автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Обоснование применения золошлаковых смесей для строительства земляного полотна с учетом особенностей водно-теплового режима

На правах рукописи

Иванов Евгений Владимирович

ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЗОЛОШЛАКОВЫХ СМЕСЕЙ

ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА

Специальность 05.23.11 — Проектирование и строительство дорог,

метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 Ь ЯНЗ 2015

Омск-2014

005558221

005558221

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Сиротюк Виктор Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, заведующий отделением методов проектирования и экспертизы проектной документации Кулижников Александр Михайлович Федеральное государственное бюджетное учреждение «РОСДОРНИИ»

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры Автомобильные дороги

Ефименко Сергей Владимирович Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный архитектурно-строительный университет»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»

Защита состоится «26» февраля 2015 года в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.250.01 ВАК РФ при ФГБОУ ВПО «СибАДИ» по адресу: 644080, г. 0мск-80, проспект Мира, 5, СибАДИ, ауд. 3124.

Телефон для справок: +7 (3812) 65-20-41; факс: +7 (3812) 65-03-23.

E-mail: bobrova.tv@gmail.com.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)».

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета: 644080, г. 0мск-80, проспект Мира, 5.

Копию отзыва можно присылать на e-mail: bobrova.tv@gmaiI.com.

Автореферат разослан «12» января 2015 года.

Учёный секретарь диссертационного совета, , / (< /

доктор технических наук, профессор j , ; 7 Т.В. Боброва

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Без высокого качества земляного полотна невозможно построить современную автомагистраль, длительное время сохраняющую несущую способность дорожной одежды и ровность покрытия, особенно в сложных грунтовых, гидрологических и климатических условиях, характерных для многих регионов России. В то же время всё более осложняются вопросы отвода земли под карьеры с кондиционным грунтом. Это зачастую вынуждает строительные организации сооружать земляное полотно из грунтов повышенной влажности, либо везти кондиционный грунт с удаленных от участка строительства карьеров. При этом стоимость земляного полотна и всей дороги значительно возрастает.

В теплоэнергетической отрасли сформировалась другая проблема. Она заключается в том, что на пригородных территориях растут отвалы, площадь которых измеряется сотнями гектаров, в которых скапливаются десятки миллионов тонн золошлаковых отходов (ЗШО) тепловых электростанций (ТЭС). Электростанции тратят на утилизацию ЗШО и платежи экологическим службам десятки миллионов рублей. Стоимость расширения или строительства золоотвалов измеряется сотнями миллионов рублей. Эти затраты включают в стоимость энергоресурсов, которая неуклонно растёт и перекладывается на потребителей энергии.

В настоящее время объемы использования ЗШО в развитых странах составляют до 80% их выхода, в РФ эта цифра не превышает 10%. Наиболее быстрая утилизация золошлаковых отходов возможна при крупнотоннажном прямом использовании золошлаковых смесей (ЗШС) из золоотвалов при строительстве насыпей автомобильных и железных дорог, в планировочных насыпях и обратных засыпках.

До недавнего времени одной из причин, по которой проектные, экспертные и строительные организации старались избегать применения ЗШС, являлось отсутствие современной нормативно-методической базы и существование различных «мифов» относительно свойств ЗШС. На примере строительства насыпей из ЗШС в таких странах как Польша, Индия, Чехия, Германия и др. можно оценить устойчивость в условиях воздействия динамических нагрузок от транспорта во времени. Однако в условиях сезонного промерзания необходимо провести детальное изучение процессов водно-теплового режима, возникающих в земляном полотне из ЗШС в осенне-зимний период, с учетом специфических физических свойств ЗШС. Это позволит снять спорные вопросы об устойчивости земляного полотна автомобильных дорог из этих техногенных грунтов - побочных продуктов энергетической промышленности.

Таким образом, актуальность диссертационной работы заключается в обосновании способа решения двух проблем:

— расширение базы грунтовых строительных материалов для сооружения земляного полотна автомобильных дорог;

— утилизации ЗШС из отвалов ТЭС.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом ФГБОУ ВПО «СибАДИ». Исследования выполнялись по прямым договорам с производственными предприятиями. Тема диссертационного исследования включена в программу НИОКР Федерального дорожного агентства (Росавтодор) на 2009-2013 гт.

Степень разработанности. В настоящее время существуют методики расчета водно-теплового режима земляного полотна и прогнозированию морозного пучения дорожных конструкций. Однако применение этих методик ограничено свойствами грунтов природного происхождения и климатическими условиями европейской части РФ. Свойства техногенных грунтов, таких как ЗШС, остаются неизученными в свете их возможного применения в качестве грунта земляного полотна. Определение адекватной методики расчета водно-теплового режима и пучинообразования с учетом специфических свойств ЗШС не проводилось. До настоящего времени не изучены в полной мере физико-механические и прочностные характеристики слоев из ЗШС и технологические параметры строительства земляного полотна из ЗШС.

Основная идея работы состоит в том, что в современных условиях дефицита карьеров с кондиционными грунтами (особенно на пригородных территориях) крупнотоннажное использование ЗШС из отвалов ТЭС в качестве грунта земляного полотна позволит решить ряд строительных и экологических проблем, при этом необходимо учитывать специфические свойства ЗШС, которые оказывают влияние на процесс влагонакопления, промерзания и пучения земляного полотна.

Объект исследования — земляное полотно автомобильных дорог, построенное из золошлаковой смеси в условиях сезонного промерзания.

Предмет исследования — закономерности изменения водно-теплового режима земляного полотна автомобильных дорог из золошлаковой смеси, а также свойства золошлаковых смесей, влияющие на процесс промерзания.

.4 Цель диссертационного исследования — теоретически и экспериментально обосновать возможность применения ЗШС из отвалов ТЭС для сооружения земляного полотна с учетом особенностей водно-теплового режима.

Исходя из цели, сформулированы следующие задачи исследования:

. 1. Установить физико-механические и технологические свойства ЗШС из отвалов ТЭС;

. 2. Предложить модели для прогнозирования глубины промерзания и морозного пучения земляного полотна из ЗШС в процессе промерзания;

3. Экспериментально установить закономерности изменения водно-теплового режима и морозного пучения ЗШС в лабораторных исследованиях и опытных дорожных конструкциях;

4. Оценить экономическую эффективность и экологическую безопасность использования ЗШС для строительства земляного полотна;

5. Разработать рекомендации по проектированию и строительству земляного полотна автомобильных дорог из ЗШС.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

— определены физико-механические, прочностные и технологические свойства ЗШС, используемых в качестве техногенного грунта для строительства земляного полотна;

. — установлены особенности формирования водно-теплового режима насыпей земляного полотна из золошлаковых смесей; ■ ■.-,>■ • — предложена математическая модель для. прогнозирования относительной деформации пучения дорожной конструкции с земляным полотном из ЗШС.

Теоретическая значимость диссертационной работы заключается в развитии научных положений и совершенствовании методики расчета глубины промерзания и морозного пучения земляного полотна из ЗШС при его промерзании в зимний период.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в определении расчетных физико-механических показателей свойств ЗШС, необходимых для конструирования и расчета дорожных конструкций на прочность и устойчивость, а также определение технологических свойств ЗШС, которые необходимо учитывать при строительстве земляного полотна.

В ходе проведения диссертационного исследования разработан и передан заказчику нормативно-методический документ: Стандарт организации ОАО «Территориальная генерирующая компания №11» СТО 82982783.001-2010 «Материалы золошлаковые Омских ТЭЦ для дорожного строительства. Технические условия». Материалы исследований были использованы при разработке нормативно-методического документа ОДМ 218.2.031-2013 «Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве».

Результаты исследования использованы при подготовке занятий по дисциплине «Специальные вопросы проектирования дорог» для слушателей ФПК, магистрантов и студентов ФГБОУ ВПО «СибАДИ», а также при разработке дипломных проектов на кафедре «Проектирования дорог».

Методология и методы исследования. Методологической основой для решения поставленных задач является системный подход при изучении физико-механических свойств ЗШС. Методология работы основана на использовании теории тепло- и массопереноса в дисперсных однородных средах и положений методов расчетов водно-теплового режима земляного полотна.

В процессе выполнения диссертационного работы использованы методы исследования, включающие: литературный и патентный поиск, анализ и обобщение, теоретические исследования и физические эксперименты, теорию планирования эксперимента, опытное строительство и обследование, экологическую и технико-экономическую оценку результатов исследования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается методологической базой исследований, основанной на фундаментальных теоретических положениях; соблюдением основных принципов физического и математического моделирования; достаточным объемом экспериментальных данных, полученных с использованием приборов и оборудования, прошедших поверку. Результаты исследования докладывались и получили положительные отзывы на 12 научных конференциях различного уровня.

Положения, выносимые на защиту:

— математическая модель для прогнозирования относительной деформации пучения дорожной конструкции с земляным полотном из ЗШС в зависимости от типа местности по условиям увлажнения;

— результаты экспериментальных исследовании физико-механических и технологических свойств золошлаковых смёЬей из отвалов ТЭС Западной Сибири, рассматриваемых в качестве грунта для сооружения земляного полотна автомобильных дорог.

Личный вклад автора заключается в определении цели и задач исследования, выполнении теоретических и экспериментальных исследований, участии в строительстве и обследовании опытного участка, анализе и обобщении полученных результатов, разработке рекомендаций по проектированию и строительству земляного полотна автомобильных дорог из ЗШС, написание заключения и выводов, разработке нормативно-методических документов по применению ЗШС в дорожном строительстве.

Апробация работы. Материалы исследования доложены, обсуждены и получили положительные отзывы на следующих конференциях и семинарах: 62, 63 и 66-ая научно-технические конференции в ФГБОУ ВПО «СибАДИ» (г. Омск, 2008, 2009, 2012 гг.); IV Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Омск, 2009 г.); Ш Всероссийская молодежная научно-техническая конференция «Россия молодая: передовые технологии — в промышленность» (г. Омск, 2010 г.); Ш Региональная молодежная научно-техническая конференция «Омский регион — месторождение возможностей!» (г. Омск, 2012 г.); Молодежный форум: Молодежный лагерь «Интеллектуальные чтения» (г. Омск, 2012 г.); Научно-практический семинар студентов и преподавателей кафедры «Проектирование дорог» ФГБОУ ВПО «СибАДИ» по теме: Применение золошла-ков в дорожном строительстве. Новые нормативные документы (г. Омск, 2012 г.); Международная научно-практическая конференция студентов и аспирантов «Казанские научные чтения студентов и аспирантов-2013» имени В.Г. Тимирясова (г. Казань, 2013 г.); Встреча участников Молодежного лагеря «Интеллектуальные чтения» с Первым заместителем Председателя Правительства Омской области (г. Омск, 2014 г.); Международная научно-практическая конференция «Инновационное лидерство строительной и транспортной отрасли глазами молодых ученых» (г. Омск, 2014 г.); Межрегиональная конференция по расширению полезного использования побочных продуктов сжигания угля (г. Кемерово, 2014).

Публикации. Основные результаты исследования отражены в 14 научных статьях (в том числе две из них опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК), одном нормативно-методическом документе и шести отчетах по НИР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Результаты исследования изложены на 159 страницах основного текста, включающего 76 рисунков, 44 таблицы, библиографию из 141 наименования; объем приложений составляет 6 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, сформулированы цель и задачи исследования, изложена научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе рассмотрен опыт применения ЗШС в качестве грунта земляного полотна, обеспечение вопроса нормативно-методической базой.

В развитие методов расчета водно-теплового режима земляного полотна автомобильных дорог внесли: П.М. Андрианов, О.П Афиногенов, А.О. Афиногенов, М.Д. Головко, В.Н. Ефименко, C.B. Ефименко, И.А. Золотарь, В.Д. Казарновский,

М.Б. Корсунский, A.M. Кулижников, А.Ф. Лебедев, JI.C. Лейбензон, B.C. Лукьянов, З.А. Нерсесова, Н.В. Орнатский, Л.А. ГГреферансова, H.A. Пузаков, A.A. Роде, В.М. Сиденко, АЛ. Тулаев, H.A. Цытович, В.И. Штукенберг, А.И. Ярмолинский. Из зарубежных ученых стоит выделить Г. Бескова, Бойюкоса, Бэнкельмана, А. Дюкера, Клапейрона, Ламе, И.И. Леонович, Ф. Неймана, Тэбера.

Представлен анализ работ отечественных ученых по расчету водно-теплового режима земляного полотна автомобильных дорог в осенне-зимний период: В.А. Борщевского, М.Д. Головко, И.А. Золотаря, А.Л. Исакова, С.А. Кудрявцева, A.M. Кулижникова, B.C. Лукьянова, A.B. Лыкова, H.A. Пузакова, В.И. Рувин-ского, АЛ. Тулаева, Г.М. Фельдмана, H.A. Цытовича.

На основании анализа сделан вывод о том, что ЗШС обладают специфическими свойствами как техногенные грунты для сооружения земляного полотна. Поэтому необходима разработка методики для прогнозирования процессов промерзания, влагонакопления и морозного пучения земляного полотна из ЗШС.

Во второй главе проведены расчеты глубины промерзания и пучинообразо-вания земляного полотна из ЗШС. Расчетная дорожная конструкция соответствует конструкции опытного участка с земляным полотном из ЗШС, результаты мониторинга которого приведены в четвертой главе.

В качестве классических рассмотрены методы расчета теплового поля И.А. Золотаря, B.C. Лукьянова и М.Д. Головко. Для сравнения рассмотрен расчет по методике численного моделирования А.Л. Исакова, реализованный в программе «Freeze-1». Программа позволяет провести моделирование нестационарного процесса одномерного распространения температуры по глубине методом конечных разностей в соответствии с формулой

,(1)

Я-

где а, = —---коэффициент температуропроводности ¿-го элемента; Дй - высота 1-го элемента, м; /), — плотность /-го элемента, кг/м3; X, — коэффициент теплопроводности ;-го элемента, Вт/(м-град); С/ — удельная теплоемкость /-го элемента, Дж/(кг град); <2ф — удельная теплота фазового перехода в грунте, Дж/кг; Тф — температура фазового перехода (замерзания жидкости в грунте), °С.

В качестве, расчетной принята конструкция опытного участка с земляным полотном из ЗШС высотой насыпи 1,20 м, основанием из ЩПС толщиной 0,18 м и покрытием из асфальтобетона толщиной 0,07 м (таблица 1). При расчете требуется определить максимальную глубину промерзания, которая соответствует глубине распространения изотермы с температурой замерзания грунта.

Проведено сравнение результатов расчетов глубины промерзания ЗШС, определённые по вышеуказанным методикам, с данными, полученными при мониторинге опытного участка (таблица 2).

Таблица 1 — Расчетные характеристики материалов дорожной конструкции

Расчетные характеристики

№ п/п Наименование материала (расположение) Плотность твердых частиц ps, кг/м3 Влажность IV, д. е. Удельная теплоемкость твердых частиц Cs, Дж/кг/град Коэффициент теплопроводности в талом состоянии Хт, Вт/м/гпап Коэффициент теплопроводности в мерзлом состоянии Av, Вт/м/град Температура замерзания (фазовых переходов) Тф, °С

1 Асфальтобетон (покрытие) 2300 - 1420 0,75 0,70 0,0

2 Щебень (основание) 2650 0,05 920 1,16 1,40 0,0

3 Золошлаковая смесь (земляное полотно) 2120 0,25 / 0,60 1410 0,39/0,91 0,60 / 1,40 -0,3

4 Суглинок легкий (основание насыпи) 2700 0,17 900 1,33 1,51 -0,7

Примечания:

1. Для асфальтобетонного слоя в графе «Плотность твердых частиц» указана плотность

материала слоя.

2. Значения теплофизических характеристик ЗШС даны для влажности 25/60 % по массе соответственно.

Таблица 2 - Результаты теоретических расчетов глубины промерзания и мониторинга опытного участка

Тип местности по условиям увлажнения Расчетная влажность ЗШС W, д.ед. Глубина промерзания, м / относительная погрешность определения глубины промерзания, %

по методу И.А. Золотаря по методу B.C. Лукьянова и М.Д. Головко по методике расчета А.Л. Исакова опытный участок

1 0,25 1,70/33,9 0,92/27,6 1,20 / 5,5 1,27*

2 0,40 1,55/32,5 0,99/15,4 -/- 1,17**

3 0,60 1,41 / 17,5 1,01 /15,8 1,16/3,3 1,20*

Примечание:

* - результаты расчетов и измерений получены в 2010-2011 гг. наблюдений; ** — результаты расчётов и измерений получены в 2011-2012 гг. наблюдений.

Как видно, методики расчёта И.А. Золотаря, B.C. Лукьянова и М.Д. Головко дают относительную погрешность, превышающую 15% во всех расчетных схемах, что ставит под сомнение возможность их использования для расчета глубины промерзания земляного полотна из ЗШС. Методика численного моделирования A.JI. Исакова наилучшим образом подходит в данном случае, так как относительная погрешность при расчете не превышает 10%, как в случае низкой влажности, так и влажности, близкой к полной влагоемкости ЗШС. Таким образом, методику расчёта по программе «Freeze-1» можно рекомендовать для определения глубины промерзания земляного полотна из ЗШС.

Для прогнозирования процессов влагонакопления и пучинообразования земляного полотна из ЗШС применялись:

- метод H.A. Пузакова;

- метод И. А. Золотаря;

- методика проверки дорожной конструкции на морозоустойчивость по ОДН 218.046-01;

- методика оценки характеристик морозоопасных свойств грунтов по ТМД 50-601-2004 (разработана В.Д. Карловым).

Сравнение методов прогнозирования величины морозного пучения производилось с использованием результатов мониторинга опытного участка (таблица 3).

Таблица 3 — Результаты теоретических расчетов величины деформации морозного пучения и мониторинга опытного участка

Тип местности по условиям увлажнения Расчетная влажность ЗШС W, д.ед. Величина деформации морозного пучения ЗШС Л/, см / относительная погрешность определения величины деформации морозного пучения ЗШС, %

по методу H.A. Пузакова по методу И.А. Золотаря по ОДН 218.046-01 по ТМД 50-601-2004 опытный участок

1 0,25 1861,0/103288,9 -59,7/- 0,96/46,7 2,18/21,1 1,8

2 0,40 180,5/5540,6 -32,4 / - 5,87/83,4 5,70/78,1 за

3 0,60 72,4 / 1545,5 -2,7 / - 12,40/181,8 13,15/198,9 4,4

По результатам сравнения методов расчета величины деформации морозного пучения ЗШС можно сделать вывод, что они не подходят для расчета величины морозного пучения ЗШС, так как дают неадекватные результаты абсолютной величины, а также очень большую относительную погрешность при любой расчетной схеме.

На основании обработки экспериментальных данных автором получена математическая модель для прогнозирования величины морозного пучения ЗШС

,, = 1,05-Кп 3-155,6^,-7,3^ +75^ +

Iии* £уд

+ 0,8/ошн 4- 3 Кут • Хотн

I (2)

где 1,05 — коэффициент запаса; К„ — поправочный коэффициент, зависящий от типа местности по условиям увлажнения (назначается по рисунку 1 или таблице 4), дед.; Шотя - относительная влажность ЗШС, д.ед.; Куи — коэффициент уплотнения рабочего слоя земляного полотна из ЗШС, дед.; 10тп — относительная температура промерзания ЗШС, д ед.; е^ — относительная деформация пучения ЗШС, полученная в испытаниях в «открытой системе» при постоянных коэффициенте уплотнения и температуре промораживания (значение е^=0,043 при К^, =1,0 и 1отн =0,67), д.ед.;

IV

"пв

где V/ — расчетная влажность ЗШС, д.ед.; — влажность, соответствующая полной влаго-емкости ЗШС, д.ед.

(4)

'о

где 1 — расчетная температура промерзания ЗШС, °С: 10 — температура промерзапия ЗШС, соответствующая основному уровню варьирования при планировании эксперимента (/о= минус 6°С).

Назначение поправочного коэффициента Кп производится по графику на рисунке 1 при известном расчетном значении относительной влажности ЗШС пе-

ред промерзанием WomH. В случае, когда влажность ЗШС неизвестна, для назначения коэффициента К„ в зависимости от типа местности по условиям увлажнения рекомендуется пользоваться таблицей 4.

Зависимость (2) получена путем математической обработки результатов лабораторных испытаний ЗШС на промерзание при различных значениях влажности, коэффициента уплотнения и температуры промораживания.

2,00

А

Ü 1,50

и X S* X

в 0,50 |

0,00

Рисунок 1 — Назначение поправочного коэффициента К„: 1 — экспериментальные значения коэффициента; 2 — эмпирическая зависимость

Таблица 4 — Назначение поправочного коэффициента К„

Тип местности по условиям увлажнения Коэффициент увлажнения ЗШС К„, д ед.

1 1,54

2 1,13

3 0,59

Формулу (2) рекомендуется применять при наличии данных о коэффициенте уплотнения и влажности ЗШС в исследуемый период. Расчетную температуру промерзания ЗШС / следует назначать в зависимости от дорожно-климатической зоны, в которой расположена дорога (таблица 5).

Таблица 5 — Назначение расчетной температуры промерзания ЗШС

HdMep дьрожйо-клйматнмсской зоны Расчетная температура промерзшим ЗШС t, минус °С

I 10

II 8

III 6

IV 4

При определении величины деформации морозного пучения ЗШС по формуле (2) в соответствии с данными об опытном участке назначены следующие параметры: Купл =0,95, / =минус 6°С. Результаты расчета приведены в таблице 6.

Таблица 6 — Результаты расчета величины пучения ЗШС по эмпирической зависимости

Тип местности по условиям увлажнения Расчетная влажность ЗШС IV, д.ед. Величина деформации морозного пучения ЗШС И/, см Относительная погрешность определения величины деформации морозного пучения ЗШС, %

опытный участок по формуле (2)

1 0,25 1,8 1,85 3,0

2 0,40 3,2 3,55 10,8

3 0,60 4,4 4,47 1,5

Сравнивая результаты расчетов по эмпирической зазисимости с результатами расчётов по ранее рассмотренным методикам, можно сделать вывод, что формула (2) более адекватно описывает зависимость величины морозного пучения ЗШС от расчетной влажности. Погрешности расчета по этой формуле не превышают 15% при всех расчетных влажностях.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований свойств ЗШС в качестве грунта земляного полотна. Для испытаний были отобраны ЗШС из отвалов ТЭС Сибири: ТЭЦ-2, ТЭЦ-4 и ТЭЦ-5 г. Омска, Бара-бинской ГРЭС, ГРЭС-2 г. Томска, Кемеровской ГРЭС, Беловской ГРЭС, Иркутской ТЭЦ-10 и Ново-Иркутской ГРЭС. Определены следующие свойства ЗШС: химико-минералогический состав, зерновой состав и степень неоднородности, удельная поверхность, максимальная плотность и оптимальная влажность, модуль упругости, модуль деформации, удельное сцепление и угол внутреннего трения, коэффициент теплопроводности и температура замерзания, гигроскопическая влажность, максимальная молекулярная и полная влагоемкости, коэффициенты фильтрации и влагопроводности, высота капиллярного поднятия, скорость просыхания, относительная деформация пучения при различных схемах увлажнения и промерзания. Исследования были проведены в соответствии с действующими стандартами на испытания грунтовых материалов и по оригинальным методикам.

ЗШС являются техногенными грунтами со специфическими строительными и технологическими свойствами, по зерновому составу соответствующие пескам, как правило, мелким и пылеватым. По химическому составу ЗШС для сооружения земляного полотна должны относится к кислым или сверхкислым по ОДМ 218.2.031-2013 с малым содержанием оксидов Са и Mg. Эти ЗШС не меняют химический и фазовый составы т.к. в основном состоят из нерастворимых соединений и минералов, а также содержат мало углистых остатков (менее 10% по массе).

Значения технологических показателей оптимальной влажности и максимальной плотности ЗШС не имеют ярко выраженного максимального значения (рисунок 2), что характерно для природных песчаных грунтов.

Низкое значение плотности скелета ЗШС объясняется наличием большого числа пор между частицами ЗШС, а также пористостью самих частиц. За счет этого явления оптимальная влажность ЗШС может находиться в пределах от 10 до 45% по массе, в зависимости от зернового состава.

Проведен анализ зависимости модулей упругости и деформации от коэффициента уплотнения и влажности ЗШС из многих золоотвалов (для примера, на рисунке 3 приведены результаты по ЗШС из отвала ТЭЦ-5 г. Омска).

Л 22 а ' и за 32 31 3& Л

ВлкжнастьЗШС ¡Г."о ее мяссе

Рисунок 2 - Определение максимальной плотности и оптимальной влажности: 1-5 - ЗШС г. Барабинска; 6-8 - ЗШС г. Омска

Рисунок 3 - Зависимость модуля упругости Еу от влажности и коэффициента уплотнения

ЗШС: 1,2 — номер испытания; 3 — эмпирическая зависимость модуля упругости от коэффициента уплотнения ЗШС при влажности }¥=0,30; 4 - эмпирическая зависимость модуля упругости от коэффициента уплотнения ЗШС при влажности (Г=0,40

С повышением влажности и уменьшением коэффициента уплотнения удельное сцепление и угол внутреннего трения ЗШС уменьшаются. По численным значениям этих показателей ЗШС в большинстве случаев соответствуют пескам мелким и пылеватым.

Установлено, что реально наблюдающаяся неравномерность зернового состава ЗШС в отвалах мало влияет на прочностные характеристики этого материала. Следует также учесть, что при разработке золоотвала и строительстве земляного полотна из ЗШС происходит усреднение зернового состава.

Малая плотность, высокая пористость смеси и микропористость зольных частиц обуславливают эффективные теплофизические характеристики ЗШС. Теплофизические свойства грунта напрямую влияют на скорость промерзания или протаивания дорожной конструкции. В работе проведена оценка влияния влажности и фазового состояния влаги в грунте на коэффициент теплопроводности ряда золошлаковых смесей ТЭС Сибири как основного теплофизического показателя (рисунок 4).

Следует выделить несколько характерных значений влажности ЗШС, значения которых зависят от зернового состава и пористости ЗШС (таблица 7). Естественная (фактическая) влажность ЗШС в отвале зависит от места отбора пробы по глубине и площади золоотвала (расстояния от пруда-отстойника).

Относительная влажность обрата ЗШС д.ед.

Рисунок 4 — Зависимость коэффициента теплопроводности от относительной влажности ЗШС из отвала ТЭЦ-5 г. Омска: 1 - при насыпной плотности ЗШС в талом состоянии; 2 — при Куп,=1 ЗШС в талом состоянии; 3 - при К}„г~] ЗШС в мерзлом состоянии; 4-6 — эмпирические зависимости при соответсвующей плотности и состоянии ЗШС

Таблица 7 - Диапазон изменения значений влажности ЗШС

% по массе

Гигроскопическая влажность }Уг Максимальная гигро скопиче-ская влажность w,<и Максимальная молекулярная влагоёмкость ^ \< W ч Оптимальная влажность Капиллярная влажность Wiam Полная влагоёмкость W„,

0,5-1,5 2,0-4,0 9-30 10-45 15-45 25-75

Водоустойчивость ЗШС как материала для сооружения земляного полотна следует рассматривать, как способность длительно сохранять прочность и устойчивость при взаимодействии с водой. По анализу химического и фазово-минералогического состава можно сделать выводы, что кислые ЗШС обладают стабильными физико-химическими свойствами и не обладают гидравлической активностью. Негативной особенностью золошлаковой смеси является высокая размываемость, т.е. способ-

ность неукреплённого земляного полотна, отсыпанного из ЗШС, разрушаться при воздействии движущейся воды. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании и строительстве насыпей из ЗШС.

Водопроницаемость грунтов характеризуется коэффициентом фильтрации. Большинство проб ЗШС, соответствующих по зерновому составу пескам пыле-ватым, по показателю коэффициента фильтрации в уплотнённом состоянии относятся к недренирующим грунтам (коэффициент фильтрации К,/,<0,5 м/сут.). Среднезернистые и крупнозернистые ЗШС, содержащие гранулированный шлак, могут относиться к дренирующим грунтам.

Проведены исследования по определению высоты капиллярного поднятия ЗШС, значение которой учитывается при назначении рекомендуемой высоты насыпи. Испытания проводились по оригинальной методике для определения капиллярного поднятия воды в слое ЗШС, а также на границе суглинистого грунта и ЗШС (рисунок 5).

Влажность пробы ЗШС IV, д.ед.

Рисунок 5 -Изменение влажности ЗШС при исследовании высоты капиллярного поднятия: 1 — значение влажности ЗШС из отвала ТЭЦ-5 г. Омска по высоте трубки; 2 — значение влажности ЗШС из отвала Барабинской ГРЭС по высоте трубки; 3 - влажность ЗШС из отвала ТЭЦ-5 г. Омска и суглинка при испытаниях с использованием подстилающего слоя из суглинка; 4 — граница слоев суглинка и ЗШС; 5, 6 — эмпирические зависимости

При неограниченном подтоке воды в слой мелкозернистой ЗШС высота капиллярного поднятия достигает 1,10-1,20 м.

Эксперимент показал, что влажность ЗШС на границе со слоем суглинка резко отличается от влажности этого суглинка. Несмотря на длительное увлажнение лишь малая часть влаги поднимается из слоя суглинка, находящего на границе текучести, в слой ЗШС из-за различий в капиллярной системе. Грунт с более тонкими капиллярами может передать влагу в. вышележащий слой грунта с большим размером капилляров (при отсутствии достаточного внешнего давления) только в виде пара. Можно сделать вывод, что слои или основание насыпи,

сложенные из суглинистых грунтов, выполняют функции капилляропрерываю-щих слоев, через которые влага слабо переходит в вышележащие слои ЗШС.

Относительная деформация пучения (степень пучинистости) является важнейшим показателем пригодности грунта и служит для назначения области использования грунта в теле земляного полотна. В рабочем слое насыпи ограничено использование грунтов с относительной деформацией пучения более 0,035 (среднепучинистый грунт по ГОСТ 25100).

Исследование относительной деформации пучения ЗШС производилось по оригинальной методике на основе стандартизированной методики по ГОСТ 28622. Стандартизированной методикой определения степени пучинистости грунтов принято испытывать образцы при постоянном подтоке воды к нижней границе образца. Из-за этого обстоятельства получить достоверные данные о зависимости относительной деформации пучения от влажности не представлялось возможным. Поэтому было принято решение разделить эксперимент на две части. Первая часть эксперимента моделирует так называемую закрытую систему — во время промораживания нет подтока влаги к нижней границе образца. Вторая часть эксперимента моделировала открытую систему — неограниченный подток влаги к нижней границе образца при его промораживании. Учет влажности производился через показатель относительной влажности, определяемой по формуле (3). Для этого после испытаний отбирались пробы на фактическую влажность в верхней, средней и нижней части образца. Результаты исследований морозного пучения ЗШС в закрытой системе представлены на рисунке 6. Для сравнения испытаниям подвергались природные грунты — песок средней крупности, супесь песчанистая и суглинок лёгкий пылеватый при оптимальной влажности.

По результатам анализа данных рисунка 7 и в соответствии с формулой (3) получена математическая модель, отражающая зависимость относительной деформации пучения от относительной влажности ЗШС

0,1^,-0,008^, (5) где 1Уот„ - относительная влажность ЗШС по формуле (3), д ед.

Для проведения испытаний в открытой системе было выполнено математическое планирование двухфакторного эксперимента. В качестве переменных факторов приняты коэффициент уплотнения ЗШС К^., и относительная температура промораживания в климатической камере /„„,„ по формуле (4). Результаты проведенных испытаний представлены на рисунке 7.

В результате обработки полученных данных установлена корреляционная зависимость £^,=_/(А', пл, /) для ЗШС, которая имеет вид

в, = 87,3 -155,6^, - 7,3/ош„ + 15К]П1 + 0,8/О2т„ + 3К^ ■ 1птн. (6)

Начальная влажность образца д.ед.

О 1 О 2 X 3 а 4 -----5---6--1---8---9 -10

Рисунок 6 — Зависимость относительной деформации пучения ЗШС (и природных грунтов) от влажности при промораживании: 1 - ЗШС; 2 - песок средней крупности; 3 - супесь песчанистая; 4 — суглинок легкий пылеватый; 5, 6, 7 — границы степени пучшшстости по

ГОСТ 25100 слабопучинистого, среднепучинистого и силыгапучинистого грунта соответственно; 8 — максимально возможная относительная деформация пучения ЗШС;

9 - значение полной влагоемкости ЗШС 10 - эмпирическая зависимость относительной деформации пучения от влажности ЗШС

К о) ф ф н ЦП е !гг уп. 1 о I не н п а ЗШС,д.ед.

Рисунок 7 — Зависимость степени пучшшстости ЗШС от коэффициента уплотнения и температуры промораживания: 1, 2, 3 —значения относительной деформации пучепия ер,', 4 — зависимость Ерг^Щупл, 0 при температуре /=минус 4 °С; 5 — зависимость Ерг^ЦКум, /) при температуре / минус 6 °С; 6 — зависимость /) при температуре /-минус 8 "С

Проведена проверка адекватности математической модели. Для принятого уровня доверительной вероятности 95 % модель адекватна.

В результате анализа получившихся эмпирических зависимостей относительной деформации пучения ЗШС от влажности, коэффициента уплотнения и температуры промораживания предлагается объединить зависимости (5) и (6). Объединенная математическая модель представлена в виде формулы (2).

По результатам исследований относительной деформации морозного пучения (степень пучинистости) ЗШС можно сделать следующие выводы:

— несмотря на специфические характеристики влажности и теплопроводности, относительная деформация пучения ЗШС меньше, чем у суглинка легкого пылеватого при оптимальной влажности;

— содержание пылеватых частиц, как и повышенная влажность, не может служить показателем возможного морозного пучения ЗШС;

— при любой достижимой влажности (вплоть до полной влагоемкости) ЗШС не переходит в класс сильнопучинистых грунтов по ГОСТ 215100;

— при моделировании в лаборатории первого и второго типа местности по условиям увлажнения ЗШС соответствует слабопучинистым грунтам.

Дополнительно были проведены испытания на морозное пучение ЗШС с подстилающими слоями из песка средней крупности и суглинка легкого пылеватого. Суть испытаний заключается в том, что нижний слой ЗШС толщиной 5 см заменяли грунтом природного происхождения. Оставшаяся толщина слоя ЗШС составляла 10 см. Испытания проводили в условиях неограниченного подтока влаги к нижней границе образца.

Проведённые экспериментальные исследования позволили получить важные данные:

— при промораживании ЗШС результаты испытания зависят от вида грунта (характера его капиллярной системы), подстилающего ЗШС;

— в случае, когда ЗШС подстилает глинистый грунт, то капиллярного подтока влаги в ЗШС не происходит, несмотря на то, что влажность глинистого грунта в процессе испытания достигает границы текучести; в этом случае относительная деформация пучения ЗШС не превышает 2 % и происходит за счет уже имеющейся в ЗШС влаги;

— если ЗШС подстилает слой песка толщиной меньше, чем высота капиллярного поднятия влаги в нём, то капиллярная система ЗШС может поглощать и поднимать влагу из этого грунта; величина увлажнения и морозного пучения ЗШС возрастают, причем и песок в этом случае увеличивает собственную величину морозного пучения.

В четвертой главе проведен анализ мониторинга и испытаний опытного участка автомобильной дороги с земляным полотном из ЗШС. Опытный участок сооружен с использованием ЗШС из отвала ТЭЦ-5 г. Омска и суглинка лёгкого пылеватого (для сравнения). На участке устроена дорожная одежда из слоев щебе-ночно-песчаной смеси (ЩПС) толщиной 0,18 м и асфальтобетона толщиной 0,07 м. В тело земляного полотна установлены многозонные цифровые тарированные датчики температуры МЦДТ 0922 (термокосы), которые регистрировали изменение температуры грунта по глубине. Таким образом, осуществлялось наблюдение за температурным режимом земляного полотна при промерзании в зимний период в зависимости от типа местности по условиям увлажнения.

Моделирование разных типов местности по условиям увлажнения в предзимний период осуществлялось за счет установленной вертикально геомебраны, разделяющей земляное полотно из ЗШС на две части. Для этого один из участков насыпи подвергался принудительному периодическому дождеванию в течение месяца, а водоотводной лоток служил для удерживания воды у подошвы откоса. В период окончания дождевания проводился отбор проб ЗШС горизонтальным бурением со стороны откоса при помощи ручного бура. При этом определялась фактическая влажность ЗШС на каждом участке моделирования.

На основе показаний датчиков определялась глубина распространения изотерм Т= О°С, Т= минус 0,3°С и Т= минус 2°С, путем интерполяции температуры между датчиками. Один из результатов обработки данных представлен на рисунке 8. Экспериментальные изотермы сопоставлены с теоретическими, полученными по методике А.Л. Исакова в программе «Freeze-1».

Время промерзания, дни О 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300

Рисунок 8 — Ход изотерм во времени в процессе промерзания насыпи из ЗШС расчетной влажности Ж=0,25 (дата начала - 1 октября 2011 г.): 1 - граница промерзания ЗШС (Тф = минус 0,3°С); 2, 3 — граница оттаивания ЗШС (Г= 0°С); 4 — зона интенсивного морозного пучения, ограниченная изотермой Т — минус 2°С; 5 — экспериментальная изотерма /'= 0°С; 6 — экспериментальная изотерма Г= минус 0,3°С; 7 — экспериментальная изотерма Т= минус 2°С

На основе этих данных построены графики промерзания и оттаивания земляного полотна из ЗШС и суглинка лёгкого пылеватого (рисунок 9). Испытания показали, что глубина промерзания насыпи из ЗШС почти в два раза меньше, чем из суглинка.

Параллельно с определением глубины промерзания велось наблюдение за величиной морозного пучения грунтов опытного участка путем нивелирования закрепленных точек на поверхности дорожной одежды. Относительную деформацию морозного пучения Ер, рассчитывали в соответствии с ГОСТ 28622 на основе данных о глубине промерзания и вертикальной деформации пучения (таблица 8).

Рисунок 9 - Изменение глубины промерзания ЗШС и суглинка за зимние периоды 20102013гг.: 1, 2, 3 — кривые промерзания и оттаившгия ЗШС за зимние периоды 2010-2011, 20112012, 2012-2013 гг. соответственно; 4, 5, 6 — кривые промерзания и оттаивания суглинка за зимние периоды 2010-2011, 2011-2012, 2012-2013 гг. соответственно

Таблица 8 — Степень пучинистости грунтов опытного участка

Наименование грунта Влажность грунта перед началом промерзшгая 1Г, % по массе Максимальная вертикальная деформация покрытия Й,: м Относительная деформация пучения £/, д. ед. Степень пучинистости по ГОСТ 25100-2011

1 тип местности по условиям увлажнения

ЗШС 25 0,018 0,015 слабопучинистый

Суглинок 13 0,053 0,066 среднепучинистый

2 тип местности по условиям увлажнения

ЗШС 40 0,032 0,027 слабопучинистый

Суглинок 17 0,072 0,090 силыюпучинистый

3 тип местности по условиям увлажнения

ЗШС 60 0,044 0,037 среднепучинистый

Суглинок 19 0,107 0,134 силыюпучинистый

Проверка несущей способности осуществлялась путем штамповых испытаний по определению модуля упругости послойно на поверхности земляного полотна из ЗШС, основания из ЩПС и асфальтобетонного покрытия. Прогиб на покрытии определялся при статическом нагружении спаренным колесом автомобиля и при динамическом нагружении, при помощи установки УДН ДИНА-ЗМ.

По результатам испытаний модуль упругости поверхности земляного полотна из ЗШС соответствует расчетному модулю упругости суглинистых грунтов (супеси пылеватой и суглинку легкому пылеватому), находящихся при относительной влажности 0,80-0,85 (по ОДН 218.046-01). Общий модуль упругости дорожной конструкции опытного участка соответствует расчетному значению, полученному по рекомендациям ОДН 218.046-01, и на поверхности земляного полотна из ЗШС

изменяется в пределах от 24 МПа до 28 МПа, на поверхности основания — от 43 МПа до 48 МПа, на поверхности покрытия — от 75 МПа до 88 МПа.

При мониторинге опытного участка проведена оценка устойчивости откосов из ЗШС к ветровой и водной эрозии. В процессе строительства установлено, что неукрепленные части земляного полотна (верх и откосы) из ЗШС не подвержены существенному влиянию осадков или ветра. Однако необходимо предусматривать укрепление откосов насыпей из ЗШС слоем растительного грунта с посевом трав для исключения возможного пыления и эрозии поверхности откоса в течение срока службы дороги.

В пятой главе проведена экономическая оценка применения ЗШС для земляного полотна на примере двух объектов строительства на территории Омской области. Получение экономического эффекта при использовании ЗШС в качестве грунта земляного полотна осуществляется косвенным путем за счет нескольких факторов:

— низкой отпускной стоимости ЗШС по сравнению с грунтом природного происхождения из карьера;

— экономии средств на строительство новой секции золоотвала или наращивания дамб существующей секций;

— погашения части затрат на строительство за счет заинтересованных организаций (ТЭС).

Определяющим фактором эффективности применения ЗШС является дальность транспортировки этого техногенного грунта до строящейся дороги.

Также проведена оценка применения ЗШС с экологической точки зрения. Анализ литературных данных и результатов испытаний показал, что пробы ЗШС из отвалов ТЭС Западной Сибири относятся к безопасным отходам производства, в том числе и по удельной активности природных радионуклидов и содержанию радона. Применение ЗШС в значительной степени сдерживается отсутствием четкого определения золошлаков в качестве побочного продукта и перевода в класс «материалов». В работе предложен порядок создания нормативных документов, который позволит создать условия для широкого использования золошлаков в дорожном строительстве.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги экспериментальных и теоретических исследований можно сделать общий вывод: кислые и сверхкислые золошлаковые смеси из отвалов ТЭС могут применяться для сооружения устойчивых насыпей земляного полотна автомобильных дорог.

1. В ходе анализа и обобщения литературных данных, проведения экспериментальных исследований и опытного строительства установлены физико-механические и технологические показатели ЗШС и конструктивных слоев из этих материалов. По зерновому составу большая часть ЗШС относится к мелким и пылеватым пескам по ГОСТ 25100. Физико-механические показатели ЗШС зависят от коэффициента уплотнения и фактической влажности и должны определяться на основе лабораторных испытаний для каждого проекта в отдельности.

2. Анализ результатов расчёта по общепринятым методикам определения промерзания, влагонакопления и пучинообразования показал, что они не дают адекватных результатов при моделировании для земляного полотна из ЗШС в разных типах местности по условиям увлажнения. Наиболее достоверные результаты дают расчеты глубины промерзания земляного полотна из ЗШС по методике А.Л. Исакова. В качестве расчетной модели также можно использовать предложенную автором эмпирическую зависимость, полученную в результате обработки результатов экспериментальных исследований и мониторинга опытного участка земляного полотна из ЗШС. Эти модели позволяют прогнозировать процессы промерзания и морозного пучения земляного полотна из ЗШС с погрешностью расчетов не более 10% относительно результатов мониторинга опытного участка, при всех типах местности по условиям увлажнения.

3. Благодаря низкому коэффициенту теплопроводности и потенциально большей влагоемкости ЗШС по сравнению с грунтами природного происхождения скорость промерзания массива грунта из ЗШС не превышает 1,3 см/сут. Экспериментально установлено, что глубина промерзания земляного полотна из ЗШС в 1,5-2 раза меньше, чем из глинистых грунтов (в зависимости от типа местности по условиям увлажнения). При ограниченном подтоке воды к земляному полотну (первый и второй тип местности по условиям увлажнения) градиент изменения влажности зависит от начальной влажности ЗШС. При третьем типе местности по условиям увлажнения разница в значении влажности на границе промерзания и влажности вне зоны промерзания практически не зависит от начальной влажности из-за постоянного подтока влаги к границе промерзания. Относительная деформация пучения ЗШС зависит от влажности, коэффициента уплотнения и температуры промерзания фунта. При любой влажности (вплоть до полной влагоемкости) ЗШС не переходят в класс сильнопучинистых грунтов по ГОСТ 25100. Относительная деформация пучения ЗШС на опытном участке при всех типах местности по условиям увлажнения в 3-4 раза меньше, чем у суглинка легкого пылеватого в тех же условиях. Относительная деформация пучения ЗШС, полученная на опытном участке, в среднем в 1,5 раза меньше, чем при испытаниях по ГОСТ 28622 в лабораторной установке.

4. Земляное полотно из ЗШС можно сооружать по нескольким технологиям, включая различные варианты гидронамыва. При сравнении необходимо проводить оценку вариантов с привлечением заинтересованных организаций (ТЭС) в погашении части затрат на строительство пульпопроводов и осуществление гидронамыва ЗШС. Кислые и сверхкислые ЗШС, получаемые на ТЭС Сибири, состоят из нерастворимых и малорастворимых соединений, большинство из них соответствуют пятому классу опасности по 89-ФЗ — «практически неопасные отходы». По эффективной активности естественных радионуклидов ЗШС на отвалах ТЭС соответствуют первому классу опасности — «не имеющие ограничений в применении».

5. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, мониторинга опытного участка использованы при разработке рекомендаций по проектированию и строительству земляного полотна из золошлаковых смесей. Рекомендации опубликованы в нормативно-методических документах регионального (СТО 82982783.001-2010) и Всероссийского уровня (ОДМ 218.2.031-2013).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Иванов Е.В. Использование золошлаковых смесей для сооружения земляного полотна / Е В. Иванов, В.В. Сиротюк // Материалы 62-ой научно-технической конференции СибАДИ / СибАДИ. -Омск, 2008. Книга 2. - с. 140-144.

2. Иванов Е.В. Обзор нормативно-методических документов, касающихся использования золошлаковых отходов ТЭС в дорожном строительстве / Е.В. Иванов // Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования: Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 20-21 мая 2009 г. / СибАДИ. - Омск, 2009. Книга 1.-е. 176-180.

3. Иванов Е.В. Физико-механические характеристики золошлаковой смеси Омских ТЭЦ / Е В. Иванов // Материалы 63-ой научно-технической конференции ГОУ «СибАДИ» / СибАДИ. - Омск, 2009. Книга 1.-е. 103-107.

4. Иванов Е.В. О методике оценки морозного пучения грунтов / Е.В. Иванов, А.Б. Самой-ленко // Вестник ТГАСУ / Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ). - 2010. Выпуск №3. - с. 234-238.*

5. Иванов Е.В. Утилизация золошлаковых отходов в дорожных конструкциях / Е.В. Иванов // Россия молодая: передовые технологии — в промышленность. Материалы III Всероссийской молодежной научно-технической конференции 16-18 ноября 2010 г. / ОмГТУ. - Омск, 2010 Книга 1.-е. 363-367.

6. Иванов Е.В. Исследование свойств золошлаковых отходов Омских ТЭЦ для применения их в дорожном строительстве / Е.В. Иванов // Вестник МАНЭБ / Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ). — СПб., 2011. Том 17 №2. - с. 66-74.

7. Иванов Е.В. Результаты мониторинга опытного участка земляного полотна автодороги из золошлаковой смеси / Е.В. Иванов, В.В. Сиротюк, В.Р. Шевцов // Материалы IV Международного научно-практического семинара. Золошлаки ТЭС: удаление, транспорт, переработка, складирование. 19-20 апреля 2012 г. / Издательский дом МЭИ - Москва, 2012. - с. 85-88.

8. Иванов Е В. Определение степени морозного пучения опытного участка земляного полотна из золошлаковой смеси / Е.В. Иванов, A.A. Папулов, В.В. Чусов // Межвузовский сборник научных трудов молодых ученых, аспирантов и студентов / СибАДИ. - Омск, 2012. Выпуск 9.-е. 86-91.

9. Берлева A.B. Применение технологии гидронамыва золошлаковых смесей при строительстве участка северного обхода г. Омска / A.B. Берлева, Е.В. Иванов // Межвузовский сборник научных трудов молодых ученых, аспирантов и студентов / СибАДИ. — Омск, 2012. Выпуск 9. — с. 23-28.

10. Иванов Е.В. Применение золошлаковой смеси тепловых электростанций для строительства земляного полотна автомобильных дорог, или как из двух минусов получить плюс / Е.В. Иванов, В.В. Сироток // Автомобильные дороги / Издательство «Дороги» - 2012.—№ 05(966). - с. 62-65.

11. Иванов Е.В. Использование золошлаков в дорожном строительстве / Е.В. Иванов // Материалы Молодежного Форума «Интеллектуальные чтения» / под редакцией B.C. Польского - Омск: СибАДИ, 2012-е. 23-25.

12. Иванов Е.В. Нормативное обеспечение применения золошлаков в дорожном строительстве / Е.В. Иванов, В.В. Сиротюк//Дорожная держава. -2012. -№44. - с. 76-79.

13. Иванов Е.В. Экспериментальное исследование и математическое моделирование промерзания земляного полотна из золошлаковой смеси / Е.В. Иванов, A-JL Исаков, В.В. Сиротюк // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. — Омск: СибАДИ, 2013.' - Выпуск 3 (31). - с. 11-16.*

14. Иванов Е.В. Экологические аспекты применения золошлаков в дорожном строительстве / Е.В. Иванов, A.A. Лунев // Молодежь и научно-технический прогресс в дорожной отрасли юга России = Youth and scientffio-and-technical progress in roadfield of south of Russia: материалы VIII Международной науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, 14-16 мая 2014 г., Волгоград / М-во образования и науки Рос. Федерации, Волгогр. гос. архит.-сгроит. ун-т. — Волгоград: ВатгГАСУ, 2014. - стр. 382-386. - Официальный сайт Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Режим доступа: http://www.vgasu.riVpublishing/on-linc/.

15.0 ДМ 218.2.031-2013. Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве / Рук. : В.В. Сиротюк; Исп.: Е.В. Иванов // [Электрон, ресурс]. - Введен 2013-034)4 // ИСС «Техэксперт» / ЗАО «Кодекс». - СПб., 2013.

* Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных в списке ВАК РФ.

ИВАНОВ ЕВГЕНИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЗОЛОШЛАКОВЫХ СМЕСЕЙ

ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Подписано к печати 24.12.2014 Формат 60x90 1/16. Бумага писчая. Оперативный способ печати. Усл. п. л. 1,5 Тираж НО Заказ №340

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии ИПЦ «СибАДИ» г. Омск, пр. Мира, 5