Обоснование технологии строительства лесных автомобильных дорог с применением нефелинового шлама, активированного добавками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Силецкий Вадим Витальевич

• Силецкий Вадим Витальевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Силецкий Вадим Витальевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ В ЛЕСНОМ ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

1.1 Укрепление грунтов минеральными вяжущими

1.2. Укрепление грунтов отходами промышленности

1.3. Укрепление грунтов полимерами

1.4. Укрепление грунтов и повышение свойств дорожно-строительных

материалов с использованием щелочей

Выводы по главе

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕФЕЛИНОВОГО ШЛАМА В ЛЕСНОМ ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

2.1. Предпосылки использования нефелинового шлама в составе дорожно-строительных материалов

2.2. Структурные особенности нефелинового шлама для укрепления грунтов

2.3. Влияние гранулометрического и химического состава грунтов на процессы

структурообразования шламогрунтов

Вывод по главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОДБОРА СМЕСЕЙ, ОСНОВАННОЙ НА ХИМИЧЕСКОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ КОМПОНЕНТОВ

3.1. Характеристика используемых материалов

3.2 Математическое моделирование поисковых экспериментов

3.3. Разработка методики химического обоснования многофакторного эксперимента по подбору оптимальной дозировки щелочей

3.4. Математическое планирование многофакторных экспериментов с

использованием щелочей

Вывод по главе

ГЛАВА 4. ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ШЛАМОГРУНТОВЫХ СМЕСЕЙ

4.1. Оптимизация выбора фракции нефелинового шлама

4.2. Вяжущие свойства нефелинового шлама при взаимодействии с грунтами

4.3. Взаимодействие шламогрунтовой смеси с цементом и применение материала в конструктивных слоях лесных дорог

4.4. Возможности применения нефелинового шлама для создания жестких покрытий капитального типа

4.5. Взаимодействие нефелинового шлама в смеси с золой от сжигания осадков сточных вод ГУП "Водоканал СПб"

4.6. Укрепление шламогрунтовых и зологрунтовых смесей известью

4.7. Влияние щелочных добавок на структурообразование шламогрунтов

Вывод по главе

ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА КОНСТРУКТИВНЫХ СЛОЕВ ЛЕСНЫХ ДОРОГ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕФЕЛИНОВОГО ШЛАМА, АКТИВИРОВАННОГО ДОБАВКАМИ

5.1. Конструкции лесных дорог с применением смесей на основе нефелинового шлама

5.2. Технологические особенности строительства лесных дорог из шламогрунтовых материалов

5.3. Экономическое обоснование применения нефелинового шлама в лесном дорожном строительстве

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А Характеристики исследуемых материалов

Приложение Б Результаты исследований нефелинового шлама в различных смесях

Приложение В Протокол испытания образцов из золошламовой смеси с различными дозировками и временем структурообразования

Приложение Г Патент на изобретение РФ № 2685599 Опубл. 22.64.2019 г. в бюл. № 18 на "Конструкция эллипсоидной (кольцевой) ограждающей стены на полигоне утилизации золы от сжигания осадков сточных вод бытовых и промышленных отходов и способ ее возведения"

Приложение Д Результаты исследования взаимодействия шламогрунтовых смесей с щелочами

Приложение Е Результаты расчета потребности дорожно-строительного материала

Приложение Ж Принципиальная схема технологии производства

Приложение И Технологическая карта строительства дорожной одежды

Приложение К Акт о внедрении результатов научной работы в учебный

процесс

Приложение Л Акт передачи результатов научно-исследовательских работ для внедрения в производственных условиях

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование технологии строительства лесных автомобильных дорог с применением нефелинового шлама, активированного добавками»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. На сегодняшний день в РФ существует ряд стратегий развития строительства лесных дорог, которые направлены на улучшение условий лесопользования и повышение эффективности использования лесных ресурсов: Распоряжение Правительства РФ от 28.12.2012 N 2593-р. Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Развитие лесного хозяйства" на 2013 - 2020 годы; Распоряжение Правительства РФ от 16 марта 2022 г. № 510-р. Об утверждении плана мероприятий по реализации "Стратегии развития лесного комплекса РФ" до 2030 г.; Распоряжение Правительства РФ от 11 февраля 2021 г. № 312-р. Об утверждении "Стратегии развития лесного комплекса Российской Федерации" до 2030 года; В целом, стратегии развития строительства лесных дорог в России направлены на повышение качества и эффективности лесопользования, улучшение транспортной доступности лесных ресурсов и обеспечение безопасности движения на лесных дорогах.

Эксплуатационное состояние лесных дорог требует использования в конструктивных слоях дорожных одежд прочных и надежных дорожно-строительных материалов и новых технологий строительства, отвечающих современным требованиям и обладающих рентабельностью применения.

Анализ возможности применения нефелинового шлама в смесях с местными грунтами и вяжущими показал потенциал получения материала для строительства лесных дорог с требуемыми физико-механическими характеристиками.

Степень разработанности темы исследования. Тематика укрепления грунтов активно разрабатывалась с середины XX века, за счет этого был накоплен большой объем исследований по данному вопросу ведущими специалистами: - в области использования минеральных вяжущих - В.М. Безрук, Л.В. Гончарова, Л.Б. Сватовская, Р.П. Щербакова, В.М. Могилевич, О.В. Тюменцева, Н.Ф.

Мищенко, Е.Е. Сегалова, Н.М. Серов, Г.Н. Сиверцев, Р.А. Коломиец, С.А. Чудинов, A. Bras, P. Faria и др.; - в области укрепления грунтов отходами промышленности - Н.С. Колбас, И.П. Добровольский, В.Н. Колосков, К.С. Иванов, В.И. Моисеев, И. Л. Гурячков, В.М. Бескровный, П.И. Боженов, М.М. Сычев, М.С. Сатин, Г.А. Бессараб, П.А. Лыщик, А.И. Науменко, М.А. Коршунов, В.П. Володько, О.В. Зубова, М.В. Устинова, Е.И. Путилин, и др.; - в области использования щелочей при укреплении грунтов - В.М. Бескровный, А.П. Зосин, В. Д. Глуховский, П.В. Кривенко, Н.Р. Рахимова, В.В. Сиротюк, К. Л. Луценко, Ф.Е. Волков, L. Abdeldjouad, P. Sargent, PN. Hughes, M. Rouainia, F. Pacheco-Torgal, Z. Abdollahnejad, AF. Camoes, J. Davidovits и т.д.

В рассмотренных трудах исследуется укрепление грунтов отдельными вяжущими, без комплексного применения доступных материалов. Не уделено внимание взаимодействию материалов с широким спектром грунтов, а также методики подбора вяжущих материалов в системах грунт/вяжущее.

Целью исследования является повышение эффективности строительства лесных дорог за счет рационального подбора конструкций дорожных одежд из шламогрунтов, активированных добавками.

Задачи исследования:

- обоснование рационального выбора составов дорожно-строительных смесей для лесного дорожного строительства;

- теоретическое обоснование взаимодействия нефелинового шлама с различными компонентами смеси при создании дорожно-строительного материала;

- разработка методики подбора укрепленных шламогрунтов, основанной на химическом взаимодействии компонентов нефелинового шлама с активными добавками;

- экспериментальное исследование процессов структурообразования и свойств полученного материала на основе нефелинового шлама, активированного щелочью для применения в дорожных одеждах лесных дорог;

- разработка рекомендаций по технологии строительства дорожных конструкций из шламогрунтовых материалов и технико-экономическое обоснование применения смесей на основе нефелинового шлама в лесных дорогах.

Объект исследования: лесные автомобильные дороги.

Предмет исследования: технология строительства конструкций лесных дорог на основе шламогрунтовых смесей, активированных добавками.

Научная новизна работы:

1. Методика подбора смесей дорожно-строительного материала из нефелинового шлама и различных заполнителей, активированных добавками, отличающаяся анализом процесса взаимодействия между минеральными частицами грунта, компонентами нефелинового шлама и добавками;

2. Математико-статистические модели, описывающие физико-механические и технологические свойства нового дорожно-строительного материала, отличающиеся учетом влияния активных щелочных добавок на физико-механические свойства конструктивных слоев дорожных одежд;

3. Рекомендации по повышению технологической эффективности строительства дорожных одежд лесных дорог, отличающиеся устройством конструкций из шламогрунтов, активированных добавками.

Теоретическая значимость работы заключается в обосновании процессов структурообразования нового дорожно-строительного материала, состоящего из смеси нефелинового шлама, грунта, минеральных вяжущих и активных добавок, которые обеспечивают необходимые физико-механические свойства. Разработанные способы получения материалов подтверждены патентами: -патент на изобретение № 2685599 Российская Федерация, опубл. 22.04.2019; -патент на изобретение № 2692340 Российская Федерация, опубл. 24.06.2019, что подтверждает его новизну и практическую применимость в дорожном строительстве.

Практическая значимость работы состоит в разработке рекомендаций по технологии строительства конструктивных слоев дорожных покрытий на основе

шламогрунтовых смесей, содержащих активные добавки, а также в создании экологичного и экономичного материала с высокими физико-механическими свойствами с применением нефелинового шлама и местных грунтов. Это имеет важное значение для лесных районов, где дефицит природных каменных материалов может приводить к затруднениям в строительстве дорог. Рекомендации включают перечень технологических операций, а также методику подбора составов смесей, которая позволяет получить прочный и водостойкий материал с требуемыми свойствами.

Методика и методы исследования. Комплексный анализ научных работ в исследуемой области с целью создания новой методики создания дорожно-строительного материала. Разработана методика подбора щелочных активных добавок на основе вымываемости химических элементов, таких как Na и Al. Для определения состава и свойств материала были применены следующие методы: метод рентгенографического анализа образцов, поисковые матрицы эксперимента и лабораторные испытания опытных образцов, выполненных на основе многофакторного эксперимента. Для обработки полученных результатов использовались методы математической статистики с применением статистических пакетов программ Excel, Statgraphics и Maple. Разработанная методика позволила получить подробную информацию о свойствах материала и его возможностях для использования в качестве дорожно-строительного материала, а также определить оптимальные условия процесса его производства.

Научные положения, выносимые на защиту:

1) Методика подбора смесей дорожно-строительного материала, учитывающая процесс взаимодействия между минеральными частицами грунта, компонентами нефелинового шлама и активными добавками, основанная на химическом анализе водных вытяжек;

2) Регрессионные уравнения влияния дозировок нефелинового шлама и активных добавок на физико-механические показатели конструкций;

3) Рекомендации по разработке и устройству конструкций лесных дорог, отличающихся повышенными физико-механическими характеристиками и долговечностью.

Степень достоверности и апробация результатов исследования.

Достоверность результатов работы обеспечивается большим объемом экспериментов, полученные экспериментальные данные подтверждались проверкой в сертифицированной лаборатории; высокой корреляцией между теоретическими и лабораторными значениями; применением современных методов обработки полученных результатов.

Основные положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались на всероссийских, международных и вузовских научно технических конференциях «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (Вологда, 2018 - 2021, 2023), «Актуальные вопросы в лесном хозяйстве» (Санкт-Петербург, 2018, 2023), «Научное творчество - молодежи лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2021, 2022), «Эффективный ответ на современные вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий: социально-экономические и экологические проблемы» (Екатеринбург, 2023), «Минские научные чтения - 2023» (Минск, 2023), «Повышение эффективности лесного комплекса» (Петрозаводск, 2023), конференциях по итогам научно исследовательских работ института технологических машин и транспорта леса СПбГЛТУ им. СМ. Кирова (Санкт-Петербург, 2019 - 2024).

По тематике исследований получены патенты: -патент на изобретение № 2685599 Российская Федерация, опубл. 22.04.2019; -патент на изобретение № 2692340 Российская Федерация, опубл. 24.06.2019.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационная работа соответствует п.8 "Технология транспортного освоения лесосырьевых баз" паспорта научной специальности 4.3.4. «Технологии, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины».

Личный вклад автора заключается в определении цели и задач исследования; анализе существующих материалов и методик создания

дорожно-строительных материалов; разработке методики подбора оптимальной смеси с активными вяжущими; формировании рекомендаций по созданию и использованию исследуемых материалов; проведении лабораторных исследований и обработки массивов данных; апробации результатов исследования.

Публикации. Результаты исследования отражены в 25 публикациях, в том числе 6 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 2 статьи, входящие в международные базы цитирования Web of Science и Scopus, по результатам исследования получено 2 патента РФ.

Объем и структура диссертации. Работа включает в себя: введение, пять глав, выводы и рекомендации, библиографический список и приложения. Работа изложена на 216 страницах текста. Диссертация насчитывает 55 иллюстраций, 30 таблиц и 153 литературных источника, из которых 32 являются зарубежными.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ В ЛЕСНОМ ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

В соответствии с Приказом Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 5 августа 2020 г. № 565 "Об утверждении Порядка проектирования, создания и эксплуатации объектов лесной инфраструктуры" перед лесозаготовителями стоит сложная задача обеспечения арендной базы сетью лесных дорог и других объектов транспортной инфраструктуры.

Эксплуатационное состояние существующих лесных дорог в настоящее время находится в крайне негативном состоянии в связи с тем, что большая их часть была построена в советское время, срок их службы истек, а дороги, построенные в последние годы, не соответствуют нормативным требованиям, т.к. строятся в режиме строгой экономии средств. Лесные ресурсы вблизи действующих магистралей, в основном, исчерпаны, а лесозаготовки в районах с низкой транспортной доступностью могут значительно сказаться на себестоимости лесной продукции. В рамках решения данной проблемы снижение стоимости дорожно-строительных материалов, а также повышение их физико-механических характеристик может позволить значительно расширить лесную инфраструктуру за короткий промежуток времени.

Достичь высоких физико-механических характеристик требуемого материала, не прибегая к использованию дорогостоящих составляющих, возможно за счет комплексного укрепления грунтов. Правильно подобранные АД и вяжущие значительно увеличат несущую способность грунтов, а также их морозостойкость и другие не менее важные показатели качества дороги. Положительный экономический эффект применения таких смесей достигается за счет разности в стоимости применяемых методов строительства, материалов и альтернативных подходов.

1.1 Укрепление грунтов минеральными вяжущими

Укрепление грунтов различными минеральными вяжущими уже долгое время является актуальной темой исследований в связи с высоким экономическим эффектом получения материала, а также простотой использования в проекте. Незначительные добавки минеральных вяжущих в грунты лесной зоны в большинстве случаев позволяют получать существенное увеличение физико-механических показателей полученной смеси, что позволяет обходиться местными материалами - грунтами естественного залегания, не прибегая к приобретению больших объемов дорожно-строительных материалов, таких как щебеночно-песчаная смесь, оптимальная гравийная смесь и т.д.

Тематика укрепления грунтов минеральными вяжущими активно разрабатывалась с середины XX века, за счет этого был накоплен большой объем исследований по данному вопросу ведущими специалистами, такими как: В.М. Безрук, Л.В. Гончарова, Л.Б. Сватовская, Р.П. Щербакова, В.М. Могилевич, О.В. Тюменцева, Н.Ф. Мищенко, И.Н. Кандауров, Л.В. Гончаров, Е.Е. Сегалова, Н.М. Серов, Г.Н. Сиверцев, В.А. Гришина, Ю.Н. Смирнов, Р.А. Коломиец, С.А. Чудинов, Л.Ф. Мавлиев, А. ВгаБ, Р. Бала, А. А1-ТаЬЬаа и др. [1-9, 10, 36-38, 41, 59, 64, 76, 80, 97-100, 124, 136, 138, 145, 146, 156]. Результаты, полученные в данной области, широко использовались на протяжении последних десятилетий, но с каждым годом тенденция использования минеральных вяжущих таких как цемент, известь, реактивная магнезия и т.д., сокращается из-за высокой стоимости вяжущих, а также экологических аспектов. Однако существует ряд конструктивных задач, требующих использования быстро твердеющих минеральных вяжущих в различных дозировках в смесях для достижения проектных прочностей в максимально сжатые сроки. В связи с этим минеральные вяжущие будут еще долго актуальны в лесном дорожном строительстве.

Укрепление грунтов цементом. Долгое время цемент являлся одним из основных вяжущих материалов при строительстве лесных дорог. Достижение достаточных проектных прочностей за короткие сроки, простота и скорость

получения смеси цемент/грунт, а также соответствие материала ГОСТ, являлись достоинством данных смесей.

Методики укрепления грунтов цементом были актуальны в 70-80 годы XX века и изучались следующими авторами В.М. Безрук, Р.А. Коломиец, С.А. Чудинов, Л.Ф. Мавлиев, A. Brás и др. [1, 2, 4-6, 64, 76, 136, 146]. В ходе исследований и экспериментов был получен материал - цементогрунт. Материал, полученный при смешивании грунта и цемента, в подавляющем большинстве случаев, за исключением слабых грунтов, обладал высокими прочностными показателями. Подобные характеристики достигались за счет образования кристаллизационных структур между частицами грунта. В связи с тем, что грунт и цемент представляют собой дисперсные системы достигается высокая степень однородности смеси, что также положительно сказывается на характеристиках материала.

Анализируя исследования по применению цемента в качестве вяжущего компонента в смеси с грунтами, можно сделать вывод о том, что цемент в качестве самостоятельного минерального вяжущего является экономически невыгодным, так как для достижения проектной прочности материала необходимы высокие дозировки дорогостоящего компонента. При этом полученный материал уступает по ряду физико-механических характеристик в сравнении с типовыми методами укрепления грунтов. Также высокая активность цемента, способствующая быстрому твердению смеси, усложняет технологический процесс строительства, так как требуется укладывать его в короткие сроки. Одним из весомых недостатков использования цемента является опасность цементной пыли как для здоровья человека, так и для окружающей среды, данный вопрос раскрыт в работе Meo SA [164]. Использование смесей на основе цемента в больших объемах может оказать негативное влияние на экологию региона.

Укрепление грунтов известью. Применение извести при укреплении грунтов активно рассматривалось в XX веке. Известь обладает слабо выраженной минеральной вяжущей активностью, но за счет своих щелочных свойств успешно нейтрализует кислотную среду, обусловленную химическим составом грунтов

местного залегания, что способствует образованию материала с достаточными физико-механическими характеристиками для строительства лесных дорог.

Изучению взаимодействия извести в грунтовых системах посвящены следующие работы [40, 73, 123, 140, 160, 162, 166]. Данный ряд исследований по повышению несущей способности грунтов с использованием извести подтверждает взаимодействие извести и грунтов с образованием кристаллической структуры материала.

В исследованиях было установлены и подтверждены вяжущие свойства гидроксида кальция в смесях с различными заполнителями, выявлена метастабильность материала в условиях высокой концентрации оксидов и гидроксидов железа, что положительно сказалось на процессах твердения. Изучены процессы образования основных структурообразующих компонентов смеси - кристаллогидратов - 3CaO•(Fe О )-3СаБО -32Н О. Доказано, что

2 3 4 2

свойства твердения смесей на основе извести вызваны преобразованием первичных гидратов во вторичные. При добавлении цементов в такие смеси происходит достаточно резкий рост прочности во времени за счет большого количества активных ионных комплексов, способствующих процессам твердения.

Одним из весомых недостатков по применению извести с целью укрепления грунтов является длительный процесс твердения материала, от 60 до 90 сут. Применение извести в качестве самостоятельного вяжущего материала может быть целесообразно в материалах, не подверженных высоким физико-механическим нагрузкам.

Укрепление грунтов реактивной магнезией. В поисках альтернативы цементу и извести при укреплении грунтов ряд ученых рассматривал реактивную магнезию в качестве вяжущего материала. Реактивная магнезия обладает кристаллической решеткой с низкой энергией, что играет положительную роль при укреплении грунтов, так как для образования нового материала необходимо разделение частиц реактивной магнезии для полного взаимодействия с грунтом. Высокое содержание оксида магния положительно сказывается на процессах

структурообразования в системе грунт-реактивная магнезия. Был проведен ряд исследований по взаимодействию грунтов с реактивной магнезией.

В рассмотренных исследованиях [94, 147, 159] были предприняты попытки по изучению физико-химических свойств, а также удельного электрического сопротивления слабых грунтов, стабилизированных реактивным М^О.

В ходе анализа проведенных исследований были сделаны следующие выводы:

- высокие дозировки MgO в системе грунт-реактивная магнезия оказывают химическое влияние магнезии на смесь, т.к. она является эффективным коагулянтом. При использовании магнезии в смесях с грунтами выделяется значительное количество ионов, что приводит к полному насыщению смеси ионами, а также способствует созданию щелочной среды.

- выявлена взаимосвязь дозировок добавок в корреляции с видами грунтов, слабые грунты требуют более высоких дозировок магнезии, чем для грунтов с карбонатными включениями.

- взаимодействие магнезии с грунтами позволяет убрать эффект пылимости за счет образования большого количества крупных грунтовых агрегатов.

Данный метод укрепления грунтов имеет определенные плюсы, такие как короткое время структурообразования материала, но высокая стоимость реактивной магнезии значительно снижает рентабельность, также на процессы структурообразования оказывает весомое влияние температура обжига магнезии, усложняющая использование рассмотренного метода на практике.

Выводы. Существует большой опыт по использованию минеральных вяжущих для укрепления грунтов, но в последние десятилетия мировое сообщество старается отказаться от данных методов укрепления грунтов. Это связано с экологическими ограничениями, а также высокой стоимостью минеральных вяжущих. Однако существуют большие объемы отходов промышленности со свойствами минеральных вяжущих, требующие более детального изучения в связи с их низкой стоимостью, при этом утилизация таких отходов в дорожном строительстве положительно скажется на экологии.

1.2. Укрепление грунтов отходами промышленности

Актуальность вопроса использования отходов промышленности в строительстве дорог обусловлена как экологической, так и экономической составляющей данного направления исследований.

Закон РФ "О недрах" от 21.02.1992 N 2395-1 значительно сокращает возможность использования грунтов местного залегания для строительства дорог. Подвозка грунтов к местам строительства в подавляющем большинстве случаев нецелесообразна.

Федеральный закон "О внесении изменений в Федеральный закон "Об отходах производства и потребления" и отдельные законодательные акты Российской Федерации" от 14.07.2022 N 268-ФЗ, говорит о необходимости дальнейшего использования побочных продуктов переработки с целью их утилизации.

Существует ряд отходов промышленности, обладающих слабо выраженными минеральным вяжущими свойствами, схожими с цементами, такими как: нефелиновый шлам, бокситовый шлам, золы уноса, золошлаковые смеси, гранулированные доменные шлаки, нефтешламы и т.д. Такие отходы возможно применять при укреплении грунтов местного залегания, что значительно сократит объем использования местных грунтов, а также позволит утилизировать весомую часть накопившихся на полигонах отходов.

Разработка тематики укрепления грунтов отходами промышленности была начата в середине XX века, в данном направлении работали такие ученые, как Н.С. Колбас, И.П. Добровольский, В.Н. Колосков, К.С. Иванов, В.И. Моисеев, А.В. Ященко, И. Л. Гурячков и др. [63, 134, 47, 65, 55, 81, 135, 141, 16, 44]. Наиболее активно данная тематика разрабатывалась в СССР, было проведено большое количество лабораторных опытов по созданию дорожно-строительного материала на основе отходов промышленности, результаты подтверждались строительством опытных участков из экспериментального материала.

На сегодняшний день активность исследований по взаимодействию отходов промышленности значительно снизилась, зачастую полученные экспериментальные материалы проходят испытания только в лабораториях, а строительство экспериментальных участков практически вышло из практики исследователей в данной области.

Укрепление грунтов шламами. Изучению вяжущих свойств шламов посвящали работы: Бескровный В. М., Лыткин, А. А., Шепелев, И. И., Кавалерова В.И, Боженов П.И., Сычев М.М., Сатин М.С., Бессараб Г.А. и др. [10, 74, 137, 57, 11, 179, 95, 86]. При изучении свойств шламов было выяснено, а также экспериментально подтверждено, что вяжущие свойства обусловлены наличием двухкальциевого силиката или белита у рассматриваемых отходов промышленности. Содержание основной вяжущей составляющей в отходах колеблется от 35 до 85% в зависимости от типов шламов.

Повышение дозировок нефелинового шлама в смесях с правильно подобранными грунтами позволяли добиться более высоких физико-механических показателей. Так при повышении дозировок шламов до 60% в смеси, в ряде случаев авторы получали значительный рост прочности образцов до 3 МПа.

В большинстве работ ученых описывается возможность применения активных добавок, а также повышения дозировок шламов с целью повышения физико-механических характеристик и скорости твердения материала.

Укрепление грунтов шлаками. Исследования в области взаимодействия активных компонентов шлаков с различными заполнителями проводились такими учеными как: Лыщик П.А., Науменко А.И., Соколов А. А., Воронин К. М., Коршунов М.А., Володько В.П. и др. [75, 125, 15, 69]. Ученые доказали активность шлаков в смесях с различными заполнителями, такими как грунты, а также каменные материалы.

Авторы в своих работах подтверждают, что при смеси с грунтами получается кристаллически плотный материал с течением времени. Также отмечается высокий коэффициент морозостойкости, низкая водопоглощаемость.

Ряд исследований по сравнению конструкций из традиционного материала и конструкций с использованием шлаков в качестве вяжущего материала, показал, что шлаки незначительно уступают по прочности традиционным материалам, однако являются экономически более привлекательными за счет низкой стоимости.

Одним из весомых недостатков применения шлаков является длительность структурообразования, данный недостаток авторы пытались нивелировать путем использования различных активаторов в смесях, таких как цементы. При использовании такого рода активаторов получалось добиться увеличения скорости структурообразования, за счет чего материал набирал до 70% прочности от проектной в первые 7 суток.

Использование шлаков в лесном дорожном строительстве может являться актуальным решением, однако высокой активностью обладают не все рассмотренные шлаки, значительная их часть не подходит для укрепления различных заполнителей ввиду наличия в смеси таких веществ как зерна пережога и т.д. При использовании шлаков необходим грамотный подбор вяжущего - шлака, а также оптимальных дозировок активаторов, что в условиях отдаленности строительства от основных мест скопления шлаков может быть затруднительно.

Укрепление грунтов зольными отходами. Вопросом изучения зол как активаторов, вяжущих, а также в качестве заполнителей занимались такие авторы как: Зубова О. В., Сторожук Н.А., Павленко Т.М., Волженский А. В., Буров Ю. С., Виноградов Б. Н., Устинова М. В., Путилин Е. И., Цветков В. С., Маркова И. Ю. [53, 126, 13, 170, 130, 87, 78]. Специфика и многогранность рассматриваемого отхода позволила ученым рассматривать его в различном качестве в смесях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Силецкий Вадим Витальевич, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Безрук, В. М. Дорожные одежды из укрепленных грунтов: [Текст] / В. М. Безрук, А. С. Еленович. - Москва : Высшая школа, 1969. - 330 с.

2. Безрук, В. М. Дорожные основания и покрытия из укрепленных грунтов: [Текст] / В. М. Безрук, М. Н. Ритов, К. М, Глаголева, И. К. Чернов -Москва : Транспорт, 1966. - 128 с.

3. Безрук, В. М. Дорожные основания и покрытия из укрепленных грунтов: [Текст] / В. М. Безрук, М. Н. Ритов, К. М. Глаголева, И. К. Чернов. -Москва : Транспорт, 1966. - 128 с.

4. Безрук, В. М. Основные принципы укрепления грунтов: [Текст] / В. М. Безрук. - Москва : Транспорт, 1987. - 32 с.

5. Безрук, В. М. Основы стабилизации грунтов в дорожном строительстве: [Текст] / В. М. Безрук, А. И. Лысихина. - Москва : Дориздат, 1944. - 90 с.

6. Безрук, В. М. Современные методы строительства дорожных оснований и покрытий из грунтов, укрепленных цементом, известью, битумом, дегтем: [Текст] / В. М. Безрук, Л. Н. Ястребова, Т. Ю. Любимова, А. В. Волков. -Москва : Автотранспорт, 1960. - 200 с.

7. Безрук, В. М. Теоретические основы укрепления грунтов цементами: [Текст] / В. М. Безрук. - Москва : Автотрансиздат, 1956. - 248 с.

8. Безрук, В. М. Теоретические принципы и перспективы развития комплексных методов укрепления грунтов: В кн.: Материалы VII Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов: [Текст] / В.М. Безрук. -Ленинград : Энергия, 1971. - 9-13 с..

9. Безрук, В.М. Укрепленные грунты: [Текст] / В. М. Безрук, И. Л. Гурячков [и др.]. - Москва : Транспорт, 1982. - 231 с.

10. Бескровный, В.М. Применение нефелинового шлама для строительства оснований автомобильных дорог в условиях Сибири [Текст]:

диссертация ... кандидата технических наук: 05.23.14. - Омск : ОГТУ, 1983. - 218 с.

11. Боженов, П. И. Нефелиновые шламы: монография: [Текст] / П. И. Боженов, В. И. Кавалерова. - Ленинград-Москва : Стройиздат, 1966. - 243 с.

12. Волженский, А. В. Применение зол и топливных шлаков в производстве строи-тельных материалов: [Текст] / А. В. Волженский, И. А. Иванов, Б. Н. Виноградов. - Москва : Стройиздат, 1984. - 255 с.

13. Волженский, А. В. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов: [Текст] / А. В. Волженский, Ю. С. Буров, Б. Н. Виноградов [и др.]. -Москва: Стройиздат, 1969. - 392 с.

14. Волков, Ф. Е. Укрепление водонасыщенных глинистых грунтов растворами гидроксида натрия высоких концентраций: [Текст] / Ф. Е. Волков // Инженерная геология. - 2012. - № 4. - 51-59 с.

15. Воронин, К.М. Стабилизация структуры и свойств мартеновского шлака для повышения эффективности его использования в строительстве [Текст] : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05. - Магнитогорск, 1998. - 136 с.

16. Всесоюзный семинар "Применение золы и золошлаковых отходов ТЭС в транспортном строительстве": тезисы докладов и сообщений: [Текст]. -Москва : ВПТИ Трансстрой, 1988. - 37 с.

17. ГОСТ 25584-2023. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации. Стандарты на методы контроля; введ. 01.02.2024. -Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2024. - 20 с.

18. ГОСТ 12248.8-2020. Грунты. Определение характеристик прочности мерзлых грунтов методом среза по поверхности смерзания. Межгосударственный стандарт; введ. 01.06.2021. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2021. - 15 с.

19. ГОСТ 12536-2014. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава.

Межгосударственный стандарт; введ. 01.07.2015. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2023. - 22 с.

20. ГОСТ 23558-94. Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия; введ 01.01.1995. - Москва : Межгосударственный научно-технический комиссия по стандартизации и техническом нормированию в строительстве, 2023. - 12 с.

21. ГОСТ 25100-2020. Грунты. Классификация. Межгосударственный стандарт. Классификация; введ. 01.01.2021. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2024. - 41 с.

22. ГОСТ Р 59691-2021. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические. Метод определения водопроницаемости. Технические условия; введ. 01.12.2021. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2023. - 18 с.

23. ГОСТ 30416-2020. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. Технические условия; введ. 01.09.2021. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2024. -15 с.

24. ГОСТ Р 70452-2022. Дороги автомобильные общего пользования. Грунты стабилизированные и укрепленные неорганическими вяжущими. Общие технические условия. Стандарты на методы контроля; введ. 01.01.2023. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2023. -24 с.

25. ГОСТ 310.2-76. Цементы. Методы определение тонкости помола. Межгосударственный стандарт; введ. 01.01.1978. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2023. - 3 с.

26. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. Межгосударственный стандарт; введ. 01.07.1983. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2023. - 7 с.

27. ГОСТ 32721-2014. Дороги автомобильные общего пользования. Песок природный и дробленый. Определение насыпной плотности и пустотности. Общие технические условия. Стандарты на методы контроля; введ. 01.02.2015. -Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2023. - 24 с.

28. ГОСТ 5180-2015. Грунты. Методы лабораторного определения предела текучести. Стандарты на методы контроля; введ. 01.04.2016. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2023. -23 с.

29. ГОСТ 12248.9-2020. Грунты. Определение характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов методом одноосного сжатия. Стандарты на методы контроля; введ. 01.06.2021. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2024. - 22 с.

30. ГОСТ 5382-2019. Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа. Стандарты на методы контроля; введ. 01.06.2022. -Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2024. - 134 с.

31. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний.Межгосударственный стандарт; введ. 01.07.1989. - Москва : Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 2019. -26 с.

32. Гедройц, К. К. Химический анализ почв : руководство по ведению лабораторных почвенных исследований: [Текст] / К. К. Гедройц. - Петроград : Новая деревня, 1923. - 258 с.

33. Глуховский, В. Д. Шлакощелочные цементы и бетоны: [Текст] / В. Д. Глуховский, В. А. Пахомов. - Киев : Буд1вельник, 1978. - 184 с.

34. Гончаренко, А.Н. Основы технологии укрепления грунтов: [Текст] / А. Н. Гончаренко. - Киев : Буд1вельник, 1998. - 276 с.

35. Гончарова, Л. В. Основы искусственного улучшения грунтов: [Текст] / под ред. В. М. Безрука. - Москва: Изд-во МГУ, 1971. - 182 с.

36. Гончарова, Л. В. Основы искусственного улучшения грунтов: [Текст] / Л. В. Гончарова. - Москва : МГУ, 1973. - 375 с.

37. Гончарова, Л. В. Основы укрепления грунтов: [Текст] / Л. В. Гончарова. - Москва : Транспорт, 1982. - 140 с.

38. Гончарова Л. В. Основы искусственного улучшения грунтов (техническая мелиорация грунтов): [Текст] / Л. В. Гончарова. - Москва : МГУ, 1973. - 376 с.

39. Горюнова, А. В. Технологии укрепления грунтов: современные методы и проблемы: [Текст] / А. В. Горюнова, Е. А. Мальцева // Инженерный журнал: наука и инновации. - Москва : ОАО «СоюздорНИИ», 2019. - 28-34 с.

40. Грамматиков, Г. А. Асфальтобетон с применением карбидной извести в качестве минерального порошка: [Текст] : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05. - Волгоград, 2006. - 159 с.

41. Гришина, В. А. Грунтобетон с микроармирующими минеральными и органическими добавками для строительства сельских дорог и сооружений: [Текст] : дис. - Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 2010.

42. Грушко, В. А. Композиционные строительные материалы различного функционального назначения с использованием полимер-волокнистых, резино-технических и древесных отходов: [Текст] : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05. - Волгоград, 2001. - 186 с.

43. Гуменский, Б. М. Основы физико-химии глинистых грунтов и их использование в дорожном строительстве: [Текст]. - Ленинград - Москва, 1965. -76 с.

44. Гурячков, И. Л. Исследования по уточнению требований к золам уноса, применяемым в качестве самостоятельного вяжущего при укреплении несвязных грунтов: [Текст]. В сб.: Труды Союздорнии, вып. 82. Москва, 1975.

45. Джеймс, К. Усиление грунтовых оснований: [Текст] / К. Джеймс. -Москва : Транспорт, 1988. - 208 с.

46. Добров, Э. М. Некоторые аспекты применения стабилизаторов глинистых грунтов: [Текст] / Э. М. Добров, С. Н. Емельянов // Автомоб. Дороги: Информ. сб. / Информавтодор. - 1998. - Вып. 5.

47. Добровольский, И.П. Технологии переработки отходов : учебное пособие: [Текст] / И. П. Добровольский, Н. А. Плохих; Федеральное агентство по образованию, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования "Челябинский гос. ун-т". - Челябинск : Челябинский гос. ун-т, 2005. - 219 с.

48. Дэвид, Б. Методы укрепления грунтов: [Текст] / Б. Дэвид. - Москва: Стройиздат, 1979. - 280 с.

49. Епишкин, В. В. Применение стабилизаторов глинистых грунтов: [Текст] / В. В. Епишкин // Автомоб. Дороги. - 1995. - № 7-8.

50. Жан-Поль, М. Укрепление грунтов при помощи геосеток: [Текст] / М. Жан-Поль. - Москва: Легкая и пищевая промышленность, 2005. - 152 с.

51. Загородных, К. С. Анализ проблемы укрепления глинистых грунтов: [Текст] / К. С. Загородных, О. Б. Кукина // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Студент и наука. - 2016. - № 9. - 55-63 с.

52. Зосин, А. П. Адсорбционно-активные материалы для промышленной экологии: [Текст] / А.П. Зосин [и др.]. - Апатиты: Издательство, 1991. - 112 с.

53. Зубова, О. В. Использование в лесном дорожном строительстве зологрунтовых смесей, обработанных вяжущими материалами : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.01 / Зубова Оксана Викторовна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. лесотехн. ун-т им. С.М. Кирова]. - Санкт-Петербург, 2015. -179 с.

54. Зубова, О. В. Increase sludge-ground and ash-ground mixtures crystal lattice strength by lowering the pH environ-ment // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2019 316 12085 D0I:10.1088/1755-1315/316/1/012085.

55. Иванов, К. С. Шлакощелочные бетоны с применением жидких стёкол из опаловых пород : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05. -Тюмень, 2005. - 105 с.

56. Ильина, О. В. Полимерные строительные композиционные материалы для применения в широком диапазоне температур и агрессивных сред : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05 / Ильина Ольга Васильевна; [Место защиты: Вост.-Сиб. гос. ун-т технологий и упр.]. - Улан-Удэ, 2013. - 128 с.

57. Кавалерова, В. И. Исследование вяжущих свойств и пути использования отходов Ачинского глиноземного завода: Автореф. дис... канд.техн.наук. - Ленинград, 1959. - 21 с.

58. Кавалерова, В. И. Исследование вяжущих свойств и пути использования отходов Ачинского глиноземного завода: Автореф. дис. канд.техн.наук. - Ленинград, 1959. - 21 с.

59. Кандауров, И. Н. Механика зернистых сред и ее применение в строительстве: [Текст]. - Ленинград: Стройздат, 1988. - 281 с.

60. Карнаухов, А. П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов: [Текст]. - Новосибирск : Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. - 470 с.

61. Кнатько, В. М. Роль и значение теории синтеза вяжущих в грунтах для развития химических способов их укрепления: [Текст] / В. М. Кнатько. -Л.Тр.ВАУГА, 1969. Вып. 39.

62. Кнатько, В. М. Физико-химическая механика как основа дальнейшего развития комплексных методов укрепления грунтов и вопросы экономической целесо-образности применения этих методов: [Текст] / В. М. Кнатько, Ф. Я. Спасский, В. В. Бегле-цов, В. М.Безрук, С. С. Морозов. - Ленинград, Тр.ВАУГА, 1968. вып. 30.

63. Колбас, Н. С. Вопросы теории комплексного укрепления грунтов вяжущими материалами с применением лесохимических реагентов и отходов промышленности [Текст]. - Ленинград : Изд-во ЛГУ, 1978. - 183 с.

64. Коломиец, Р. А. Грунтобетоны и строительные растворы с вяжущими на основе гидросульфоферритов кальция: [Текст]. - 2001.

65. Колосков, В. Н. Разборка жилых зданий и переработка их конструкций и материалов для повторного использования: [Текст] / В. Н. Колосков, П. П.

Олейник, А. Ф. Тихонов. - М. : изд-во Ассоц. строит. вузов, 2004 (ППП Тип. Наука). - 199 с.

66. Коновалов, С. В. Проектирование и обеспечение качества строительства дорожных одежд с основаниями из комплексно укрепленных грунтов: [Текст] / С. В. Коновалов, М. С. Коганзон, В. С, Прокопец, А. Б.Зырянов. - Москва: МАДИ, 1988.

67. Конючков, В. В. Эффективные дорожно-строительные материалы и современные методы оценки их качества: учебное пособие: [Текст] / В. В. Конючков, И. И. Магомедэминов. - Йошкар-Ола: МарГУ, 1986. - 78 с.

68. Корнеев, В. И. Использование нефелинового шлама Ачинского глиноземного комбината в формовочных смесях: [Текст]. -В сб.: Комплексное использование сырья в технологии вяжущих веществ / Под ред. проф. М. М. Сычева. Ленинград: ЛТИ, 1973, 25-29 с.

69. Коршунов, М. А., Володько В.П. Исследование свойств грунта, укрепленного молотым гранулированным доменным шлакомс: [Текст] / М. А. Коршунов, В. П. Володько // Материалы Всесоюзного научно-технического совещания по основным проблемам технического прогресса в дорожном строительстве. Сб. 6: Дорожные одежды из грунтов и местных каменных материалов, укрепленных вяжущими. Москва : Союздорнии, 1971, 95-104 с.

70. Кривенко, П. В. Кислотостойкие материалы на основе щелочных алюмосиликатных связок [ Текст]: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / П.В. Кривенко. -Киев, 1971. - 18 с.

71. Кривенко, П. В. Специальные шлакощелочные цементы [Текст] / П. В. Кривенко. - Киев: Будiвельник, 1992. - 192 с.

72. Воробьева, Л. А. Химический анализ почв: [Текст] / Л. А. Воробьева, Д. В. Ладонин, О. В. Лопухина, Т. А. Рудакова, А. В. Кирюшин // Вопросы и ответы. - Москва, 2011. - 186 с.

73. Лофлер, М. Методики подбора составов грунтов, укрепленных известью, для дорожного строительства: [Текст] / М. Лофлер, Н. А. Слободчикова // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2018. №2 (25).

74. Лыткин, А. А. Исследование эффективности использования белитового шлама для устройства монолитных слоев дорожных одежд методом холодного ресайклинга: [Текст] / А. А. Лыткин, Г. Б. Старков, Е. Я. Вагнер // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. -2020.-Т. 17.-№ 6(76).-С. 764-776. - Б0110.26518/2071-7296-2020-17-6-764-776.

75. Лыщик, П. А. Укрепление дорожных грунтов шлаковыми добавками: [Текст] / П. А. Лыщик, А. И. Науменко // Труды БГТУ 2012. №2. с. 70-72.

76. Мавлиев, Л. Ф. Цементогрунт с комплексной добавкой на основе кремнийорганических соединений для дорожного строительства: [Текст] : дис. -Казан. гос. архитектур.-строит. ун-т, 2015.

77. Максимович, Н. Г. Биотехнологии в инженерной геологии: [Текст] / Н. Г. Максимович, В. Т. Хмурчик // Инженерная геология. - 2014. - № 3. - 18-25 с.

78. Маркова, И. Ю. Золобитумные вяжущие для асфальтобетонных смесей: [Текст] : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05 / Маркова Ирина Юрьевна; [Место защиты: Белгород. гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова]. -Белгород, 2015. - 195 с.

79. Маршаков, А. В. Использование нефелинового шлама для укрепления грунтовых оснований: [Текст] / А. В. Маршаков, Д. М. Карпова // Геотехническая механика. - 2017. - № 2. - 18-22 с.

80. Мищенко, Н. Ф. Стабилизация и укрепление грунтов в аэродромном и дорожном строительстве: [Текст] / Н.Ф. Мищенко. - Ленинград, 1963. - 374 с.

81. Моисеев, В. И. Повышение транспортно-эксплуатационного уровня дорожных покрытий лесовозных дорог с применением резиновой крошки: [Текст] : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.01 / Моисеев Владимир Иванович; [Место защиты: Сиб. гос. технол. ун-т]. - Красноярск, 2013. - 164 с.

82. Левин, Б. В. Нефелиновые концентраты и шламы - уникальное сырье для геополимерных материалов и конструкций: [Текст] / Б. В. Левин, Б. С. Лисюк, К. Л. Луценко [и др.] // Мир дорог. - 2020. - № 129-130. - С. 91-100.

83. Ольховиков, В. М. Опыт использования стабилизатора глинистых грунтов: [Текст] / В. М. Ольховиков // Автомоб. Дороги. - 1994. -№3.

84. Панфилова М.И. Физико-химические свойства вспененных глиноцементных систем: [Текст] : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.04. - Тверь, 2004. - 129 с.

85. Патент № 2392244 С1 Российская Федерация, МПК С04В 28/04, С04В 14/10, С04В 111/20. Смесь для грунтобетона : № 2009112224/03 : заявл. 02.04.2009 : опубл. 20.06.2010 / В. В. Строкова, Т. В. Дмитриева, С. В. Карацупа ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова).

86. Патент № 2685599 С1 Российская Федерация, МПК С04В 28/04, Б02Б 5/38. Способ устройства монолитных свайных опор инженерных сооружений на основе нефелинового шлама: №2018106222 : заявл. 19.02.2018 :опубл. 22.04.2019 /

B. В. Артемьев, О. В. Зубова, М. А. Вальдер, В. И. Ефимов, А.Н. Гудебский, В. В. Силецкий, Г. А. Бессараб, В. Г. Станкевич ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени

C.М. Кирова".

87. Путилин, Е. И. Обзорная информация отечественного и зарубежного опыта применения отходов от сжигания твердого топлива на ТЭС: [Текст] / Е. И. Путилин, В. С. цветков // Союздорнии. Москва, 2003. - 60 с.

88. Рахимова, Н. Р. Шлакощелочные вяжущие и бетоны с силикатными и алюмосиликатными минеральными добавками [Текст]: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.23.05 [Текст] / Н.Р. Рахимова. - Казань: Казан. гос. архит.-строит. ун-т, 2010. - 38 с.

89. Ребиндер, П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. Избранные труды: [Текст] / П. А. Ребиндер. -Москва : Наука, 1979. - 384 с.

90. Ребиндер, П. А. Физико-химические основы гидратационного твердения вяжущих веществ: Доклад на VI международном конгрессе по химии

цемента: [Текст] / П. А. Ребиндер, Е. Е. Сегалова и др. - Москва : ВНИИЭСМ, 1974. - 22 с.

91. Ребиндер, П. А. Придание грунтам водонепроницаемости и механической прочности: [Текст] / П. А. Ребиндер, Н. Н. Среб-Сербина -Ленинград: Изд-во АН СССР, 1942.

92. Свод правил: Промышленный транспорт: СП 37.13330.2012. - Взамен СНиП 2.05.07-91; введ. 01.01.2013. - Москва : ТК 465 "Строительство", 2012. -202 с.

93. Свод Правил: Земляные сооружения, основания и фундаменты: СП 45.13330.2017. - Взамен СНиП 3.02.01-87; введ. 27.02.2017. - Москва : ТК 465 "Строительство", 2017. - 239 с.

94. Самедов, А. М. Укрепление переувлажненных глинистых грунтов молотой негашеной известью или жженой магнезией: [Текст] / А. М. Самедов, Д. В. Ткач // Известия ТулГУ, Науки о Земле, 2012. №2.

95. Сатин, М. С. Автоклавный пенобетон на некоторых отходах промышленности, содержащих двухкальциевый силикат: [Текст]: Автореф. дис. ... канд.техн.наук. - Ленинград, 1951. - 10 с.

96. Сватовская, Л. Б. Активированное твердение цементов / Л. Б. Сватовская, М. М. Сычёв. - Ленинград : Стройиздат, 1983. - 164 с.

97. Сватовская, Л. Б. Активированное твердение цементов: [Текст] / Л. Б. Сватовская, М. М. Сычёв. - Ленинград : Стройиздат, 1983. - 164 с.

98. Сегалова, Е. Е. Современные физико-химические представления о процессах твердения минеральных вяжущих веществ: [Текст] / Е. Е. Сегалова, П. А. Ребиндер // Строительные материалы. - 1960. - №1.

99. Серов, Н. М. Лабораторные опыты по стабилизации связных грунтов с применением хлорного железа в качестве ускорителя твердения: [Текст] / Н. М. Серов // Труды ЛКВВИА им. А.Ф. Можайского. - Ленинград: Изд-е академии, 1961. - Вып. 357.

100. Сиверцев, Г. Н. Некоторые экспериментальные предпосылки для построения единой теории твердения вяжущих на коллоидно-химической основе:

[Текст] / Г. Н. Сиверцев // Труды совещания по химии цемента. - Москва : Промстройиздат, 1956.

101. Силецкий, В. В. Исследование процессов структурообразования в переувлажненных грунтах, обработанных нефелиновым шламом с добавкой цемента / В. В. Силецкий, О. В. Зубова, Н. Ю. Лигай // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : Материалы XV международной научно-технической конференции. - Вологда : ВоГУ, 2018. - С. 154-156.

102. Силецкий, В. В. Исследование смесей нефелинового шлама с различными компонентами - заполнителями в качестве материалов для строительства лесных дорог / О.В. Зубова, Д.М. Кулик, В.И. Луговой, В.В. Силецкий // Актуальные вопросы в лесном хозяйстве : Материалы II молодежной международной научно-практической конференции. - Санкт-Петербург : Изд-во: Полиграф экспресс, 2018. - С. 155-158.

103. Силецкий, В. В. Совершенствование системы водоотвода лесных дорог. / О.В. Зубова, Н.Ю. Лигай, В.В. Силецкий // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : Материалы XVI международной научно-технической конференции. - Вологда : ВоГУ, 2018. - С. 143-144.

104. Силецкий, В. В. Применение нефелинового шлама для укрепления земляного полотна на слабых грунтах / О.В. Зубова, В.В. Силецкий, Д.М. Кулик // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : Материалы XVI международной научно-технической конференции. - Вологда : ВоГУ, 2018. - С. 144-147.

105. Силецкий, В. В. Применение монолитных свайных опор на основе нефелинового шлама для укрепления земляного полотна лесных дорог на болотах. / О.В. Зубова, М.В. Кистина, А. И. Филимонов, В.В. Силецкий // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : Материалы XVII международной научно-технической конференции. - Вологда : ВоГУ, 2019. - С. 183-185.

106. Силецкий, В. В. Уплотнение и обеспечение проектной прочности дорожных одежд из грунтов местного залегания обработанных нефелиновым шламом / О.В. Зубова, М.В. Кистина, В.В. Силецкий, А.И. Филимонов //

Актуальные проблемы развития лесного комплекса : Материалы XVII международной научно-технической конференции. - Вологда : ВоГУ, 2019. - С. 188-189.

107. Силецкий, В. В. Повышение долговечности лесных дорог при применении шламогрунтов в качестве морозозащитных слоев земляного полотна /

B.В. Силецкий, О.В. Зубова // Инженерные кадры - будущее инновационной экономики России : Материалы V Всероссийской студенческой конференции. -Йошкар-Ола : ПоГТУ, 2019. - С. 100-103.

108. Силецкий, В. В. Возможности усовершенствования систем продольного водоотвода / О.В. Зубова, В.В. Силецкий // Актуальные проблемы развития лесного комплекса. : Материалы XVIII международной научно-технической конференции. - Вологда : ВоГУ, 2020. - С. 210-212.

109. Силецкий, В. В. Перспективы использования щелочной активации шламогрунтов для повышения их прочностных характеристик / О.В. Зубова, В.В. Силецкий, С.Е. Воронин // Сборник статей по материалам научно-технической конференции института технологических машин и транспорта леса по итогам научно-исследовательских работ 2020. - Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2021. - С. 69-73.

110. Силецкий, В. В. Анализ возможностей применения щелочей в качестве активатора нефелинового шлама / О.В. Зубова, В.В. Силецкий // Актуальные вопросы лесного хозяйства : Материалы V международной молодежной научно-практической конференции. - Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2021. - С. 65-67.

111. Силецкий, В. В. Возможности применения биополимеров в лесном дорожном строительстве / В.В. Силецкий, О.В. Зубова // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России : Материалы XVIII Всероссийской (национальной) научно-технической конференции. - Екатеринбург : УГЛТУ, 2021. -

C. 462-464.

112. Силецкий, В. В. Совершенствование технологии укрепления грунтов лесной зоны отходами промышленности / О.В. Зубова, В.В. Силецкий //

Эффективный ответ на современные вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологии: социально экономические и экологические проблемы лесного комплекса : Материалы XIV Международной научно-технической конференции. - Екатеринбург : УГЛТУ, 2023. - С.50-55.

113. Силецкий, В.В. Применение щелочей в лесном дорожном строительстве: перспективы и ограничения / В.В. Силецкий, В.Н. Смирнова // Сборник статей по материалам научно-технической конференции института технологических машин и транспорта леса по итогам научно-исследовательских работ 2022. - Санкт-Петербург: СПбГЛТУ, 2023. - С. 64-69.

114. Силецкий, В. В. Применение гидроксида натрия в лесном дорожном строительстве / В. В. Силецкий, В. Н. Смирнова // Повышение эффективности лесного комплекса : Материалы Девятой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. - Петрозаводск : ПГУ, 2023. - С. 155-156.

115. Силецкий, В. В. Укрепление грунтов лесных дорог с использованием комбинированной смеси нефелинового шлама, грунта и гидроксида калия / В. В. Силецкий // Оптимизация лесопользования : Материалы Всероссийской (национальной) научно-практической конференции с международным участием. -Екатеринбург: УГЛТУ, 2023. - С. 348-354.

116. Силецкий, В. В. Исследования дорожных смесей на основе грунтов лесной зоны и нефелинового шлама с добавками минеральных вяжущих / О. В. Зубова, В. В. Силецкий, А. П. Козлов, К. В. Кузнецов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2018. - Вып. 223. - С. 187-200.

117. Силецкий, В. В. Исследование процессов структурообразования при укреплении органических осадков промывных вод ГУП «Водоканал» комплексным вяжущим / О. В. Зубова, В. В. Силецкий, Н. А. Тюрин, Л. Я. Громская // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. -Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2019. - Вып. 227. - С. 209-223.

118. Силецкий, В. В. Совершенствование технологии строительства продольного водоотвода / О. В. Зубова, В. В. Силецкий // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2020. - Вып. 233. - С. 166-176.

119. Силецкий, В. В. Исследование процесса структурообразования материала из смеси нефелинового шлама и щебня с добавлением цемента / О. В. Зубова, В. В. Силецкий // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2021. - Вып. 235. - С. 179-186.

120. Силецкий, В. В. Воздействие щелочных катализаторов на шламогрунтовые смеси / О. В. Зубова, В. В. Силецкий // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2022. - Вып. 241. С. 173-183.

121. Силецкий, В. В. Оценка влияния химического и фракционного состава нефелинового шлама на прочностные свойства шламогрунтов / В. В. Силецкий // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2023. - Вып. 243. - С. 227-239.

122. Сиротюк, В. В. Влияние углистых остатков на качество золошлаков, применяемых для строительных технологий: [Текст] / В. В. Сиротюк, Т. П. Троян // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. -2017. - № 6(58). - 119-125 с.

123. Слободчикова, Н.А. Укрепленные грунты в дорожном строительстве : монография: [Текст] / Н. А. Слободчикова // Министерство науки и высшего образования РФ, Иркутский национальный исследовательский технический университет. - Иркутск : Издательство Иркутского национального исследовательского технического университета, 2019. - 159 с.

124. Смирнов, Ю. Н. Применение составленных вяжущих на основе гипса для укрепления мелкозернистых песков в дорожном строительстве с осуществлением повторного виброуплотнения. - 1984.

125. Соколов, А. А. Композиционные шлакощелочные вяжущие с добавками молотого боя керамического кирпича, растворы и бетоны на их основе:

[Текст] : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05. - Казань, 2006. -181 с.

126. Сторожук, Н. А., Павленко Т.М., Аббасова А.Р. Особенности золы тепловых электростанций как заполнителя для бетонов: [Текст] / Н. А. Сторожук, Т. М. Павленко, А. Р. Аббасова // Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. 2017. №5 (71).

127. Сычев, М. М. и др. Комплексная переработка нефелинового шлама: [Текст] /М. М. Сычев и др. - Москва : Металлургия, 1974. - 199 с.

128. Таскаев, О. Г. Грунт, укрепленный известью, гидрофобизированной отходом электродной промышленности: [Текст]: дис. - Новосибирск : [Сиб. гос. ун-т путей сообщ.], 2004.

129. Улыбков, М.В. Улучшение свойств грунтов поверхностно-активными и структурообразующими веществами: [Текст] / М. В. Улыбков, Л. А. Марков, А. П. Парфенов, А. П. Петрашев, Б. В. Пугачев, И. И. Черкасов и др. - Москва : Автотрансиздат, 1963.

130. Устинова, М. В. Разработка технологии композитных цементно-бентонитовых систем с добавкой золы от сжигания шпал и применение их при строительстве и эксплуатации объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта: [Текст] : диссертация ... кандидата технических наук : 03.02.08 / Устинова Марина Владимировна; [Место защиты: Моск. гос. ун-т путей сообщ. МПС РФ]. - Москва, 2012. - 157 с.

131. Файзрахманова, Г. М. Разработка технологии получения органического вяжущего для дорожного строительства с использованием продуктов термической переработки биомассы дерева: [Текст] / Г. М. Файзрахманова, С. А. Забелкин, А. Н. Грачев, В. Н. Башкиров // Вестник Приамурского государственного университета им. Шолом-Алейхема. - 2015. - № 2(19). - 79-85 с.

132. Федулов, А. А. Применение поверхностно-активных веществ (стабилизаторов) для улучшения свойств связных грунтов в условиях дорожного

строительства //Дисс. канд. техн. наук/Федулов Андрей Александрович, МАДГТУ (МАДИ).-Москва. - 2005.

133. Филатов, М. М. Стабилизация дорожных грунтов и ее теоретичесоке обоснование: [Текст] «Дорога и автомобиль», № 3 / М.М. Филатов. - Москва : 1937, 7-11 с.

134. Филатов, В. А. Лабораторные исследования по укреплению грунтов нефелиновыми цементами и другими местными минеральными вяжущими: [Текст] / В. А. Филатов // Труды ЛКВВИА им. А.Ф. Можайского. - Ленинград: Изд-е академии, 1961. - Вып. 357.

135. Чоборовская, И. С. К вопросу укрепления грунтов сульфитно-спиртовой бардой: [Текст] / И. С. Чоборовская. - В кн.: Материалы IV Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов. - Тбилиси: Грузинский политехн. ин-т, 1964. -185 - 188 с.

136. Чудинов, С. А. Повышение качества цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог: [Текст] : дис. - Воронежская государственная лесотехническая академия, 2011.

137. Шепелев, И. И. Влияние нефелинового шлама, применяемого в дорожных одеждах, на загрязнение почвы придорожной полосы / И. И. Шепелев, С. О. Потапова, Е. Н. Еськова // Экологические чтения-2021 : XII Национальная научно-практическая конференция с международным участием, Омск, 04-05 июня 2021 года. - Омск: Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, 2021. - 754-758 с.

138. Щербакова Р. П., Могилевич В.М., Тюменцева О.В. Дорожные одежды из цементогрунтов: [Текст] / Р. П. Щербакова, В. М. Могилевич, О. В. Тюменцева. - Москва : Транспорт, 1973. - 214 с.

139. Юмашев, В. М. Возможности применения стабилизаторов, предлагаемых зарубежными фирмами: [Текст] / В. М. Юмашев, С. Г. Фурсов, В. С. Исаев // Автомоб. Дороги. - 1995. - №3-4.

140. Ядыкина, В. В. Управление процессами формирования и качеством строительных композитов с учетом состояния поверхности дисперсного сырья:

[Текст] : монография / В. В. Ядыкина. - Москва : Изд-во Ассоц. строительных вузов, 2009. - 373 с. : ил., табл.; 20 см.; ISBN 978-5-93093-734-3.

141. Ященко, А. В. Исследование укреплений грунтов древесной газогенераторной смолой с добавкой извести для строительства автомобильных лесовозных дорог. Автореферат канд. дисс. Ленинград, 1972. - 20 с.

142. Abdeldjouad, L., Asadi, A., Huat, B.K., Jaafar, S., Dheyab, W., Elkhebu,A., 2019a. Effect of curing temperature on the development of hardstructure of alkali-activated soil. Int. J. Geomate 17 (60), 117-123.

143. Abdeldjouad L. et al. Effect of clay content on soil stabilization with alkaline activation //International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering. -2019. - Т. 5. - №. 1. - С. 1-8.

144. Alsafi S, Farzadnia N, Asadi A, Huat BK (2017) Collapsibility potential of gypseous soil stabilized with fly ash geopolymer; characterization and assessment. Constr Build Mater 137:390-409.

145. Al-Tabbaa A. Reactive magnesia cement //Eco-efficient concrete. -Woodhead Publishing, 2013. - С. 523-543.

146. Bras, A., Leal, M., Faria, P., 2013. Cement-cork mortars for thermal bridges correction. Comparison with cement-EPS mortars performance. Constr.Build.Mater.,49, pp.315-27.

147. CAI Guang-hua, LIU Song-yu, DU Yan-jun, ZHANG Ding-wen, ZHENG Xu (2015). Strength and deformation characteristics of carbonated reactive magnesia treated silt soil. J. Cent. South Univ. (2015) 22: 1859-1868. DOI: 10.1007/s11771-015-2705-5.

148. Chang I, Cho G-C (2012) Strengthening of Korean residual soil with b-1,3/1,6-glucan biopolymer. Constr Build Mater 30:30-35.

149. Chang I, Cho G-C (2014) Geotechnical behavior of a beta-1,3/ 1,6-glucan biopolymer-treated residual soil. Geomech Eng 7(6):633-647.

150. Chang I, Im J, Cho G-C (2016) Introduction of microbial biopolymers in soil treatment for future environmentally-friendly and sustainable geotechnical engineering. Sustainability 8(3):251.

151. Chang I, Jeon M, Cho G-C (2015) Application of microbial biopolymers as an alternative construction binder for earth buildings in underdeveloped countries. Int J Polym Sci 2015:9.

152. Chang I, Prasidhi AK, Im J, Shin H-D, Cho G-C (2015) Soil treatment using microbial biopolymers for anti-desertification purposes. Geoderma 253-254:39-47.

153. Chindaprasirt P, Chareerat T, Hatanaka S, Cao T (2011) High-Strength Geopolymer Using Fine High-Calcium Fly Ash. Journal of Materials in Civil Engineering 23(3):264-270.

154. Davidovits J. Chemistry of Geopolymeric Systems Terminology // Geopolymer 1999. Saint -Quentin, France, P. 9-40.

155. Elkhebu A, Zainorabidin A, Bakar I, Huat BK, Abdeldjouad L, Dheyab W (2019) Alkaline activation of clayey soil using potas-sium hydroxide & fly ash. Int J Integr Eng 10(9):99-104.

156. Faria, P. 2016.Earth andlime mortars -characteristics and applications (in Portuguese).A Cal no Espa?o Ibérico: Um Futuro com Historia, in: Veiga, R., Menezes, M., Santos Silva, A., Santos, A.R., Santos, D.,Botas. S. (Eds.), V FICAL -Jornadas do Fórum Ibérico da Cal, LNEC, pp.277-286.

157. Fasihnikoutalab M. H. et al. The effect of olivine content and curing time on the strength of treated soil in presence of potassium hydroxide //International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering. - 2017. - T. 3. - №. 2. - C. 12.

158. Fasihnikoutalab MH, Asadi A, Unluer C, Huat BK, Ball RJ, Pourakbar S (2017) Utilization of alkali-activated olivine in soil stabilization and the effect of carbonation on unconfined compressive strength and microstructure. J Mater Civ Eng 29(6):601-613.

159. G.H. Cai, Y.J. Du, S.Y. Liu, and D.N. Singh (2015). Physical properties, electrical resistivity, and strengthcharacteristics of carbonated silty soil admixed with reactivemagnesia. Canadian Geotechnical Journal 06.27.15. D0I:10.1139/cgj-2015-0053.

160. Hossain K. M. A., Lachemi M., Easa S. Stabilized soils for construction applications incorporating natural resources of Papua New Guinea // Resources, Conservation and Recycling. - 2007. - T. 51. - №. 4. - C. 711-731.

161. Im J, Tran ATP, Chang I, Cho G-C (2017) Dynamic properties of gel-type biopolymer-treated sands evaluated by Resonant Column (RC) tests. Geomech Eng 12(5):815-830. https://doi.org/10. 12989/gae.2017.12.5.815.

162. Kavak A., Akyarli A. A field application for lime stabilization //Environmental geology. - 2007. - T. 51. - №. 6. - C. 987-997.

163. Krivenko P. et al. A review on alkaline activation: new analytical perspectives //Mater. Construcc. - 2014. - T. 64. - №. 315. - C. e022.

164. Meo SA. Health hazards of cement dust. Saudi Med J 2014;25(9):1153-9.

165. Nuno C., Stephanie G., Lisete F., Amandio T. P. (2012) Effects of Alkaline Activated Fly Ash and Portland Cement on Soft Soil Stabilisation. Cement and Concrete Research 48(4):271-314.

166. Obianyo I. I., Onwualu A. P., Soboyejo A. B. O. Mechanical behaviour of lateritic soil stabilized with bone ash and hydrated lime for sustainable building applications //Case Studies in Construction Materials. - 2020. - T. 12. - C. e00331.

167. Pacheco-Torgal F, Abdollahnejad Z, Camoes AF, Jamshidi M, Ding Y (2012) Durability of alkali-activated binders: A clear advantage over Portland cement or an unproven issue? Construction and Building Materials 30:400-405.

168. Pourakbar S, Asadi A, Huat BB, Fasihnikoutalab MH (2015) Soil stabilization with alkali-activated agro-waste. Environ Geotech 2(6):359-370.

169. Sargent P, Hughes PN, Rouainia M, White ML (2013) The use of alkali-activated waste binders in enhancing the mechanical prop-erties and durability of soft alluvial soils. Eng Geol 152:96-108.

170. Savitskyi, N. Properties of thermal power plants ash and concretes made on its basis / N. Savitskyi, T. Pavlenko, A. Abbasova // Theoretical Foundations of Civil Engineering. - Warsaw, 2014. - Vol. 22. - P. 33-38.

171. Sperberga I, Spela P, Rundans M, Cimmers A (2015) Chemically and thermally activated illite clay from latvia. Mater Sci Appl Chem 32:27-32.

172. Villa C, Pecina ET, Torres R, Gomez L (2010) Geopolymer synthesis using alkaline activation of natural zeolite. Construction and Building Materials 24(11):2084—2090.

173. Zaliha, S.Z., Al Bakri, A.M.M., Kamarudin, H., Fauziah, A., 2015.Characterization of soils as potential raw materials for soil stabiliza-tion application using geopolymerization method. In: MaterialsScience Forum, Vol. 803. Trans Tech Publications, pp. 135-143.

174. Siletskiy, V. Increase sludge-ground and ash-ground mixtures crystal lattice strength by lowering the pH environment / O. Zubova, V. Siletskiy, S. Kukanov, T. Kovalenko // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2019. - № 316. - P. 012085.

175. Siletskiy, V. Research in the field of using of ash from the incineration of sewage sludge, treated with mineral binders, for forest road construction / O. Zubova, V. Siletskiy, D. Kulik, T. Kovalenko, M. Naskovets // E3S Web of Conferences Volume 222 (2020) International Scientific and Practical Conference "Development of the Agro-lndustrial Complex in the Context of Robotization and Digitalization of Production in Russia and Abroad" (DAIC 2020) Yekaterinburg, Russian Federation, October 15-16, 2020.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Характеристики исследуемых материалов

Таблица 1. А - Химический состав золы от сжигания осадков сточных вод ГУП "Водоканал СПб"

Химический элемент Содержание, %

А120З 20,3

&02 18,1

СаО 15,2

Ре2Оз 11,4

Ш2О 6,5

К2О 4,8

МйО 4,1

ТЮ2 3,2

БО3 2,6

МпО 0,9

Р2О5 0,5

2пО 0,3

СиО 0,2

РЬО 0,1

"аблица 2. А - Характеристика исследуемого грунта

Химический элемент Содержание, %

8102 54,6

А120З 16,2

Ре2Оз 6,8

МйО 3,2

СаО 2,8

Ш2О 1,6

К2О 1,1

Приложение Б

Результаты исследований нефелинового шлама в различных смесях

Таблица 1.Б - Результаты исследования по определению прочностных показателей шламогрунтовых материалов от фракции и времени структурообразования

№ Дозировка % Фракция НФШ мм. Предел прочности при сжатии, Ясж, Мпа Модуль упругости Еупр, Мпа Объемная плотность Уоб г/см3 Время структуро-образование Тстр.сут.

НФШ Грунт

1 50 50 >0,5 0,80 145,51 2,19 7

2 50 50 >0,5 1,00 137,67 2,12 14

3 50 50 >0,5 1,10 129,85 2,02 21

4 50 50 >0,5 1,40 115,32 2,00 28

5 50 50 >0,5 2,05 108,55 2,00 90

6 50 50 0,5 0,75 162,51 2,15 7

7 50 50 0,5 0,90 155,32 2,09 14

8 50 50 0,5 1,00 149,89 2,00 21

9 50 50 0,5 1,35 140,01 1,98 28

10 50 50 0,5 1,80 124,65 1,95 90

11 50 50 1 0,60 190,35 2,12 7

12 50 50 1 0,80 178,11 2,03 14

13 50 50 1 0,95 161,89 1,99 21

14 50 50 1 1,25 150,78 1,97 28

15 50 50 1 1,65 138,23 1,95 90

16 50 50 2 0,40 208,12 2,01 7

17 50 50 2 0,50 197,28 2,00 14

18 50 50 2 0,70 185,64 1,98 21

19 50 50 2 1,00 170,05 1,96 28

20 50 50 2 1,55 150,64 1,95 90

Таблица 2.Б - Физико-механические характеристики шламогрунтовой (суглинок) смеси

№ Дозирова % Предел прочности при сжатии, Ясж, Мпа Модуль упругости Еупр, Мпа Объемная плотность Уоб г/см3 Время структуро-образования Тстр

НФШ Грунт

1 100 0 7,5 87,43 1,87 90

2 100 0 6,3 91,54 1,97 28

3 100 0 5,1 92,21 1,98 21

4 100 0 3,4 94,30 2,07 14

5 100 0 2,9 95,65 2,08 7

6 90 10 5,6 91,51 1,97 90

7 90 10 4,4 97,23 2,02 28

8 90 10 4,0 100,43 2,03 21

9 90 10 2,9 102,01 2,1 14

10 90 10 2,1 105,57 2,14 7

11 80 20 4,2 93,32 2,01 90

12 80 20 3,8 96,76 2,07 28

13 80 20 2,7 106,89 2,12 21

14 80 20 2,2 108,21 2,17 14

№ Дозирова % Предел прочности при сжатии, Ясж, Мпа Модуль упругости Еупр, Мпа Объемная плотность, Уоб г/см3 Время структуро-образования Тстр

НФШ Грунт

15 80 20 1,8 110,49 2,19 7

16 70 30 3,8 97,88 2,06 90

17 70 30 2,8 104,12 2,14 28

18 70 30 2,1 109,65 2,16 21

19 70 30 1,7 112,76 2,19 14

20 70 30 1,5 120,11 2,21 7

21 60 40 2,5 103,22 2,11 90

22 60 40 1,9 108,9 2,18 28

23 60 40 1,6 115,44 2,2 21

24 60 40 1,3 122,91 2,21 14

25 60 40 1,1 130,17 2,24 7

26 50 50 2,05 108,55 2,17 90

27 50 50 1,4 115,32 2,19 28

28 50 50 1,1 129,85 2,22 21

29 50 50 1 137,67 2,24 14

30 50 50 0,8 145,51 2,27 7

31 40 60 2,5 140,13 2,19 90

32 40 60 1,9 165,89 2,23 28

33 40 60 1,3 189,77 2,24 21

34 40 60 0,9 202,43 2,25 14

35 40 60 0,5 210,12 2,27 7

36 30 70 2,3 170,21 2,17 90

37 30 70 1,6 243,65 2,22 28

38 30 70 1,2 262,92 2,23 21

39 30 70 0,7 287,16 2,24 14

40 30 70 0,6 290,87 2,26 7

41 20 80 2,1 200,56 2,15 90

42 20 80 1,7 260,43 2,19 28

43 20 80 1,5 287,89 2,21 21

44 20 80 0,6 356,32 2,22 14

45 20 80 0,4 370,21 2,25 7

46 10 90 1,8 238,49 2,14 90

47 10 90 1,3 275,35 2,18 28

48 10 90 1,1 322,89 2,19 21

49 10 90 0,6 455,3 2,19 14

50 10 90 0,4 563,78 2,24 7

Таблица 3.Б - Физико-механические характеристики шламогрунтовой (супесь) смеси

№ Дозирова % Пррделпрэчнэсги при сжатии, Ясж, Мпа Модуль упругости Еупр, Мпа Объемная плотность Уоб г/см3 Время структуро-образования Тстр

НФШ Супесь

1 100 0 6,80 74,32 1,68 90

2 100 0 5,40 75,98 1,75 28

№ Дозирова % Предел прочности при сжатии, Ясж, Мпа Модуль упругости Еупр, Мпа Объемная плотность Уоб г/см3 Время структуро-образования Тстр

НФШ Супесь

3 100 0 4,30 78,38 1,78 21

4 100 0 3,00 84,87 1,86 14

5 100 0 2,50 100,43 1,87 7

6 90 10 4,80 77,78 1,77 90

7 90 10 3,70 82,65 1,82 28

8 90 10 3,40 85,37 1,83 21

9 90 10 2,60 91,81 1,89 14

10 90 10 1,80 110,85 1,93 7

11 80 20 3,60 76,52 1,81 90

12 80 20 3,20 82,25 1,86 28

13 80 20 2,30 90,86 1,91 21

14 80 20 2,00 97,39 1,95 14

15 80 20 1,50 116,01 1,97 7

16 70 30 3,20 73,41 1,85 90

17 70 30 2,40 84,34 1,93 28

18 70 30 1,80 93,20 1,94 21

19 70 30 1,50 101,48 1,97 14

20 70 30 1,30 126,12 1,99 7

21 60 40 2,10 72,25 1,90 90

22 60 40 1,60 76,23 1,96 28

23 60 40 1,40 80,81 1,98 21

24 60 40 1,20 86,04 1,99 14

25 60 40 0,90 118,45 2,02 7

26 50 50 1,80 68,39 1,95 90

27 50 50 1,30 73,80 1,97 28

28 50 50 1,00 77,91 2,00 21

29 50 50 0,90 82,60 2,02 14

30 50 50 0,70 130,96 2,04 7

31 40 60 2,10 77,07 1,97 90

32 40 60 1,60 91,24 2,01 28

33 40 60 1,10 104,37 2,02 21

34 40 60 0,80 111,34 2,03 14

35 40 60 0,40 151,29 2,04 7

36 30 70 2,00 85,11 1,95 90

37 30 70 1,40 109,64 2,00 28

38 30 70 1,00 131,46 2,01 21

39 30 70 0,60 143,58 2,02 14

40 30 70 0,50 168,70 2,03 7

41 20 80 1,80 90,25 1,94 90

42 20 80 1,50 117,19 1,97 28

43 20 80 1,30 129,55 1,99 21

44 20 80 0,50 160,34 2,00 14

45 20 80 0,30 185,11 2,03 7

46 10 90 1,50 95,40 1,93 90

47 10 90 1,10 110,14 1,94 28

№ Дозирова % Предел прочности при сжатии, Ясж, Мпа Модуль упругости Еупр, Мпа Объемная плотность Уоб г/см3 Время структуро-образования Тстр

НФШ Супесь

48 10 90 0,90 129,16 1,95 21

49 10 90 0,50 159,36 1,97 14

50 10 90 0,30 225,51 2,02 7

Рисунок 1.Б - Зависимость предела прочности при сжатии (Ясж, МПа) образцов из смеси (НФШ, % и остальное суглинок) от дозировок НФШ. Обозначения: •-структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 7 суток, ▲ -структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 14 суток, ■-структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 21 суток, ♦-структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 28 суток, □-структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 90 суток.

Рисунок 2.Б - Зависимость модуля упругости (Еупр, МПа) образцов из смеси (НФШ, % и остальное суглинок) от дозировок НФШ. Обозначения: •-структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 7 суток, ▲ -структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 14 суток, ■-структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 21 суток, ♦ -структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 28 суток, □-структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 90 суток.

Рисунок 3.Б - Зависимость объемной плотности (р, г/см3) образцов из смеси (НФШ, % и остальное суглинок) от дозировок НФШ. Обозначения: •-структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 7 суток, ▲ -структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 14 суток, ■-структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 21 суток,

♦ -структурообразование образцов в воздушно-влажной среде 28 суток, Оструктурообразование образцов в воздушно-влажной среде 90 суток.

Таблица 4.Б - Результаты сравнительного анализа шламогрунтовой смеси

№ Дозировка, % Предел прочности при сжатии, Ясж, Мпа Модуль упругости ц Еупр, Мпа I Коэффи-иент водопо- лощения % Коэффициент морозостойкости Кмр Время структуро-образования Тстр

НФШ Суглинок Супесь

1 80 20 - 3,80 96,76 3,50 0,65 28

2 70 30 - 2,80 104,12 3,88 0,59 28

3 60 40 - 1,90 108,90 4,13 0,57 28

4 50 50 - 1,40 115,32 4,35 0,52 28

5 40 60 - 1,90 165,89 4,97 0,51 28

6 80 - 20 3,20 82,25 2,45 0,60 28

7 70 - 30 2,40 84,34 2,39 0,55 28

8 60 - 40 1,60 76,23 2,24 0,53 28

9 50 - 50 1,30 73,80 2,16 0,49 28

10 40 - 60 1,60 91,34 1,95 0,43 28

Таблица 5.Б - Результаты исследования комплексного укрепления грунта минеральными вяжущими, нефелиновым шламом и цементом

№ Дозировка грунта и Водо- Модуль Предел Коэффициент Коэффициент

вяжущих, % поглощение упругости прочности морозо- водостойкости

НФШ Суглинок Цемент ' % Еупр, МПа при сжатии ¿сж, МПа стойкости Км, ед Кв, ед

1 40 60 2 - 82,45 1,9 0,51 0,92

2 40 60 2 1,83 89,41 1,75

3 40 60 4 - 116,19 2,65 0,52 0,94

4 40 60 4 1,63 112,67 2,5

5 40 60 6 - 95,88 4,1 0,55 0,95

6 40 60 6 1,19 96,77 3,9

7 60 40 2 - 111,12 2,17 0,53 0,94

8 60 40 2 1,55 91,37 2,05

9 60 40 4 - 125,67 3,8 0,54 0,95

10 60 40 4 1,42 117,87 3,6

11 60 40 6 - 118,65 5,25 0,6 0,97

12 60 40 6 1,15 108,67 5,1

13 80 20 2 - 119,27 6,4 0,58 0,95

14 80 20 2 1,32 97,56 6,1

15 80 20 4 - 134,89 8,43 0,59 0,96

16 80 20 4 1,26 122,90 8,1

17 80 20 6 - 129,43 9,1 0,61 0,98

18 80 20 6 1,09 114,67 8,9

19 100 0 2 - 125,84 10,6 0,68 0,97

20 100 0 2 0,95 102,45 10,3

21 100 0 4 - 141,98 12,22 0,68 0,97

22 100 0 4 0,85 127,89 11,9

Рисунок 4.Б - Предел прочности при сжатии (Ясж, МПа) воздушно-сухих образцов из смеси (НФШ - 40-100% и остальное суглинок), обработанной цементом (масс. 2,4 и 6%). Обозначения: •-шламогрунтовая смесь, обработанная 2% цемента, ▲-шламогрунтовая смесь, обработанная 4% цемента, ■-шламогрунтовая смесь, обработанная 6% цемента.

Рисунок 5.Б - Модуль упругости (Еупр, МПа) воздушно-сухих образцов из смеси (НФШ -40-100% и остальное суглинок), обработанной цементом (масс. 2,4 и 6%). Обозначения: •-шламогрунтовая смесь, обработанная 2% цемента, ▲ -шламогрунтовая смесь, обработанная 4% цемента, ■-шламогрунтовая смесь, обработанная 6% цемента.