автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Эффективный асфальтобетон на минеральных материалах из железосодержащего техногенного сырья КМА

На правах рукописи

ВЫСОЦКИЙ Алексей Васильевич

ЭФФЕКТИВНЫЙ АСФАЛЬТОБЕТОН НА МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ ИЗ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ КМА

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород-2004

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете (БГТУ) им. В.Г. Шухова

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент В.В. Ядыкина

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор В.П. Подольский

доктор технических наук, профессор А.Н. Хархардин

Ведущая организация

ЗАО «Асфальттехмаш», г. Москва

Защита состоится «24» июня 2004 года в 14.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, БГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГТУ. Автореферат разослан «21» мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

докт. техн. наук

Г.А. Смоляго

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Увеличение в последние годы грузоподъемности транспортных средств и интенсивности их движения негативно отразилось на дорожной сети, которая проектировалась и строилась без учёта подобных темпов роста интенсивности, уровня нагрузки и скоростей движения. Появилась необходимость ремонта старых и строительства новых автомобильных дорог, а, следовательно, потребность в большом количестве строительных материалов. С другой стороны, встала проблема утилизации отходов промышленности, ухудшающих экологическую обстановку.

Особенно это актуально для Белгородской области - центра горнорудной промышленности, т.к. с учётом изменений в геополитическом положении области, основные поставщики дорожно-строительных материалов оказались за границей.

Постоянно растущие требования к повышению качества асфальтобетонных покрытий ставят задачи более глубокого и всестороннего исследования свойств асфальтобетонных смесей и факторов, определяющих надежность и долговечность асфальтобетона. Это особенно важно при использовании в асфальтобетонных смесях новых разновидностей минеральных материалов, обладающих рядом особенностей в сравнении с традиционными минеральными компонентами асфальтобетона. К числу таких материалов относятся отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов (отходы ММС), малорудные кварциты, породы сланцевой толщи и др. Все эти материалы являются кислыми и отличаются от традиционных минеральных материалов повышенным содержанием в своем составе оксидов железа.

В литературе встречаются противоречивые данные о влиянии оксидов железа на коррозионные свойства асфальтобетона и интенсивность процессов старения битума в асфальтобетоне.

В свете этого актуальным является экспериментальное подтверждение возможности использования железосодержащего техногенного сырья при производстве асфальтобетонных смесей, влиянии его на физико-механические характеристики и долговечность асфальтобетона.

Работа выполнена в рамках НТП "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники", шифр 02.01.138.

Цели и задачи исследований. Цель работы - разработка эффективных асфальтобетонов на основе

железосодержащихпопутнодобываемых горных пород и отходов обогащения для покрытий автомобильных дорог.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

(»•ос национальная!

библиотека

изучение свойств железосодержащих минеральных материалов и взаимодействия их с битумом;

исследование влияния железосодержащих минеральных материалов на коррозионную стойкость и интенсивность старения битума в асфальтобетоне;

определение рациональных пределов содержания оксидов железа в минеральных материалах с целью получения эффективных органоминеральных композитов;

разработка асфальтобетонов, отличающихся высокими физико-механическими характеристиками и долговечностью;

подготовка нормативно-технической документации для внедрения в производство результатов работы;

апробация результатов лабораторных исследований в промышленных условиях и обоснование экономической эффективности применения минеральных материалов из железосодержащих попутнодобываемых горных пород и отходов промышленности зоны КМА.

Научная новизна. Установлено активное взаимодействие и структурирующее влияние железосодержащих минеральных порошков, особенно отходов ММС, при контакте с битумом, что позволило получить эффективный асфальтобетон и расширить сырьевую базу минеральных материалов.

Установлена взаимосвязь между количеством центров адсорбции на поверхности минеральных материалов, сцеплением их с битумом и физико-механическими характеристиками асфальтобетона.

Доказано положительное влияние железосодержащих минеральных материалов на прочность, коррозионную устойчивость, сдвигоустойчивость асфальтобетона, что позволяет прогнозировать более продолжительные сроки службы асфальтобетонных покрытий дорог, построенных с использованием исследуемых минеральных материалов.

Показано, что железосодержащие минеральные материалы замедляет интенсивность процессов, приводящих к старению битума за счет ингибирования окислительно--полимеризационных процессов.

Установлено влияние количества магнетита в составе минерального порошка на прочность, коррозионную стойкость асфальтобетона, интенсивность старения битума. На основании этого обоснованы рациональные пределы содержания оксидов железа в минеральных материалах.

Практическая ценность. Расширена номенклатура минеральных компонентов для производства асфальтобетона за счет использования железосодержащих горных пород и отходов промышленности зоны КМА.

Вопреки существующему мнению о негативном влиянии железосодержащих материалов на долговечность асфальтобетона доказано,

что исследуемые железосодержащие попутнодобываемые горные породы и отходы промышленности не являются катализаторами процессов коррозии асфальтобетона.

Показано, что железосодержащие минеральные материалы замедляют интенсивность старения битума, поэтому могут быть использованы для получения эффективных асфальтобетонов.

Доказана экономическая целесообразность применения железосодержащих горных пород и отходов промышленности для приготовления асфальтобетонных смесей.

Для широкомасштабного внедрения результатов диссертационной работы при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог разработан пакет нормативных документов:

- Технические условия "Порошок минеральный из отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов Лебединского горнообогатительного комбината" ТУ 5711-001-02066339 - 2004;

- Технические условия "Песок из отсева дробления кварцитопесчаника Лебединского месторождения для асфальтобетонных смесей" ТУ 5711-Ю 16-02066339-2003;

- Технические условия "Щебень из кварцитопесчаника Лебединского месторождения для асфальтобетонных смесей" ТУ 5711-015-02066339-2003.

Внедрение результатов исследований. Результаты проведенных исследований позволили апробировать и внедрить в производство составы асфальтобетонов на заполнителях и наполнителях из техногенного сырья КМА.

С использованием отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов в качестве минерального порошка была выпущена опытная партия асфальтобетонной смеси в объеме 165 т. Асфальтобетонная смесь использовалась: при строительстве участка автомобильной дороги «Песчаный карьер - Нижний Ольшанец»; при ремонте и реконструкции городских улиц. За опытными участками установлены систематические наблюдения.

Апробация работы. Основные положения, разработанные в диссертации, представлены на Международной интернет - конференции "Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков" (г.

Белгород, 2002 г); Всероссийской научно-технической конференции "Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог" (г. Краснодар, 2002 г); Международном конгрессе "Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии" (г. Белгород, 2003 г);

Международная научно-практическая конференция «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» " (г. Белгород, 2004 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных

работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, общих выводов и приложений, содержит 215 страниц машинописного текста, 36 рисунков и фотографий, 34 таблицы, библиографический список, включающий 190 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Основные свойства асфальтобетона тесно связаны с его структурой, поэтому большинство исследователей, таких как П. В. Сахаров, И.А. Рыбьев, В.В. Михайлов, Л.Б. Гезенцвей, A.M. Богуславский, Г.К. Сюньи, И.М. Руденская, Н.В. Горелышев, И.В. Королев, М.И. Волков, В.А. Золотарев и др., стремились к установлению взаимосвязи свойств с определенными признаками структуры материала. Структура асфальтобетона определяется размерами и распределением по размерам минеральных частиц, их взаимным расположением, характером распределения битума в асфальтобетоне и свойствами битумных слоев на минеральных зернах и др.

При объединении минеральной части и битума на границе их раздела протекают сложные процессы физико-химического взаимодействия, которое является решающим фактором структурообразования в асфальтобетоне.

Известно, что энергетический потенциал минеральных компонентов асфальтобетона при их взаимодействии с органическими вяжущими, зависит от характера горной породы (кислая или основная) и состояния поверхности отдельных частиц. Однако принадлежность минерального материала к тому или иному типу горной породы однозначно не определяет степень прилипания битума к его поверхности. Активность минеральных зерен определяется в основном двумя факторами: степенью гидроксилирования поверхности и наличием на ней примесей. Кроме того, поверхность минеральных материалов может содержать коллоидный слой, что значительно улучшает ее сцепление с битумом. Исследования, проведённые И.А. Рыбьевым, показали, что присутствие в составе минеральной смеси соединений CaO, A12O3,. Fe2O3, A1C13 оказывает активизирующее влияние на структурообразование органоминеральных композитов.

Из отечественного и зарубежного опыта строительства асфальтобетонных покрытий известно, что наряду с продуктами тонкого

измельчения известняков и доломитов в качестве минерального порошка находят применение металлургические шлаки, золы, отходы шлакового производства, пыль электрофильтров сталеплавильного производства,, отходы регенерации отработанных смесей металлургических заводов, пиритные огарки, бокситовые шламы, отходы обогащения железной руды и другие железосодержащие минеральные материалы.

Однако, в работах И.А. Рыбьева и А.А. Быковой отмечается негативное влияние железосодержащих минеральных материалов на коррозионную устойчивость и интенсивность старения битума в асфальтобетоне, хотя экспериментальных подтверждений не приводится.

Научно-исследовательские работы по использованию в дорожном строительстве вскрышных попутнодобываемых пород, отходов обогащения железистых кварцитов и электросталеплавительного производства ведутся на КМА около 35 лет. Исследованиями возможности использования отходов КМА в дорожном строительстве занимались: М.И. Волков, Н.И. Зощук, И.М. Грушко, A.M. Гридчин, И.В. Королев, B.C. Лесовик, Ш.М. Рахимбаев, А.Н. Хархардин, И.А. Рыбьев, В.И. Шухов, В.В. Ядыкина, Г.С. Духовный, А.И. Морозов, A.M. Беляев. Изучены вопросы повышения качества цементо- и асфальтобетонов на заполнителях и наполнителях из попутнодобываемых горных пород Проведены работы по исследованию возможности использования пылевидных отходов промышленности в качестве минерального порошка асфальтобетонных смесей. Однако, до сих пор нет однозначного решения проблемы использования железосодержащих горных пород и отходов промышленности при производстве асфальтобетонных смесей.

Для проведения исследований использовались следующие материалы: отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов (отходы ММС), малорудные кварциты, породы сланцевой толщи, железорудный концентрат, шлак Оскольского электрометаллургического комбината (шлак ОЭМК), песок Нижне-Ольшанского месторождения и гранит Кременчугского карьера для сравнения. Так как наибольшее влияние на качество асфальтобетона оказывает мелкодисперсная фаза, материалы использовались в качестве минерального порошка. Испытания исходных сырьевых материалов производили по методикам ГОСТ. По всем показателям исследуемые материалы пригодны для использования в качестве минерального порошка.

Необходимым условием хорошего сцепления минерального материала и вяжущего является способность вяжущего смачивать данный минеральный материал. Была определена теплота смачивания минеральных материалов водой и бензолом. Полученные результаты свидетельствуют о хорошем смачивании поверхности отходов ММС неполярной жидкостью, что позволяет прогнозировать хорошее взаимодействие этого материала с

битумом.

Известно, что на поверхности твердых минеральных материалов, в том числе кварц- и железосодержащих, имеются кислотные и основные центры Льюисовского и Бренстедовского типов, которые, очевидно, и определяют ее активность по отношению к вяжущим и способность обеспечивать прочные адгезионные контакты между вяжущим и поверхностью минеральных материалов.

Поэтому в первую очередь, необходимо учитывать наличие на поверхности минеральных материалов не только тончайших коллоидных пленок оксидов и гидроксидов, но и обязательно наличие активных поверхностных центров, способных адсорбировать практически все органические соединения, содержащиеся в битуме, и за счет этого обеспечивать прочные адгезионные контакты между вяжущим и поверхностью минеральных материалов.

Таблица 1

Суммарное содержание центров адсорбции на поверхности минеральных материалов, 103, мг-экв/м2

Минеральный Кислоты по Основания по Бренстеду Кислоты по Общее количество

материал Бренстеду Льюису активных центров

Отходы ММС 22,30 15,78 3,48 41,56

Гранит 21,10 11,34 1,89 34,33

Малорудный 14,70 10,68 1,36 26,74

кварцит

Породы 7,18 9,42 1,52 18,12

сланцевой толщи

Кварцевый песок 9,00 7,80 0,45 17,25

Шлак ОЭМК 4,35 8,40 0,40 13,15

Содержащиеся в битумах асфальтогеновые и нафтеновые кислоты будут взаимодействовать с основными брендстедовскими центрами, которых на поверхности отходов ММС, как видно из представленных результатов (табл.1), больше, чем на поверхности гранита, кварцевого песка и других минеральных материалах. Кроме того, общее число активных центров на поверхности отходов ММС также выше, чем на традиционных минеральных материалах.

Известна также роль микрогеометрии поверхности частиц твердой фазы в структурообразовании контактных слоев. Изучение микрорельефа свидетельствует о том, что степень шероховатости поверхности отходов ММС значительно выше, чем поверхности других исследуемых материалов.

Все это позволяет сделать вывод о возможности достаточно интенсивного взаимодействия битума с поверхностью отходов ММС, т.к. на границе раздела «битум - минеральный материал» могут реализовываться физические, механические, химические процессы с образованием прочных и устойчивых адгезионных связей, что позитивно отразиться на свойствах асфальтобетона. Результаты по определению сцепления различными методами (табл.2) подтверждают более высокую интенсивность взаимодействия битума с поверхностью отходов ММС по сравнению с другими минеральными материалами. Причем все материалы по величине сцепления с битумом образуют ряд, который полностью соответствует их расположению по суммарному содержанию центров адсорбции на их поверхности (табл.1). Это подтверждено результатами микроскопических исследований.

Таблица 2

Сцепление битума с минеральными материалами

Минеральные материалы Метод адсорбции красителей

до кипячения, % тосле кипячения % коэффициент адгезионной устойчивости

Известняк 84 74 0,88

Отходы ММС 84 75 0,89

Железорудный концентрат 86 69 0,80

Гранит кременчугского месторождения 76 61 0,80

Малорудный кварцит 68 55 0,83

Породы сланцевой толщи 66 49 0,74

Кварцевый песок Нижне-Ольшанского месторождения 62 . 47 0,72

Шлак ОЭМК 68 40 0,59

Для определения влияния поверхностных свойств минеральных материалов на процессы взаимодействия с битумом и для установления характера сорбционных процессов определялись максимальная величина сорбции битума из бензольных растворов минеральными порошками и десорбция бензолом сорбированного ими органического вяжущего.

Полученные результаты наглядно характеризуют активность процессов

взаимодействия битума с различными порошками.

Одним из основных признаков, отличающих процессы физической адсорбции от хемосорбцион-ных взаимодействий, является термодинамическая' обратимость адсорбированного слоя.

Так на поверхности отходов ММС после десорбции битума бензолом осталось 63% первоначально адсорбированного вяжущего, а на поверхности кварцевого песка - 27%, что свидетельствует об образовании, в основном, хемосорбционных связей битума с поверхностью отходов ММС.

Об активном взаимодействии битума с поверхностью отходов

1

2

1600 1380

1720

1435

11040 I

675

1240 875 см

ММС свидетельствует также уменьшение характеристических пиков нафтеновых (875,675 см*1), ароматических (1600 см"1) соединений и кислотных групп (1720 см"1) в ИК-спектрах битума после контакта с отходами ММС, тогда как после взаимодействия с кварцевым песком этого не наблюдается (рис.2). Таким образом, можно заключить, что происходит интенсивное взаимодействие битума с отходами ММС за

Рис.2. ИК-спеюры образцов битума (1)

после взаимодействия с поверхностью кварцевого песка (2) и отходов ММС (3)

разнообразного состава этого кварца,

шпаты, минералы);

счет более

минералогического отхода (кроме имеются полевые

слюды, рудные содержания

кварца нескольких генераций с невысокой степенью кристалличности, что обуславливает его высокую реакционную способность; наличия активных адсорбционных поверхностных центров; более развитой поверхности зерен.

На качество асфальтобетона значительное влияние оказывают свойства бинарной системы «битум - минеральный порошок», так как она является основным структурообразующим элементом композита. Поэтому изучение свойств асфальтовяжущего (табл.3) позволяет получить наиболее полное представление о взаимодействии исследуемого минерального материала и битума, а также прогнозировать свойства асфальтобетона на таких материалах.

При использовании шлака ОЭМК система «битум - минеральный порошок» имеет самые низкие характеристики, наилучшие - при использовании отходов ММС. Так, предел прочности при сжатии при температуре испытаний +50°С асфальтовяжущего на отходах ММС на 41% выше, чем на сланце, и на 48% выше чем на кварцевом песке. Водонасыщение и набухание образцов с использованием отходов ММС значительно ниже, чем на других исследуемых минеральных материалах.

Таблица 3

Физико-механические свойства асфальтовяжущего_

Наименование Минеральный материал

показателей отходы ММС гранит малоруд. кварцит сланец песок шлак ОЭМК

Водонасыщение, % 1,95 2,55 2,64 2,90 2,94 3,02

Средняя плотность, кг/м3 2420 2310 2490 2350 2210 2330

Набухание, % 2,21 2,63 2,28 3,32 2,73 3,11

Предел прочности при сжатии, МПа, при

температуре испытания: 3,10 2,60 2,50 2,20 2,10 1,95

50 °С 6,60 6,10 5,95 5,70 5,60 5,25

20 °С

в водонасыщенном 5,20 4,50 4,30 3,95 3,80 3,40

состоянии

Водостойкость 0,79 0,74 0,72 0,69 0,68 0,65

Полученные результаты свидетельствуют не только о высокой адгезии органического вяжущего к минеральному порошку из отходов ММС, но и о структурирующем влиянии его поверхности по отношению к битуму (рис.3). Наиболее резкое увеличение пластической прочности битумоминеральной системы с минеральным порошком из отходов ММС становится заметным уже при. 50%, тогда как для гранита, сланца и кварцевого песка - более 60%.

Такие результаты можно объяснить более активным взаимодействием поверхности отходов ММС с битумом благодаря свойствам их поверхности, обусловленным высоким содержанием активных центров и более развитой поверхностью, на которой имеются многочисленные сколы, заостренные и выщербленные места, а также гидрофобностью поверхности. Исследования свойств асфальтовяжущего

вещества позволяют

прогнозировать более высокое качество асфальтобетона при использовании минерального Рис.3. Зависимость предельного напряжения порошка из отходов ММС и сдвига асфальтовяжущего вещества от вида и показывают, что при

содержания минерального п°р°шка взаимодействии этого

минерального порошка с битумом на поверхности раздела фаз интенсивно протекают процессы необратимой адсорбции.

По всем прочностным показателям асфальтобетоны на исследуемых минеральных порошках удовлетворяют требованиям ГОСТ (рис.4).

Рис.4. Влияние минеральных порошков из техногенного сырья КМА на прочность при сжатии асфальтобетона

В покрытии такой материал будет обладать сдвигоустойчивостью при высоких летних температурах и трещиностойкостью зимой. Это подтверждается результатами испытаний асфальтобетона на сдвигоустойчивость по схеме Маршалла и бразильскому методу.

Важнейшим свойством асфальтобетона, предопределяющим работоспособность и долговечность этого материала, является коррозионная устойчивость его структуры. Особенно важно это учитывать при использовании при производстве асфальтобетона железосодержащих отходов, так как принято считать, что оксиды железа способствуют коррозии асфальтобетона.

Полученные результаты показывают положительное влияние железосодержащих отходов на водостойкость асфальтобетона при условии их хорошего сцепления с битумом (рис.5).

Минеральный порошок

Рис.5. Влияние исследуемых минеральных порошков из техногенного сырья на водостойкость асфальтобетона типа Г

Самые низкие значения коэффициента водостойкости, менее 0.9, у асфальтобетона на минеральном порошке из кварцевого песка и шлака ОЭМК. Композиты на остальных порошках имеют коэффициент водостойкости в пределах 0.90 - 0.96. Падение коэффициента водостойкости асфальтобетона на минеральном порошке из отходов ММС через 360 суток испытания на 36% меньше чем на минеральном порошке из кварцевого песка. Аналогичные результаты получены при испытании асфальтобетонов с использованием исследуемых минеральных порошков на морозостойкость. Как и следовало ожидать, наилучшие результаты были достигнуты при использовании в качестве минерального порошка отходов ММС, что объясняется высокой адгезионной способностью поверхности данных отходов, препятствующей отслаиванию битумной пленки с поверхности материала

Рис.6 Изменение свойств битума при его взаимодействии с минеральными материалами

Таким образом, содержащиеся в минеральных порошках оксиды железа не оказывают негативного влияния на коррозионную устойчивость асфальтобетона, что подтверждается высокими результатами водо- и. морозостойкости композита. На основании этого можно прогнозировать хорошую сопротивляемость асфальтобетона агрессивному воздействию воды и одновременному воздействию воды и отрицательных температур в покрытии автомобильных дорог, построенных с использованием минерального порошка из отходов ММС.

Большинство исследователей считают, что кислые и железосодержащие минеральные материалы ускоряют интенсивность процессов старения битума, поэтому, представляло интерес изучение его старения в асфальтобетоне на исследуемом минеральном материале.

Значительные изменения свойств битума происходят при его нагревании в присутствии минеральных материалов. В этом случае некоторые минеральные материалы выполняют роль катализаторов, при контакте с которыми окислительные реакции протекают более интенсивно. Влияние природы минеральных материалов на интенсивность старения битума изучали по изменению пенетрации, температуры размягчения, растяжимости битумов после контакта их с исследуемыми минеральными материалами одинаковой дисперсности (рис.6).

Приведенные результаты показывают, что изменение свойств битума вследствие термоокислительных процессов в присутствии кварцевого песка, гранита и сланца значительно ощутимее, чем в присутствии отходов ММС. Это подтверждается результатами по старению асфальтобетона в процессе приготовления и при длительном его термостатировании (рис.7).

а) б)

Рис.7. Влияние минеральных порошков из техногенного сырья КМА на старение битума в процессе приготовления асфальтобетонной смеси (а) и при термостатировании асфальтобетонных образцов (б)

Причиной, по которой железосодержащие порошки замедляют процессы старения, является их высокая химическая активность и способность образовывать прочные устойчивые связи между минеральными материалами и битумом, в результате чего замедляется скорость процесса окисления битума, проходящего по свободно - радикальному механизму. Химически активные минеральные порошки, взаимодействуя с битумом, блокируют свободные радикалы, обрывая реакционную цепь окисления.

Так как техногенное сырье КМА содержат значительное количество оксидов железа, в основном в виде магнетита (в отходах ММС суммарное содержание оксидов железа составляет около 30%, в малорудных кварцитах около 35%, в породах сланцевой толщи - около 15%), представляет значительный интерес исследование влияния количества оксидов железа в составе минеральных компонентов на взаимодействие с битумом, на физико-механические характеристики асфальтобетона и, особенно, на процессы, приводящие к старению вяжущего, а, следовательно, отражающиеся на долговечности асфальтобетона. Исследования проводились на модельных минеральных порошках, состоящих из железорудного концентрата (магнетита) и тонкомолотого кварцевого песка в различных соотношениях.

Исследования асфальтовяжу-щего показали, что наилучшим структурирующим эффектом обладает минеральный порошок при содержании железорудного концентрата в количестве 5080% (рис.8), что подтверждается результатами испытания асфальтобетона на исследуемых

минеральных порошках (табл.4). Эти же

концентрации способствуют наименьшей величине

водонасыщения и набухания образцов. Дальнейшее увеличение количества железорудного концентрата в составе минерального порошка

приводит к снижению Рис 8. Зависимость предельного напряжения сдвига прочности и других

асфальтовяжущего вещества от вида и содержания показателей асфальтобетона минерального порошка очевидно за счет деструктивных процессов.

Таблица 4

Влияние количества оксидов железа в минеральных порошках на физико-механические характеристики

асфальтобетона типа Г

Характеристики Требования поГОСТ Содержание железорудного концентрата в минеральном порошке, %

0 30 50 70 80 100

Средняя плотность, кг/м3 не нормир. 2320 2330 2340 2360 2390 2430

Пористость минерального остова, % по объёму 22 не более 14,40 14,60 14,60 14,60 14,40 14,30

Остаточная пористость, % по объёму 2,50-5,00 3,40 3,40 3,20 3,40 3,50 3,40

Прочность при сжатии, МПа: - при 20 °С -при 50 "С - при 0 °С - в водокасыщеином состоянии при 20 "С 2,20 не менее 1,20 не менее 12,0 не бсшсс 4,00 1,40 10,20 3,60 4,50 1.45 9,80 4,25 4,75 1,45 9,45 4,50 4,85 1,60 9,10 4,70 5,00 1,85 9,05 4,90 4,80 1,70 10,05 4,50

Набухание, % не нормир. 1,37 1,30 1,25 0,91 0,70 1,02

Водонасыщение, % 1,50-4,00 2,73 3,42 3,13 2,08 1,9 2,35

Коэффициент водостойкости 0,85 не менее 0,90 0,94 0,95 0,97 0,98 0,94

Коэффициент длительной водостойкости 0,75 не менее 0,86 0,86 0,87 0,90 0,92 0,89

Таким образом, полученные высокие результаты физико-механических характеристик асфальтобетона с использованием минеральных порошков, содержащих от 50 до 80% железорудного концентрата в своем составе, объясняются наличием прочных адгезионных связей, обусловленных хемосорбционным взаимодействием на границе раздела фаз «битум -поверхность минерального материала» и позволяют предполагать увеличение коррозионной устойчивости асфальтобетона с их использованием.

Результаты испытаний водостойкости образцов асфальтобетона подтверждают высказанное предположение (рис.9).

Рис.9. Влияние количества оксидов железа в минеральных порошках на водостойкость асфальтобетона

При испытаниях асфальтобетона на морозостойкость наблюдаются аналогичная зависимость.

Прочность сцепления пленки битума с поверхностью минерального материала определяет величину набухания асфальтобетона и, соответственно, потерю его прочности при водонасыщении. Основными факторами, определяющими степень водонепроницаемости асфальтобетонного образца является плотность его скелета и остаточная пористость. Учитывая тот факт, что эти показатели у исследуемых асфальтобетонов практически одинаковы, сцепление пленки битума с поверхностью минеральных частиц является определяющим фактором, обусловливающим высокую водостойкость

асфальтобетона.

Продолжительность водонасышення, сут

о

Содержание железорудного концентрата в минеральном порошке, V«

Наименьшую величину набухания и водонасыщения имеют асфальтобетоны с содержанием железорудного концентрата от 50 до 80% (рис 10), что свидетельствует о наличии прочных хемосорбционных связей между вяжущим и поверхностью минеральных материалов

Содержание железорудного концентрата в минеральном

порошке, %

Рис. 10. Влияние количества оксидов железа в минеральных порошках на водонасыщение асфальтобетона

Таким образом, полученные экспериментальные данные позволяют сделать вывод о том, что содержащиеся в минеральных порошках оксиды железа не оказывают негативного влияния на коррозионную устойчивость асфальтобетона.

Высокие результаты водо- и морозостойкости асфальтобетонов на модельных минеральных порошках позволяют высказать предположение, что железосодержащие минеральные порошки с оптимальным количеством оксидов железа в своем составе будут оказывать ингибирующее влияние на интенсивность старения битума.

Результаты исследований показали, что процессы старения в асфальтобетоне, приготовленном на минеральном порошке с содержанием оксидов железа в интервале 50 - 80%, протекают менее интенсивно, чем в асфальтобетоне, приготовленном на модельных минеральных порошках с большим и меньшим процентным содержанием железорудного концентрата (рис.11)

а) б)

Рис.11. Влияние количества оксидов железа в минеральных порошках на старение битума в процессе приготовления асфальтобетонной смеси (а) и при термостатировании асфальтобетонных образцов (б)

Этот интервал соответствует наилучшему сцеплению битума с минеральным материалом и наибольшему структурирующему эффекту минерального порошка.

Были проведены испытания асфальтобетонов на исследуемых минеральных материалах после моделирования воздействия природно-климатических факторов в климатической камере «Фойтрон». Полученные результаты свидетельствуют о позитивном влиянии на стойкость асфальтобетона к агрессивному воздействию природно-климатических факторов минерального порошка из отходов ММС и порошка, содержащего 50 - 80% оксидов железа.

Традиционным материалом, используемым в качестве заполнителя при производстве асфальтобетонных смесей, в настоящее время является гранит. Однако в Белгородской области отсутствуют месторождения гранита, в связи с чем он доставляется либо из Воронежской области (карьер «Павловск»), либо из Украины (Кременчуг). Следствием этого является его высокая стоимость за счет транспортных расходов.

Поэтому, в настоящее время, особое внимание должно уделяться использованию при производстве асфальтобетонных смесей техногенного сырья КМА. Были проведены испытания асфальтобетона типаов Г и Б с использованием в качестве минерального порошка отходов ММС, а в качестве заполнителя - кварцитопесчаника. Анализ результатов показал,

что асфальтобетон по всем физико-механическим характеристикам не только удовлетворяет требованиям ГОСТ, но и превосходит асфальтобетон на традиционном гранитном материале.

Таким образом, на основе результатов проведенных исследований, для использования в дорожном строительстве при производстве асфальтобетонных смесей можно рекомендовать: минеральный порошок из отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов, щебень и песок из отсева дробления кварцитопесчаника Лебединского горнообогатительного комбината.

Экономическая целесообразность использования этих минеральных материалов связана с близким расположением места их получения, большими запасами и возможностью использования без дополнительной переработки.

Экономический эффект использования отходов ММС в качестве минерального порошка при производстве асфальтобетонных смесей составил:

при использовании минеральных материалов из гранита- 2963,17 рубУЮО т. смеси;

при использовании минеральных материалов из кварцитопесчаника - 6085,79 рубЛОО т. смеси.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено активное взаимодействие железосодержащих минеральных материалов с органическим вяжущим, структурирующее влияние на битум, особенно отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов, за счет: более разнообразного минералогического состава (кроме кварца, имеются полевые шпаты, слюды, рудные минералы); содержания кварца нескольких генераций с невысокой степенью кристалличности; наибольшего, по сравнению с другими исследуемыми минеральными материалами, количества центров адсорбции на их поверхности; более развитой поверхности зерен.

Это позволило получить эффективный асфальтобетон с высокими физико-механическими характеристиками и показало возможность расширения сырьевой базы минеральных материалов за счет использования техногенного сырья.

2. Содержащиеся в минеральных порошках оксиды железа не оказывают негативного влияния на коррозионную устойчивость органоминерального композита. Асфальтобетон с использованием

минерального порошка из отходов ММС отличается повышенной устойчивостью при агрессивном воздействии водно-тепловых режимов, то есть характеризуется высокими показателями водо,- морозостойкости и теплоустойчивости;

3. Установлено ингибирующее влияние оксидов железа минеральных материалов на процессы старения битума в органоминеральных композитах за счет образование хемосорбционных связей на границе раздела фаз "битум - минеральный материал", блокирующих протекание окислительно-полимеризационных процессов в вяжущем, что подтверждает возможность получения высококачественного асфальтобетона;

4. Определены рациональные пределы использования оксидов железа в минеральных материалах. Показано, что содержание магнетита в минеральном порошке в количестве 50-80% приводит к повышению коррозионной устойчивости асфальтобетона и снижению интенсивности старения битума за счет более активного взаимодействия поверхности минерального материала с компонентами битума.

5. Разработаны составы эффективного асфальтобетона с использованием железосодержащего техногенного сырья КМА, отличающиеся высокими физико-механическими характеристиками и долговечностью.

6. Апробация результатов теоретических и лабораторных исследований в промышленных условиях, а также расчет экономического эффекта от внедрения минеральных материалов из техногенного сырья КМА подтверждает высокую эффективность их применения в асфальтобетоне.

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

1. Высоцкий А.В. Перспективы использования шлаков Оскольского электрометеллургического комбината в дорожном строительстве // Межд. студенческая научно-техническая конференция: Сб. тез. докл. - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2001. - Ч. 1. - С.251.

2. Высоцкий А.В. Получение высококачественного асфальтобетона на основе техногенного сырья КМА (Ядыкина В.В., Кузнецов Д.А., Высоцкая М.А.) // Новые технологии, конструкции и строительные материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог: Материалы Всероссийской научно-технической

конференции. - Краснодар: Изд-во Технического университета КубГТУ, 2002. - С. 203-204.

3. Высоцкий А.В. Перспективы использования техногенных, отходов КМА в дорожном строительстве (Гридчин A.M.) // Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков: Материалы Международной интернет-конференции. - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2002.-С.46-49.

4. Высоцкий А.В. Использование отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов в качестве минерального порошка асфальтобетонной смеси // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии: Материалы Международного конгресса / БГТУ. - Белгород, 2003. - 4.1. - С.243-245.

5. Высоцкий А.В. Особенности техногенного сырья КМА и его влияние на свойства асфальтобетона (Ядыкина В.В.) // Актуальные проблемы современного строительства: Материалы 56-й Международной научно-технической конференции молодых ученых / СП6ТАСУ. - Санкт-Петербург, 2004. - Ч.И. - С.17-21.

Изд. лиц. ИД №00434 от 10.11.99. Подписано в печать 20.05.04. Формат 60x84/16. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 736 Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

t13127

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Влияние природы и поверхности минеральных материалов на их взаимодействие с битумом.

1.2. Опыт использования кислых и железосодержащих минеральных материалов в дорожном строительстве.

1.3. Теоретические предпосылки исследований.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Характеристика материалов, принятых для исследований.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Методы исследования применяемых материалов.

2.2.2. Методы исследования взаимодействия минеральных материалов с битумом.

2.2.3. Методы исследования свойств асфальтобетона.

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С БИТУМОМ.

3.1. Влияние поверхностных свойств минеральных материалов на их взаимодействие с битумом.

3.2. Сцепление битума с исследуемыми минеральными материалами.

3.3. Свойства асфальтовяжущего и процессы структурообразования в

Выводы.

4. СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНА НА ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКАХ ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ КМА.

4.1. Влияние минеральных порошков на физико-механические характеристики асфальтобетона.

4.2. Коррозионная устойчивость асфальтобетона на железосодержащих минеральных порошках.

4.3. Старение битума в асфальтобетоне на исследуемых минеральных порошках.

4.4. Стойкость асфальтобетона на исследуемых минеральных порошках из техногенного сырья к воздействию природноклиматических факторов.

Выводы.

5. ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА ОКСИДОВ ЖЕЛЕЗА В МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С БИТУМОМ И НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

АСФАЛЬТОБЕТОНА.

Выводы.

6. ЭФФЕКТИВНЫЙ АСФАЛЬТОБЕТОН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ КМА.

Выводы.

7. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ КМА

Актуальность. Увеличение в последние годы грузоподъемности транспортных средств и интенсивности их движения негативно отразилось на дорожной сети, которая проектировалась и строилась без учёта подобных темпов роста интенсивности, уровня нагрузки и скоростей движения. Появилась необходимость ремонта старых и строительства новых автомобильных дорог, а, следовательно, потребность в большом количестве строительных материалов. С другой стороны, встала проблема утилизации отходов промышленности, ухудшающих экологическую обстановку.

Особенно это актуально для Белгородской области - центра горнорудной промышленности, т.к. с учётом изменений в геополитическом положении области, основные поставщики дорожно-строительных материалов оказались за границей.

Постоянно растущие требования к повышению качества асфальтобетонных покрытий ставят задачи более глубокого и всестороннего исследования свойств асфальтобетонных смесей и факторов, определяющих надежность и долговечность асфальтобетона. Это особенно важно при использовании в асфальтобетонных смесях новых разновидностей минеральных материалов, обладающих рядом особенностей в сравнении с традиционными минеральными компонентами асфальтобетона. К числу таких материалов относятся отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов (отходы ММС), малорудные кварциты, породы сланцевой толщи и др. Все эти материалы являются кислыми и отличаются от традиционных минеральных материалов повышенным содержанием в своем составе оксидов железа.

В литературе встречаются противоречивые данные о влиянии оксидов железа на коррозионные свойства асфальтобетона и интенсивности процессов старения битума в асфальтобетоне.

В свете этого актуальным является экспериментальное подтверждение возможности использования железосодержащего техногенного сырья при производстве асфальтобетонных смесей, влиянии его на физико-механические характеристики и долговечность асфальтобетона.

Работа выполнена в рамках НТП "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники", шифр 02.01.138.

Цель работы. Разработка эффективных асфальтобетонов на основе железосодержащих попутнодобываемых горных пород и отходов промышленности зоны КМА для покрытий автомобильных дорог.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. изучение свойств железосодержащих минеральных материалов и взаимодействия их с битумом;

2. исследование влияния железосодержащих минеральных материалов на коррозионную стойкость и интенсивность старения битума в асфальтобетоне;

3. определение рациональных пределов содержания оксидов железа в минеральных материалах с целью получения эффективных органоминеральных композитов;

4. разработка асфальтобетонов, отличающихся высокими физико-механическими характеристиками и долговечностью;

5. подготовка нормативно-технической документации для внедрения в производство результатов работы;

6. апробация результатов лабораторных исследований в промышленных условиях и обоснование экономической эффективности применения минеральных материалов из железосодержащих попутнодобываемых горных пород и отходов промышленности зоны КМА.

Научная новизна работы: Установлено активное взаимодействие и структурирующее влияние железосодержащих минеральных порошков, особенно отходов ММС, при контакте с битумом, что позволило получить эффективный асфальтобетон и расширить сырьевую базу минеральных материалов.

Установлена взаимосвязь между количеством центров адсорбции на поверхности минеральных материалов, сцеплением их с битумом и физико-механическими характеристиками асфальтобетона.

Доказано положительное влияние железосодержащих минеральных материалов на прочность, коррозионную устойчивость, сдвигоустойчивость асфальтобетона, что позволяет прогнозировать более продолжительные сроки службы асфальтобетонных покрытий дорог, построенных с использованием исследуемых минеральных материалов.

Показано, что железосодержащие материалы замедляют интенсивность процессов, приводящих к старению битума за счет ингибирования окислительно-полимеризационных процессов.

Установлено влияние количества магнетита в составе минерального порошка на прочность, коррозионную стойкость асфальтобетона, интенсивность старения битума. На основании этого обоснованы рациональные пределы содержания оксидов железа в минеральных материалах.

Обоснованы рациональные пределы содержания оксидов железа в минеральных материалах, приводящие к повышению прочности и долговечности органоминеральных композитов.

Практическое значение. Расширена номенклатура минеральных компонентов для производства асфальтобетона за счет использования железосодержащих горных пород и отходов промышленности зоны КМА.

Кварцитопесчаники Кварцитопесчаники - одна из скальных вскрышных пород, вмещающих железную толщу и расположенных по всей площади железорудных месторождений Курской магнитной аномалии. Кварцитопесчаники Лебединского ГОКа исследовались в работах [126,132,134,146,150].

Кварцитопесчаники представляют собой почти мономинеральную породу от серого до розовато-серого цвета, вследствие присутствия фуксита. Для них характерна массивная, реже нечетко выраженная грубополосчатая текстура. Структура, в основном, мелкозернистая с размером зерен 0,02.2,0 мм. По данным химического и гранулометрического анализа содержание кварца составляет 73,4.95 %. Остальные минеральные материалы представлены мусковитом, биотитом, реже хлоритом, фукситом, альбитом, калиевым полевым шпатом. Их количество иногда достигает 10.20 %.

Рис.2.7 Кварцитопесчаник, х60 асфальтобетонной смеси в объеме 165 т. Асфальтобетонная смесь использовалась: при строительстве участка автомобильной дороги «Песчаный карьер - Нижний Олыданец»; при ремонте и реконструкции городских улиц. За опытными участками установлены систематические наблюдения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и отдельные ее разделы докладывались и получили одобрение: на Международной студенческой научно-технической конференции (Белгород, 2001); Международной интернет - конференции «Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков» (Белгород, 2002); Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог» (Краснодар, 2002); Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2003); Международная научно-практическая конференция «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» (Белгород, 2004).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 5 работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 215 страницах машинописного текста, включающего 34 таблицы, 36 рисунков и фотографий, список литературы из 190 наименований, 5 приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено активное взаимодействие железосодержащих минеральных материалов с органическим вяжущим, структурирующее влияние на битум, особенно отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов за счет: более разнообразного минералогического состава (кроме кварца, имеется большое количество полевых шпатов, слюд, рудных минералов); содержания кварца нескольких генераций с невысокой степенью кристалличности, что обуславливает его высокую реакционную способность; наибольшего, по сравнению с другими исследуемыми минеральными материалами, количества центров адсорбции на их поверхности; более развитой поверхности зерен.

Это позволило получить эффективный асфальтобетон с высокими физико-механическими характеристиками, и показало возможность расширения сырьевой базы минеральных материалов за счет использования техногенных отходов.

2. Содержащиеся в минеральных порошках оксиды железа не оказывают негативного влияния на коррозионную устойчивость органоминерального композита. Асфальтобетон с использованием минерального порошка из отходов ММС отличается повышенной устойчивостью при агрессивном воздействии водно-тепловых режимов, то есть характеризуется высокими показателями водо,- морозостойкости и теплоустойчивости.

3. Установлено ингибирующее влияние оксидов железа минеральных материалов на процессы старения битума в органоминеральных композитах за счет образование хемосорбционных связей на границе раздела фаз "битум -минеральный материал", блокирующих протекание окислительнополимеризационных процессов в вяжущем, и подтверждает возможность получения высококачественного асфальтобетона.

4. Определены рациональные пределы использования оксидов железа в минеральных материалах. Показано, что содержание магнетита в минеральном порошке в количестве 50-80% приводит к повышению коррозионной устойчивости асфальтобетона и снижению интенсивности старения битума за счет более активного взаимодействия поверхности минерального материала с компонентами битума. .

5. Разработаны составы эффективного асфальтобетона с использованием железосодержащего техногенного сырья КМА, отличающиеся высокими физико-механическими характеристиками и долговечностью.

6. Апробация результатов теоретических и лабораторных исследований в промышленных условиях, а также расчет экономического эффекта от внедрения минеральных материалов из техногенного сырья КМА подтверждает высокую эффективность их применения в асфальтобетоне.

160

1. Сахаров П.В. Способы проектирования асфальтобетонных смесей // Транспорт и дороги города. 1935. - №12. - С. 22-26

2. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Уч. пособие / И.А. Рыбьев. М.: Высш. шк. 2003. - 700 с.

3. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. — М.: Высшая школа, 1978. — 309 с.

4. Михайлов В.В. Элементы теории структуры бетона. — M.-JL: Стройиздат, 1941. —226 с.

5. Дорожный асфальтобетон / Л.Б. Гезенцвей, Н.В. Горелышев, A.M. Богуславский, И.М. Королёв. Под ред. Л.Б. Гезенцвея. М.: Транспорт, 1985.-350 с.

6. Гезенцвей Л.Б. Активация песка для асфальтового бетона // Автомобильные дороги. 1961. - С. 17-19.

7. Богуславский A.M. Оценка сдвигоустойчивости и трещиностойкости асфальтобетонных покрытий // Автомобильные дороги. 1973. - №9. - С. 10-12.

8. Богуславский A.M., Ефремов Л.Г. Асфальтобетонные покрытия. Учебн. пособие. -М.: МАДИ, 1981. 142 с.

9. Сюньи Г.К. Асфальтовый бетон. Киев: ГостехиздатУССР. - 1956. -206 с.

10. Руденская И.М., Руденский A.B. Реологические свойства битумов. — М.: Высшая школа, 1967. — 118с.

11. Руденская И.М. Нефтяные битумы. — М.: Росвузиздат, 1963. — 42 с.

12. Горелышев Н.В. Исследование асфальтобетона каркасной структуры и его эксплуатационных свойств в дорожных одеждах: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. — М.: МАДИ, 1978.—36 с.

13. Королев И.В. Пути экономии битума в дорожном строительстве. — М: Транспорт, 1986. — 149 с.

14. Волков М.И. Дорожно-строительные материалы — М.: Автотрансиздат, 1960.-261с.

15. Золотарёв В.А. Долговечность дорожных асфальтобетонов. Харьков, Изд-во при Харьковском гос. Университете издательского объединения «Вища школа», 1977. - 114с.

16. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика. — М.: Знание, 1958. —64 с.

17. Ребиндер П.А. Вступительное слово // Матер, работ симпозиума по структуре и структурообразованию в асфальтобетоне. — Балашиха, 1968. — С.5—9.

18. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур // Сб. статей АН СССР.-М.: Наука, 1966. С.3-16.

19. Колбановская A.C., Михайлов В.В. Дорожные битумы. — М.: Транспорт, 1973.—264с.

20. Кучма М.И. Поверхностно-активные вещества в дорожном строительстве. — М.: Транспорт, 1980. — 191 с.

21. Бернштейн A.B., Барзам В.И. Электрокинетические свойства гранита и прилипание битумов // Автомобильные дороги. 1962. - №10. - С. 15-16.xL

22. Hair M.L. The molecular nature of adsorption on silica surface // Proc. 27 . Any Frequency Contr. Symp., Cherry Hill. 1973. - Washington D.C. - 1973. -P. 73-78.

23. Поваренных A.C. Об использовании электоотрицательности элементов в кристаллохимии и минералогии. // Теоретические и генетические вопросы минералогии и геохимии. Киев: Изд-во АН УССР, 1963. - С. 3-23.

24. Попов И.В. Значение кристаллической структуры минералов глинистых пород для формирования их свойств // Труды совещания по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. -М. 1956. - Т.1. - С. 224-228.25.