Композиционные метариалы на основе лессовых грунтов и шкаловых вяжущих для дорожного строительства

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Композиционные метариалы на основе лессовых грунтов и шкаловых вяжущих для дорожного строительства (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

Введение.. .-.- .-. .~
Глава. Состояние вопроса, цель и задачи исследования
1-I, Опыт использования и перспективы применения в дорожном строительстве местный материалов и отходов промышленности «». «» ."
- 1. 2. Металлургические шлаки и материалы из них
- 1. 3. доменные отвальные шлаки м ик вяжущие свой
CTBci. .. —. .. — —. — — — — —. ¿.'-«С
- 1. 4. Теоретические основы укрепления грунтов вяжущими материалами.. .
- 1. 5. Цель и задачи исследований
Глаза 2. Характеристика исходным материалов и матодмка исследований
- 2. 1. Характеристика исходных материалов
  - 2. 1. 1. Отвальный доменный шлак
  - 2. 1. 2. Карбидный ил. ... -.
- 2. 1. 3. Отход литейного производства с ОРОФО
- 2. 1. 4. Зола уноса
  - 2. 1. 5. Фосфогмпс.. .» «
- 2. 1. 6. лессовые грунты.. „
- 2. 2. Методика исследований
- 2. 3. Физико-мимические исследования
Слава 3. Влияние состава шлакового вяжущего на свойства композиционных материалов на основа лессовый грунтов „
- 3. 1. Экспериментально-статистическое моделиро. .. “.. .“ .». .. .. .. — , — ,----. ,. ."г,. ЧГ^гс-. .- -.. оо
  - 3. 3. 1. Роль карбидного ила при укреплении грунтов
  - 3. 3. 2. Роль ОРОФС в Формировании кристаллизаци-онночшагуляционной структуры компози цкокного материала ."
- 3. 4. Выводы. .. !7<
Глава 4. — ~ г ~ - ~ г
- 4. 1. Обоснование способа приготовления компози. ционного материала
- 4. 2. Влияние дисперсности грунтов на свойства композиционного материала.. .. ."
- 4. 3. " ^ «~ ' «свсйст
- 4. 3. Зг , — «. ». — уплотнением
  - 4. 3. 2. Зависимость степени уплотнения композиционного материала от влажности
  - 4. 3. 3. Выбор режима уплотнения композиционного материала. .. ... .9(
- 4. 4. Исследование процессов усадки и набухания композиционного матеиала в уплотненном состоянии. ... «
- 4. 5. Выводы
Глава 5. опытно-производственное внедрение и экономическая эффективность результатов исследовании
- 5. 1. Характеристика участков. 98 ««
- 5. 2. Технологические особенности устройства опытных слоев оснований
- 5. 3. Контроль и комплексная оценка качества Ю
- 5. 4. Анализ результатов наблюдений. НО
  - 5. 4. 1. Приборы и методика исследований. НО
  - 5. 4. 2. Результаты полевых обследовании
  - 5. 4. 3. Анализ состояния экспериментальным слоев оснований
- 5. 5. Выбор конструкции дорожной одежды 11?
- 5. 6. Экономическая эффективность 118 -«

Дефицит традиционных дорожным материалов и их высокая стоимость обращают взоры специалистов к использованию отмолов промышленности. Это позволяет уменьшить объем перевозок железнодорожным м автомобильным транспортом, повысить темпы строительства, сэкономить топливо и энергоресурсы. Попутно решается проблема утилизации отходов, хранящихся .в отвалам, загрязняющих окружающую среду. Хранение и транспортирование отходов связано с большими капитальными и эксплутационными затратами, осложняет работу предприятий и ухудшает экологическую обстановку, отчуждая большие участки земли.

В связи с этим, задачи по использованию отходов промышленности в дорожном строительстве и создание на их основе вяжущих и композиционных материалов для устройства конструктивных слоев основанийдорожных одежд приобретают особую актуальность.

Цель диссертационной работы: разработка вяжущих и композиционных материалов на базе доменных отвальных шлаков и добавок-активаторов из отходов промышленных производств для устройства оснований дорожных одежд.

Научная новизна работы:

— разработаны составы вяжущих на базе доменным отвальных шлаков с использованием активаторов из отходов промышленных производств, обладающие высокой прочностью водои морозостойкостью:

— комплексом методов Физико-химического анализа с Р (c)А, ЯГА, ЗМ) установлен фазовый, химический и минералогический состав шлаковых вяжущих и композиционных материалов на их' основе. Выявлено образование в системе как самого вяжущего, таге и в укрепленным композициям, цементирующий гелевидных новообразований тобермори-тового типа, а также нерастворимых гидросульфоалюминатов кальция:

— получена зависимость между рациональным содержанием компонентов разработанных вяжущих и их качественными характеристиками;

— установлено положительное влияние активирувдих добавок, из отходов промышленности на Формирование мелкокристаллической структуры вяжущего, характеризующейся повышенной прочностью водеи морозостойкостью, что обуславливает увеличение долговечности устраиваемых конструкций оснований автомобильных дорог из укрепленных ими грунтов;

— разработаны составы композиционных материалов из лессовым грунтов и шлаковых вяжущих для устройства оснований дорожных одежд;

— электронно-микроскопическими исследованиями показано, что грунты укрепленные шлаковым вяжущим имеют кристаллизационно-коа-гуляционную структуру;

— научная новизна работы подтверждается также 3 авторскими свидетельствами на изобретения: а. с. Но 1 030 333 «Вяжущее для дорожного строительства», а. с. ДСП Мо 1 277 858 «Композиция для устройства оснований дорожных одежд», а. с. Кю 1 754 833 «Композиция для. дорожного строительства» .

Практическое значение работы:

— работа выполнена в рамках темы «Разработка рекомендаций по применению в дорожном строительстве неорганических вяжущих веществ на основе отходов промышленности и местных материалов» по заказу Минавтодора РСФСР (Федерального дорожного департамента РФ);

— разработаны составы шлаковых вяжущих и композиционных материалов для устройства конструктивных слоев оснований дорожных одежд, обладающие высокой прочность, водои морозостойкостью.

— получены экспериментально-статистические модели прочности при сжатии и на изгиб, коэффициента морозостойкости и водоустойчивости шлакового вяжущего от основных рецептурный факторов, позволяющие управлять его свойствами;

— разработанные составы шлаковым вяжущих для устройства оснований дорожных одежд апробированны в подразделениях Ростшавто-дора, краснодаравтодора;

— рассчетный годовой экономический эффект, достигаемый при устройстве I км. оснований дорожных одежд из композиционных материалов на основе лёссовых грунтов и разработанных шлаковых вяжущих по сравнению с кондиционными вяжущими материалами составил: в фиксированных ценах 199? года 24.72 — 46.18 млн руб.

На защиту выносятся:

— состав шлаковых вяжущих и укрепленных ими грунтов:

— результаты комплексных исследований физико-химических процессов, протекающих при твердении шлаковых вяжущих модифицированных рекомендуемыми неорганическими добавками из отходов промышленности;

— комплексная оценка влияния рецептурных и технологических факторов на физико-механические свойства шлаковых вяжущих и композиций на их основе;

— результаты оценки прочности, водои морозостойкости шлаковых вяжущих и композиционных материалов на их основе;

— влияние технологичкеких факторов на свойства композиционных материалов из лессовых грунтов и шлаковых вяжущих.

— опытно-производственная проверка результатов исследований в условиях юга России с технико-экономическим обоснованием.

Апробация работы: Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических, научно — практических конференциях Ростовского-на-Дону государственного строительного университета, региональным, областным, Всесоюзных, Республиканских и Международных конференциях НТО с 1980;1386 г.

Результаты проведенный исследований вошли в «Рекомендации по применению асфальтобетонных смесей на основе шлаковых материалов при строительстве и ремонта автомобильных дорог для условий центра, юга и уральской зоны РСФСР» — ГипродорНШ, Москва, 1979 год, «Рекомендации по применению в дорожном строительстве неорганических вяжущих веществ на основе отходов промышленности и местами материалов Сна основе доменных отвальных шлаков Краеносулинского металлургического завода» — ГипродорШй СРостовский-на-Дону филиал), 1981 год, «Методические рекомендации по строительству оснований дорожных одежд с использованием связных грунтов, укрепленных минеральными или органическими вяжущими с добавками ПАЗ и промышленных отходов» — еоюздорНШ, 1985 год, в «Методические рекомендации по использованию доменных отвальных шлаков и горной породы Донецкого бассейна для устройства конструктивным слоев дорожным одежд и производстве строительным материалов» Ростов-на-Дону, 1992 год.

Публикации: Тема диссертационной работы раскрыта в 28 публикациям, 3-х авторских свидетельствах, с участием соискателя разработаны и изданы 2 нормативно-техническим документа, 5 методических рекомендаций и 5 каталогов местных материалов и отходо промышленности.

Основные результаты диссертационной работы отражены в 18 публикациях:

1. Мардиросова И. В., Меркулова С. А. Отвальные доменные шлаки Красносулмнского металлургического завода — сырье для получения минерального порошка //Повышение качества и эффективности строительства и эксплуатации дорог южной части РСФСР. — Ростов Н/Д: РИСЫ 1979. — С. 24−28.

2. Кейдьман В. А., Бухалова Г. А., Мардиросова и. В., Меркулова С. А. Получение малоактивного вяжущего на основе отвальным доменный шлаков Краскосулинского металлургического завода //Пути повышения качества и снижения стоимости строительства и эксплуатации дорог на юге РСФСР- - Ростов н/д. РЮ1 1980. — С. 3−7.

3. Букалова Г. А., Кейдьман в. А., Мардиросова И. В., Меркулова С. А. Вяжущее на основе доменным отвальным шлаков //Особенности строительства и эксплуатации автодорог с использованием местных материалов и отходов промышленности в региональных условиям юга страны. — Ростов н/д: РйШ, 1982. — С- 22−30.

4. Кейльман В. А., Мардиросова й. в., Меркулова с. А. Укрепление лессового грунта вяжущим, приготовленным с ипользованием отходов производств //Молодые ученые — «Продовольственной программе». — Ростов н/д: РЮ, 1383. — С. 2−5.

5. Меркулова С. А., Кочерга в. Г. Композиция для устройства оснований дорожный одежд //Ускорение научно-технического прогресса при проектировании, строительстве, ремонте и содержании а/д Ростовской области. — Ростов н/д: РМСЯ 1986. — С. 17−20.

6. Кейльман В. А., йлиополов СК., Мардиросова ш, В., Меркулова с. А. Методические рекомендации по устройству укрепленным оснований дорожных одежд с использованием лессовых грунтов, промышленных отходов с кремнегель, нефтешлам) и вяжущим материалов. -Ростов н/Д: РМСЙ, 1386. — 32 с.

7. Меркулова с.А., Кочерга В. Г. Укрепленные грунты — основной материал для устройства оснований дорожных одежд Калмыцкой АССР. — Ростов н/д: йзд-во СКЩ В1, 1987. с. 19−23.

8. Кейльман В, А.- Меркулова С. А. Комплексное использование шлаков в дорожных одеждам /уресурсосберегаквше технологии., структура и свойства дорожных бетонов. — Харьков: Изд~во ХАЛИ. 1989. — С. 33−35.

9. Кейльман В. А., Кочерга В. Г., Меркулова С, А. Исследование однородности композиционного материала на основе грунтов, укрепленных суспензией неорганических вяжущих / ./Наука Буза-перестройке. — Ростов н/д: РуО, 1983. — С. 11−13.

10. Кейльман В. А., Меркулова С. А. Основания дорожных одежд из шлакового щебня укрепленного составным шлаковым вяжущим /'/Опыт проектирования и строительства автомобильных дорог с использованием местных строительных материалов. — Ростов н/д: РИСИ,. 1391. -С. 18−18″.

И. Кейльман S.A., Меркулова С. А. Доменные отвальные шлаки и пути их комплексного использования //Международная НТК «Применение отходов промышленности и местных строительных материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог». Владимир: Изд-во ЗПИ, 1931. — С. 106−108.

12. Меркулова O.A. Влияние степени размельчения грунтов при укреплении шлаковым вяжущим //Современные технологии и материалы при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог. Суздаль: Изд-во Акад. транспорта РФ, 1994. — с. 37−38.

13. Меркулова С. А. Композиционные материалы на основе металлургических шлаков и отходов промышленности //Научно-технические достижения в области дорожных строительных материалов, строительства реконструкции и содержания исскуственнык сооружений. Липецк: Управление автомоб. дорог адм. Липецкой обл. 1995, С, 95.

14. Меркулова с. А. структурообразование в системе грунт-шлаковое вяжущее //Экономия энергии при строительстве, эксплуатации автомобильный дорог и производстве строительный материалов. Владимир: йздчво Акад. транспорта РФ, 1995. — С. 77−78.

15. Меркулова С. А., Шшополов С. К. Использование отходов промышленности в конструкциям дорожных одежд юга РФ //Материалы и технологии строительства, ремонта и содержания автомобильным до-дог. Минск: Мзд-во Белар. гос. полит. Акад, 1996, т. 2. — с. 106−107.

16. Меркулова С. А. Конструкции дорожных одежд из доменных отвальных шлаков и материалы на их основе //Проблемы дорожного строительства. Суздаль: Изд-во Акад. транспорта РФ, 1996.— С. 4 Егд.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Опыт использования и перспективы применения в дорожном строительстве местных материалов и отходов промышленности.

Важным резервом снижения стоимости дорожного строительства, расширения объемов и темпов дорошо-строительных работ, экономии трудозатрат и знергоресурсов, Фондируемых минеральным вяжущих является широкое применение местный материалов и отходов промышленности.

Известно" что основные затраты С до 80%) при строительстве автомобильных дорог приходятся на сооружение дорожной одежды и в первую очередь на два основных конструктивных слоя: покрытие и основание, для строительства которым требуется значительное количество каменным материалов [813. Поэтому одним из важнейших источников снижения стоимости дорожного строительства является замена дорогостоящих, становящимся все более. дефицитными, неорганических вяжущих, отходами промышленности. Решение этой задачи способствует так же уменьшению потребности в транспортных средствах, погрузочно-разгрузочных работах, экономии горючих и смазочных материалов.

Среди отходов и побочных продуктов различных отраслей промышленности следует указать отходы металлургической промышленностиметаллургические шлаки, отходы литейных производств, топливные шлаки, золы уноса ТЭЦ и 'ВС, отходы промьшленности стройматериалов и некоторые другие. Широкому использованию местных материалов м отходов промышленности в условиях южного региона содействует проведенная по инициативе ЗДНйЛ РГАС работа по каталогизации природных каменных материалов и отходов промышленности, под руководством.

В.А. Кейльмана с 1−33. Составлены каталоги, позволяющие не только определять местонахождения месторождений, зоны эффективного использования того или иного местного материала или отхода промышленности, но и рационально применять эти материалы в конструкциях дорожных одежд. Данные об обеспеченности каменными, песчанными и местными материалами, взятые в качестве примера для районов Краснодарского, Ставропольского краев, а так же Ростовской области приведены в таблице 1.1. Приведенные данные указывают на довольно значительное количество районов не располагающих ни какими С за исключением грунтов) дорожно-строительными материалами: в Ростовской области 18 из 42 С 38%), в Краснодарском крае 13 из 43 (30%) и в Ставропольском крае 12 мз 34 С 35%). К тому же не все районы, располагающие запасами местных материалов, имеют их в количествах, достаточных для обеспечения собственных потребностей.

Анализ этих данных позволяет сделать вывод, что распределение их по отдельным районам весьма неравномерное. Это значительно сокращает территориальные границы использования местных дорожно-строительных материалов, поскольку дальность их транспортировки экономически целесообразна, как показали исследования проведенные в ЗЛНИЛ РГСУ лишь на расстоянии порядка 30−80 км.

Такая незначительная дальность транспортировки объясняется тем, что объемы перевозов весьма значительны.

Требование оавнопрочности дорожной одежды в целом при замене какого-либо конструктивного слоя из кондиционного каменного материала на местный малопрочный, приводит к значительному увеличению толщины подлежащего замене слоя, что в свою очередь резко увеличивает объемы перевозок. аблица l.l.

Местные дорожно-строительные материал Северо-Кавказского региона.

I Наименование! Общее кол-во!Число районов имеющих ¡-Число районов! I края, облас-!администратиI запасы дорожно-строи- 1 не имевших до—I.

1 ти вных районов! тельных материало! s каменых i ПГС? песчаных?риалов рожно-строи- 1 i тельных матеi i ростовская i область.

I 1 Г.

I J.L. л гч JLU.

1 Й JLU.

I Краснодарский i 1край.

17 4.

Л. vJ.

1 iti.

Xo i Ставропольский край од.

Л «Э iu.

Так, в ростовской области из 24 районов имеющих каменные, песчаные и гравийные материалы, лишь в о районах v П2%3 в достаточном личестве встречаются и каменные и песчаные материалы. Десять районов т. е. почти 25% от общего их числа обеспечены ими в недостаточных количествах, 4 района имеют месторождения только каменных материалов, в 3 — только песчаных. Аналогичная картина наблюдается в.

Ставропольском и Краснодарском краях.

В этик условиям заслуживает внимание поиск путей использования в дорожном строительстве промышленных отходов и вторичным материальным ресурсов. Развитие народного хозяйства приводит к ежегодному значительному росту объемов отходов промышленности, часть кото-рык используется для различных нужд, в том числе и для дорожного строительства. Однако большая им часть вывозится в отвалы, скапливается вокруг больших и средних городов, имевших крупные промышленные предприятия, что влечет за собой изъятие из сельскохозяйственного оборота значительных земельных площадей и серьезно загрязняет окружают?" среду. данные по ежегодному выходу некоторых видов побочных продуктов и отходов промышленности для Ростовской области. Краснодарского и Ставропольского краев приведены в таблице 1.2 [1−33. При этим рассматриваются те отходы использование которых в дорожном строительстве вероятно.

Анализ таблицы 1,2 показывает, что в регионе имеются в значительным количествах различные отходы и побочные продукты промышленник производств. Однако из-за недостаточости необходимых научно-исследовательских разработок по переработке с в случае надобности) и применению отходов промышленности и вторичных материальных ресурсов в дорожном строительстве они используются в незначительных объемам.

Так, в Ростовской области применяются отходы нерудной породы (12% от общего выхода) золы и шлаки ТЭЦ и ТЗС С15%), кирпичный бой С 3,4%). По Краснодарскому краю почти ни один из приведенных в таблице 1.2 отходов промышленности или побочных материальных ресурсов пригодных для устройства конструктивных слоев дорожным одежд в дорожном строительстве не используются. 1о —.

Таблица 1.

Ежегодный' выход и использование промышленных отходов и вторичных материальным ресурсов по СевероКавказскому региону г.

N1 Наименование отходов.

I Отходы |.

Единица! Годовой Ь~————-—|————1 измене-I объем 1 используемые! не используемые 1 !

I ! кий |образуюг щихся }на сво-|в до-| I |выво I Iотходов! ею или 1рожн. IвсегоIхранит! зятсяI ! !других 1 строи! !ся на |не |.

I |предпри!тельс| |скла •.

I | I I ятиях тве.

I дан ки.

I ~1 I.

Ростовская область | !1!Отходы добычи и! 1 обогащения Ш I.

12|Отходы нерудных! 1.

1 |пород-отсев по-1 тыс. т. 1234.3 !роды I {.

1 I I.

I ЯЯМ О ! о 1 оОхтI Лйл- 1.

0.9 | 28 1205.41 25.5 1179,3! I.

313олы и шлаки I I ! I ТЭЦ и ГЭС ! тыс. т. 12 475.8 I 226.8 | 34.5 512 214 11 565.7! 648.

41 Горелая формовоI I I 111!

1 |чная з-ля СОФСЛтыс. т. I 850.7 1 94.3 !

II±.

1556.41 120.41 436.

О).

Продолжение таблицы i о «Г» ' ilS ! 5 i i f i 4 1? i E i -1 J Г.— .Г. 1 6 i 7 i I f © ! i м? 1 ! ! 9 i i i i тыс. rrtJ/" «* !i?rrt i 1XA11» Q R 1*7 П | «—i? vjt I ' г- ?

I1414,5|8092,11 i.

5Í-P83hhocoдержа-1 Iщие отходы 16 i Кирпичный бой |7|Отходы ХММИЧ9СЧ i ¡-кого и нефтехим! i i производства 1 т. i 81 Отколы металлvpI i |гичееких пр-в i тыс. т 191 Лом огнеупорных! i.

Г" < fcif и i и 1.

11 ^ I X * о п i О'?'"? Ц I.

U t .с. (i о опг" П 5 j I.UU. w !

01 i, JUf г" с, i 4 i~Ci О s и. ilad.oj.

MR | l j. o |.

2776 j о ~ r' j fcOU,.

1 к xU.-, t j O. xO i i A RKI i i.

1 Л «i jI. uu j.

I «—i' шяарскии f4| титходы нерудной! I ! породы I.

1420.0.

20.1.

J ОП Г" 5 2 ^??L-KJ W i.

2jrup зя формовочная земля i тыс. т.

131 Отходы стекла и| i iстройматер-лов ¡-тыс. т.

I4IОт-ды пластмасс!

I |и полимеров I т. i 5 iРезиносодержаi 'щие отходы i тыс. т i i i ?07.7 1155. 4.

КЯ яггх Rл од.

Л1. i i oiu. b } 0.

•i <�•? к.

1 o o.

A— А Лй I i HrrtC3? <04 Oi?! 1 4 i A.1U. O | X. JU s и.

Pio o s v." i.

I' Л? Q5.

5 ^.

I !. ^).

П A гi,.

I ¡-рюдолжение табл. 1.2.

I ! 1 I Л. ! 1 1 2 |3 ————————- 1 ! 4 к и К и 1 1 1? 1 (5 «3 т. ! 9 5 12 «1. .1.1 г [Горелая формовоч! 1 !. i 1 — г 1 1 г 5 1 ная земля СОФС) 1 тыс. т. 11,5?. 4 38.2 — ~>а о! — о I о ¡-Отходы стекла и ! 1 ! | 1 ! г I 1 стройматериалов 1 тыс. <т 1 70 | л-. 55 44.4 — 1 ПО о! I. ¡-С, 1 — 1 ОС О ! д, 0. Л.

4 1 Отходы пластмасс! 1 1 | ! г (1 !и полимеров I т. 1 О 4 ¿-'С 8 опл П ¿-их — О — ! ! | О**. 1 10. О ! рО-1 П «С- [ иОХ .

15 1 Отходы резины 1 тыс. т. з О 1 и. г? П 1 — и ! '! 1 1 -1. — 1 | 1. е~* - О 1 Кирпичный бой ¡-тыс. ШТ. ! -м /И { «1. «А< л. о «АОО /1 иул-. ** 544 19 774 |? з^ ! ! О $ — !пппк, А 1 .-е./ > о. ч.

I * 1! Химические о-ды 1 т* ! 59 В. Н и '" ЗЛП Г" О — ! ! 8 ! 1 ! *.

Таким образом, учитывая ежегодные значительные объёмы выхода отходов промышленности и побочных продуктов. различных производств, можно сделать вывод, что в вышеназванном регионе юга Европейской части РФ имеются резервы для снижения дефицита каменных и других дорожно-строительных материалов. Экономический эффект только при устройстве оснований автомобильных дорог в реальных условиях составляет более 20 млн руб. на 1 км. дороги.

Общим условием использования разнообразных промышленных отходов является соответствие сооружаемых из них Сили с их использованием) слоев дорожных одежд тем механическим и Физико-химическим воздействием которое можно ожидать в данном слое. Материалы используемые для оснований и нижних слоев покрытий, должны обеспечивать проч ноеть при раздавливании., повышенную трещиностошшеть и сцепление между частицами. В практике дорожного строительства, для соблюдения указанных требований применяются различные способы и материалы, среди которых особое место занимает использование отходов промышленным производств.

общие вывода.

1. Проведенные теоретические, экспериментальные и опытно-производственные исследования позволили установить техническую возможность и экономическую целесообразность использования доменный отвальных шлаков и других отходов промышленных производств при создании вяжущих материалов на их основе.

2. Разработаны составы шлаковых вяжущих в которых в качестве щелочных компонентов, активизаторов твердения и пуццолановых добавок используются отходы промышленности с карбидный ил — отход ацетиленового производства г. Новочеркасск, ОРОФС — отход литейного производства завода «Азовсталь», ФосФогипс — отход производства фосфорной кислоты НПО «Азот» г. Невинномысск, зола уноса — отход Новочеркасской ГРЭС).

3. На основе лессовым грунтов и разработанных шлаковых вяжущих получены композиционные материалы для устройства оснований дорожных одежл.

4. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена роль компонентов шлакового вяжущего в Формировании водои морозостойкой структуры композиционного материала.

5. Комплексом методов физико-химического анализа установлены Фазовый и минералогический составы исходных веществ, затвердевших шлаковых вяжущих и композиционных материалов на им основе.

6. Установлен характер новообразований, которые представлены в основном соединениями гидросиликатов и гидросульфоалюминатов кальция различной основности, синтезируемых как в шлаковом вяжущем, так и в системе вяжущее — грунт, которые обеспечивают высокие прочностные характеристики вяжущих и композиционных материалов из укрепленных грунтов.

7. Использование разработанных шлаковых вяжушщих при устройстве конструктивных слоев оснований дорожных одежд позволит:

— получить композиционный материал отвечающий I классу прочности уже в ранние сроки твердения:

— уменьшить явления трещинообразования укрепленного материала:

— значительно увеличить С до 10.0−12.0 часов) возможную продолжительность. технологического процесса и. вследствие этого, увеличить длину сменной захватки до значений, определяемых производительностью механизмов;

8. Экспериментально установлено влияние технологических факторов устройства из укрепленных грунтов конструктивных слоев дорожных одежд (степень размельчения грунта, качество увлажнения, перемешивания, уплотнения смесей, продолжительность процессов) на их прочность и долговечность.

9. Проведенные в региональных условиях юга России опытно экспериментальное строительство и наблюдения в течение ряда лет за состоянием эксплуатируемых опытных участков позволили подтвердить достоверность равноценной замены кондиционных каменных материалов и цементогрунтов композиционными материаламми из укрепленных грунтов.

10. Утилизация рассмотренных отходов промышленности путем получения на их основе вяжущих и композиционных материалов активно способствует расширению базы местных дорожно-строительных материалов.

11. Экономическая эффективность устройства слоя основания (п=16 см) из грунтов укрепленных шлаковым вяжущим в условиях юга России составляет в среднем на 1 км. дороги Ш категории составляет 24.72 — 46.18 млн руб. с в ценах 1997 годаз.

•1 О’У.

Показать весь текст

Список литературы

Каталог шстньк каменный материалов и отколов промышленности Ростовской области для дорожного стромительства / Под редакцией к. т. н. доцета Кейльмана В. А. ~ М.: минавтодор РСФСР, 1992. 190 с.
Каталог местный каменных материалов и отходов промышленности Ставропольского края для дорожного строительства / Под редакцией к. т. н. доцента Кейльмана в. А. М.: Минавтодор РСФСР, 1982. 183 С.
Каталог местных каменных материалов и отходов промышленности Краснодарского края для дорожного строительства / Под редакцией к. т. н. доцента Кейльмана В. А. М.: Минавтодор РСФСР, 1982. 186 с.
Довгопол В. И. Химические и металлургические шлаки. М.: Металлургия, 1968. 243 с.
Diel L. Н. Schwefe1ge wermung aus Hodhofenschlake, Stal und Elsen, 1921, N 25.
Keil F. Hochf enschl ake. Verlag Stahleisen M. В. H., Dusseldorf, 1949.
Бодров В. Б, Панфилов м. И., Чепуркин С. С. Шлаки черной металлургии, их переработка и применение. Науч. тр. / УралНШШ, 1972, т. 14, Свердловск, с. 99−102.
Романенко А. Г. Металлургические шлаки. М. > 1977. 177 с.
Довгопол в. И. Использование шлаков черной металлургии. -М.: Металлургия, 1978. 313 с.
Предложения по использованию в дорожном строительстве минеральных вяжущих веществ на основе отходов промышленности и местных материалов. -М.: Минавтодор РСФСР, 1979. — 38 с.
Филиппова В. И. Переработка шлаков за рубежом. Науч. тр. / УралНИИЧМ, Свердловск, 1981, с. 17 — 26.
Волженский А. В., Буров Ю. С.,. Виноградов Б. Н., Гладких К. В. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов. М.: Стройиздат, 1969. — 389 с.
Волженский А. В., Виноградов Б. И., Гладких К. В. Химико-минералогическая классификация шлаков и зол как сырья для производства безклинкерных веществ. В кн.: переработка и применение шлаковых расплавов. — Киев, Еудевильник, 1)965, с. 147−156.
Азаренко М. С., Филимонов Д. С., Лиховканов В. Л. Шлаки черной металлургии. Науч. тр. / УрапНИИЧМ, 1974, т. 20, Свердловск, 199—19R
Тулаев А. Я. Дорожные одежды с использованием шлаков. -М.: Транспорт, 1S86. 219 с.
Марченко А.А. Строительные материалы и изделия из металлургических шлаков. -М.: Стройиздат, 1965. 310 с.
Александров С. Е., 3Доренко В. А., Колпаков И. В., Кривилев П. А. Литой щебень из доменных шлаков и бетоны на его основе. -М.: Стойиздат, 1979, — 208 с.
Волженский А. В., Буров Ю. С., Колокольников В. С. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат, 1979. — 472 с.
Вольф И. В., Целуйко Т. В., Пухальский Т. И. Опыт применения доменным отвальный шлаков в строительстве. Киев. Наукова думка, 1958. — 123 с.
Применение местным материалов и откодов промышленности в дорожном строительстве. Воронеж, изд. Воронежского университета, 1980. -89 с.
Дуденко С. В., Зайцев В. А. " Пеке лис Г. Л. Использование промышленным откодов // Охрана природы и воспроизводство ресурсов :
Итоги науки и теники / ВИНИТИ, М., 1983, — I" 13. — 164 с.
Илиополов С. К. Применение лессовых грунтов, комплексно укрепленных отходами промышленности в основаниях дорожных одежд. Дис. канд. техн. наук. Росто-на-Дону. 1387. — 192 с.
Мелентьева В. А. Состав и свойства золы и шлака ТЗС. .П.: Знергоиздат, 1985. — 285 с,
Сергеева т. Е., Кирьянов А. К. Определение Фазового состава золы твердого топлива методом дифференциальной термографии. -Химия твердого топлива, 1972, М 2, с. 95−99.
Сергеева т. ?., Пантелеев В. Г. Химический и минералогический состав золошлакового материала на золоотвалах. Электрические станции, 1979, N 1, с. 4.1−47.
Современные методы минералогического исследования. м.: Недра, 1363, ч. 1. — 280 с.
Стольников В. В. Использование золы уноса от сжигания пылевидного топлива на тепловых электрических станциях. Л.: Знер1. ГИЯ, 1969, 49 с.
Яковлев И. 11, Паронян Л. И., Самерсова А. В. Использование золы уноса в энергетическом строительстве. Инъекционные работы. Л.: Энергия, 1974. — 42 с.
Rafay Т. Dry Ash Handling System for Power Plant. -Proceeding of the American Society of Civil Engineers, vol, 108, Mo EY3, 1988, pp. 129−142.
Dik E. P., Sergesva Т. E. Usig DTA-method for stuying physical-chemical proper-ties jf fuel mineral constituents In: Thermal Analysis, bol. 3. Applied Sciences. Methodlcs and Intruroetation.- Budapest: Akademial Kiado. 1975, pp. 315−319.
Хигерович м. M., Горчаков Г. 11, и др. Строительные материалы из минеральных отходов промышленности. М.: Стройиздат, 1978. — 200 С.
Володько В. П. Применение зол и шлаков тепловых электростанций в дорожном строительстве.: Собзор). Киев. 1974.- 64 с.
Данилович и. Ю., Сканави н. А. Использование топливным шлаков и зол для производства строительных материалов. М.: Высшая школа, 1988. — 52 с.
Рекитар Я. А. Эффективность использования промышленным отходов в строительстве. М.: Стройиздат, 1978.- 189 с.
Есин 0.А., Гельд П. В. Физическая мимия пирометаллургичес-ких процессов. М.: Металлургия, 1954. — 198 с.
Ковалев Я. н., Бусел А. В. Использование отработанных формовочных смесей в дорожном строительстве Белорусии. В сб. повышение зффективтости применения цементным и асфальтных бетонов в Сибири. Новосибирск. 1978.
Гордашевский П. Ф.. Гипсовые вяжущие материалы на основе сульфата кальция отхода производства ЗФК полугидратным способом. — строительные материалы, 1978, N 12, с. 23−25.
Осин В.В. Негашеная известь как новое вяжущее вещество. -М. п: Изд-во. лит. по строит, матер., 1954. 345 с.
Волженский А. 8. Гипсоцементные и гипсошлаковые вяжущие и изделия. М.: Стройиздат, 1978. 197 с.
Лаврененко В. И. Горелая Формовочная земля местный строительный материал. — Автомобильные дороги, 1975. N 10. — 16−17 с.
Левчановский Г. Н. Некоторые вопросы теории известкования почво-грунтов в дорожно-строительрых целях. Труды Совещания по теоретическим основам технической мелиорации грунтов. М.: изд. МГУ, 1961, С. 200−204.
Левчановский Г. Н. Укрепление грунтов молотой негашенной известью. Труды Саратовского автомобильно-дорожного института. Сб. 12. Саратов изд. САЛй. 1953, с. 50−68.
Левчановский Г. Н., Марков Л. А., Папундоло Г. А. Укрепление грунтов известью в дорожном и аэродромном строительстве. М.: Тран-мпорт, 1977, с. 9−90.
Мардиросовав М. В., Тарасевич А. П. К вопросу использования отработанных Формовочных смесей в качестве минеральной добавки. Тезисы доклада региональной НТК «Использование отходов производства в строительной индустрии» Ростов-на Лону, 1988.
Розенгауз В. А. Использование горелых формовочных земель для устройства внутризаводских проездов. Промышленное строительство, 1970. N 11. — с. 11−13.
Ананьев В. П. Минералогический состав и свойства лессовыхпород. Ростов-на-Дону, изд. РГУ, 1384. 144 с.
Ананьев В. П. Типоморфные минералы лессовых порд юго-востока Русской платформы и Предкавказья.~ В кн. Известия высших учебных заведений,. Серия «Геология и разведка м 3, М., 1967, с. 47−49.
Аринуыкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв.1. М: изд. МГУ. 1963, 491 с.
Сидоров Н. И, Сипидин В. П. Современные методы определения характеристик механических свойств грунтов. стройиздат, 1972. с. 136.
Горшков В. С. Гидратационные и вяжущие свойства шлаков, составляющих их минералов и стекла, Лис. на соек. уч. ст. д-ра техн. наук М., 1971.
Юнг В. Н. Тенология вяжущих веществ. М.: Промтройиздат. л» * С *
Ларионов 3. м. Образование гидросульфато-алюмината и еговлияние на основные свойства быстротвердещего цемента: Научное сообщение, выпуск м 5. М.: Стройиздат, 1359. — 64 с.
Мчедлов-Петросян 0. П. Химия неорганических строительных материалов. м.: Стройиздат, 1371. — 225 с.
Зубехин А. П., Страхов В. И., Чеховский В. Г. Физико-химические методы исследования тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. СПб: Синтез, 1995. 190 с.
Горшков В.С., Тимашев В. В., Савельев А. И. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1981, -335 с.
Глуховский В. Д., Рокша В. А., Ростовская Г. С. Шлакощелочыой бетон для доожного строительства. Автомоб. дороги, 1977, N 11, с. ¿-ь> 2 г".
Глуховский 3. Д., Пополов А. С., Чиркова В. В. Вяжущие материалы на основе гранулированных шлаков для дорожного строительства. В кн.: Дорожно строительные материалы. — м., 1973, с. 79 — 87. — С Тр. Гипродорнии: Вып. 7.).
Шлакощелочные вяжущие, бетоны и конструкции: Рекомендации Второй Всесоюз. науч. практ. конф. с Киев, 20 окт. 1 нояб., 1984, с. 113.
Каменецкая л. 5., Нагаевская 0. Н. Лорожные неорганические вяжущие на основе промышленных отходов. М., 1985. — 80 с
Глуховский В. Д., Кривенко П. В. Высокопрочные шлакощелочные вяжущие. Киевское отделение УкрШМНЖ 1985.
Пахомов В. А., Крыськов С. Ф., Чадин В. С. и др. Зависимость прочности бетона от шлакощелочных компонентов. Строительн. материалы и кострукции, 1983, М 4, с. 32.
Высоцкий С. А. Особенности технологии и формирования свойств шлаком, елочного бетона. В кн.: шлакощелочные цементы, бетоны и конструкции: Тезисы докл. Второй Всесоюз. науч. — практ. конф. С Киев, 1984 3.
Технические требования и методы испытаний неорганических вяжущих на основе местных материалов и отходов промышленности для строительства и ремонта автодорог. Требования разработанные Гипро-дорнии. 1977. 10 С.
Сычев М. М- Твердение вяжущих веществ. Л., Стройиздат, 1974.
ТУ 21−20−61−85. Шлак молотый для производства шлакощелоч-ного вяжущего. М.: Стройиздат, 1985. — 6
ТУ 218¦РСЛСР 332−85. Вяжущее шлакощелочное для дорожного строительства. М.: Стройиздат, 1985. 12 с.
Ахметов И. С. Нерганическая химия. М.: Высш. школа, 1988, — 670 с.
Баженов Ю. М., Вознесенский В. А. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона. М.: Стройиздат, 1974. — 192 с.
Бирюков В. В,. Практическое руководство по применению математических методов планирования экспиремента для поиска оптимальных условий в многофакторных процессах. Рига: изд. Зинатиэ, 1969. — 138 С.
Грицаенко Г. с., Звягин-Б. Б., Боярская Р. В., Горшков A.M. Методы электронной микроскопии минералов. М.: Наука, 1963, — 311 с.
Шимель Г. Г. Методика электронной микроскопии. М.: Мир, 1972.- 300 с.
Горшков У.С. Термография строительных материалов.- м.: Стройиздат, 1968. 238 с.
Гиллер Я. Л. Таблицы межплоскостных расстояний с том 2). -М.: Недра, 1966, 340 с.
Дуве Е.А. Методические указания по использованию лессовым грунтов в дорожном строительстве с Р-Ф ГипрдорнииЗ Ростов-на Дону, 1975. 13 с.
Аносов В.Я., Погодин С. А. Основные начала физико-мимического анализа. М. Л.: изд-во. АН СССР, 1947. — 136 с.
Евдокимова л. А. Закрепление глинистых грунтов и почв крем-нефтористой кислотой. Материалы к шестому Всесоюзному совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М.: 1968.
Eades I.L., Grlm R.E. Reaktlons of hydre ted lime with pure cissy minerals in soil stabilization Highway Research Board Rui et in, 1960, 262. p. 861 — 896.
Ермакович E.Д., Попандопуло Г, А. Комплексное укрепление мелкозернистых пылеватых песков нерганическими вяжущими. Сб. «Местные материалы для дорожного строительства». Алма-Ата, 1973, с i «„Rfi—i 'ж1. J. UU Л.
Сильченко Л. А., Малярова А. Г. Определение пригодностигрунтов для укрепления их шлакощелочным вяжущим. В кн.: Расширение ресурсов вяжущих для дорожного строительства. — М., 1979, с. 104−109 с Тр. / Гипродорнии: Вып. 273.
Безрук В. М., Гурячков И. Л., Луканина Т. М., Агапова Р. А.
Укрепленные грунты. М.: Транспорт, 1982. — 231 с.
Могилевич 8.М., Щербакова и. Б., Тюменцева Р. П. Дорожные одежды из цементогрунта. М.: Транспорт. 1973. — 214 с. дорнии“.
Иерусалимская М. Ф. Устройство дорожных одежд с применением гидрофобной извести. „Автомобильные дороги“. 1965, М 9, с, 17−19.
Гончарова А.Б. Основы искусствен (c)го улучшения грунтов. -М., изд-во МГУ. 1973. 378 с.
Рекомендации по строительству аэродромных покрытий из грунтов, укрепленных шлакощелочным вяжущим / Аэропроект, М., 1975.
Степанец В. Г., Могилевич В. М. Укрепление грунтов шлакощелочным вяжущим. В кн. млакощелочные цементы, бетоны и конструкции: Тезисы докл. Первой Всесоюзной науч. — практ. конф. с Киев, 1979, с. 162- 163 3.
Кейльман В.А., Илиополов С. К. и др. Лессовые грунты комплексно укрепленные отходами промышленности, как основания дорожных одежд. В кн. Нетрадиционные материалы в дорожном строительстве юга РСФСР. Ростов-на-Дону, 1984, с. 3−10.
Ананьев В. П. О роли вещественного состава лессовых грунтов при укреплении их цементом в дорожных целях. В кн.: Вопросы использования лессовых грунтов. Вып. N 5. Изд-во РМСМ. 1973, с. 69−75.
Царев А.Ф. Исследование физико-механических свойств лессовых грунтов укрепленных известково-шлаковыми вящщш: Автореф. Дмс. канд. техн. наук. Саратов, 1971. — 21 с.
Diamond S., Kentsr Е., Mochan! smof soiellme stabilisation. Publik Roads, February, 1966. P. 132−141.
Климашев Ф. С. Дорожные основания из основных доменных шлаков. М.: Автотрансиздат, 1955. — 32 с.
Костржо М- Т. Гидрофобизация грунтов в строительстве автомобильных дорпог: Доклады и сообщения на совещании по строительству дорожных оснований и покрытий из грунтов укрепленных вяжущими материалами. М.- Оргтранегрой, 1961, с. 73−89.
Левангановский Г. Н. и др. Укрепление грунтов известью в дорожном и аэродромном строительстве. м.: Транспорт, 1977.•1 Я, П Г»
Бурминский Н.М. Применение комплексно укрепленных мелких одномерных песков при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд- Автореф. Дмс. канд. техн. наук. М.: 1973. — 27 с.
Любимова Т. ю., Ягодовская Т. В. О процессах структурообразо-вания в грунтах, укрепленных цементом. Колоидный журнал, т. 23, в. 5, 1961, с. 28−34.
Любимова Т.Ю. О процессах структурообразования в грунтах, укрепленных цементом. Труды совещания по теоритическим основам технической мелиорации грунтов. М.: изд. МГУ, 1961, с. 34−48.
Пермяков В. Е. Исследование процессов структурооб’разова-ния в цементегрунтах. -В кн. Вопросы строительства автомобильных дорог. Западно-Сибирскрое изд., Омск, 1370, с. 120−132.
Schaff8 H. The Experivets with Mixtures-Geneal Royal statistics Society, 1958, Ser. В, 20, Mo 2, p 180−189.
Предложения по совершенствованию способов устройства защитных слоев на дорожных одеждах из грунтов, укрепленных цементом. Материалы Y Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск, 1966, С. 592−597.
Методические рекомендации по строительству оснований до рожных одежд из грунтов укрепленных шлакощелочным вяжущим С в условиях Западной Сибири 3 / Минпромстрой СССР, Главомскпромстрой, трест Спейстрой. Омск, 1973. — 35 с.
Технология и механизация укрепления грунтов в дорожном строительстве. / Под ред. В. М. Безрка. ~М.: Транспорт, 1974.-54 с.
СН 25−74 Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. М.: Стройиздат, 1975. — 124 с.
Безрук В.М. Устройство цементагрунтовых оснований и покрытий. М., Дориздат, 1951. 188 с.
Безрук В.М. Технология и механизация укрепления грунтов в дорожном строительстве.- М.: Транспорт, 1976. 230 с.
Безрук В.М., Тулаев А. Я. Дорожные основания из стабилизированных грунтов. М.: Дориздат, 1968,. 48 с.
Безрук В.М. Укреаление грунтов вдорожном и аэродромном строительстве. М.: Транспорт, 1971. 246 с.^ '"5 о1. X.
Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ: Учебник/В. А. Вознесенский., Т. В. Ляшенко., В. Л. Огарков / Под редак. В. А. Вознесенского. Киев: — Высшая школа, 1989. г*•WfS--W 'w *
Зедгенидзе М.Г. Планирование эксперимента для- исследования многокомпонентных систем, М. :¦ Наука." 1376. — 380 с.
Верг Л. Г., Бурмисрова М. п. и др. Практическое руководство по термографии. Казань: изд. Казанского университета, 19 567, С. 167−173.
Васильев Ю.М., Брагинская Н. и., А-гафонцева В. П., Лесников A.B. Требования. к деформативной способности укрепленных грунтов. В кн. Труды Союздорнми. М.: 1981, с. 12−20, изд, Союздорнии, 1981 — 12—90
Строительство автомобильных лорог /Под редак. В. К. Некрасова. М.: Транспорт. 1380. ч. 1. 416 с., ч. П, 416 -с,
Васильев Ю.М., Надежо. А. А. -и д-р. Уменьшение треишнообда-зования покрытия на -цементогрунтовых- основаниях. Автомобильные дороги, 1988, N 3, с. 6−9.
Glenn ¦G.-fi., Handy R. L. Li? e-ciay minerai reaction products. Highway Research Rekord, 1963, 29, p 151−156.
Вознесенский В. А. Опыт математического моделирования системы «состав-свойства» газобетона. В кн. Доклады Г/ Всесоюзной конференции по химии и технологии газобетона. Пенза, 1987, с. 91−98.
Гмурман В. Е. Теория вероятности и математическая статистика. М-: Высшая школа, 1977, с. 197−346.
Гущин В. Д., Глаголева К. М. Усилить контроль за качеством цементогрунта. Атомобильные дороги, 1965, No 6, е. 5−6.
Кендалл М. Г., Стьюарт А. Т. Теория распределений. М.: Наука, 1966. — 587 с.
Пермяков В.В.г Могилевич В. М. Продолжительность технологического процесса и прочность цементо грунтовых слоев дорожных одежд. Автомобильные дороги, 1967., No 4, с. 9−10.
Путилин Е. И. Требования к степени рахмельчения глинистых грунто при укреплении битумом или цементом. Труды Союздорнии, вып. 67, изд. Союздорнии, М., 1973, с. 54−62.
Путилин Е. 11, .Ястребова Л. Н. Размельчение глинистым грунтов и влияние агрегатного состава на физико-механические свойства этих грунтов, укрепленных вяжущими материалами. Труды Союздорнии, вып. 25. Изд. Союздорнии, 1968, с. 35−70.
Сиденко В. м., Рокас С. Ю, Управление качеством в дорожном строител8стве. М: Транспорт, 1981. — 256 с.
Сиденко В. М., Несвитская Л. я., Сиденко С. В. Оценка качества дорог и их элементов. Атодорожник Украины. 1979, Мо 1, с. ?^^
Экспрес-информация, Строительство и эксплуатация автомобильных дорог. М.: ВИНИТИ, 1977, Мо 17. — 19 с.
Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа, вен 46−83. М.: Транспорт, 1972. — 143 с.
Методические рекомендации по строительству оснований дорожных одежд с использованием связных грунтов, укрепленных минеральными или органическими вяжущими с добавками ПАВ и промышленных отходов. М.: изд. Союздорнии, 1985. — 38 с.
Методические рекомендации по устройству укрепленных оснований дорожных одежд с использованием лессовых грунтов, промышленных отходов Скремнегеля, нефтешлама) и вяжущих материалов. Ростов-на-Дону, 1986. — 15 с.
Хархута Н. Я., Васильен ю. М. Устойчивость и уплотнениегрунтов дорожным насыпей. М.: Автотрансиздат, 1984. — 215 с.
Хармута Н-Я. Машины для уплотнения грунтов. Ленинград, изд. Машиностроение, 1973. 175 с.
ГОСТ 8.207−86 Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработай результатов наблюдений.
Отраслевые методические указания по -определению экономической эффективности использования в дорожном строительстве новой темники, изобретений и рационализаторским предложений М., 1978, изд. ЦБНТИ. — 74 с.

Заполнить форму текущей работой