знайдені скляна глазур, скляна смальта, сировина і тиглі, в яких плавили смальту.

Бетонні дороги відомі ще з часів стародавнього Риму.

 

2.     Вихідна сировина, що використовується у виробництві будівельних матеріалів, має широкий спектр як за механічним, так і за хімічним складом.

За механічним (агрегатним) складом матеріали можуть бути твердими, рідкими і газоподібними. До твердих відносяться природні гірські породи, а також відходи промисловості (шлаки, золи), які є сировиною для отримання мінеральних в'яжучих (цементів, гіпсу, вапна) і інших матеріалів.

До рідин відносяться нафта, вода і відходи хімічних виробництв, які є вихідним продуктом для отримання органічних в'яжучих і полімерних матеріалів.

До газоподібних відносяться природний газ та інші газоподібні продукти, які утворюються при переробці кам'яного вугілля й нафти.

За хімічним складом сировинні матеріали характеризуються вели­кою кількістю елементів, які складаються в різних структурних комбі­націях, їх можна розділити на дві групи: мінеральні й органічні. Основою мінеральних (силікатних) матеріалів є кремнезем, який входить до складу всіх силікатів: цементного каменю, скла, керамічних матеріалів. Основою органічних матеріалів є вуглець. З вуглецю утворюються всі органічні з'єднання з лінійною, розгалуженою і сітчастою будовою. Сполуки  цих двох елементів у великій кількості є у земній корі.

При виробництві будівельних матеріалів вихідна сировина підлягає різній технологічній обробці: подрібненню, сортуванню, перемішуванню, ущільненню, формуванню, термічній обробці (випаленню, спіканню) та ін.

Щоб в подальшому більш обґрунтовано з'ясувати фізико-механічні властивості матеріалів і оцінити їх вплив на вибір режимів і параметрів робочого процесу, необхідно детально знати принципи формування структури будівельних матеріалів.