автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Грунтобетоны дорожного и аэродромного назначения

На правах рукописи

РГ5 ОД 2 5 ДЕК ЖГ>

ЯГУДИН НАИЛЬ ГАБДУЛХАЕВИЧ

ГРУНТОБЕТОНЫ ДОРОЖНОГО И АЭРОДРОМНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара - 2000

Работа выполнена в Самарской государственной архитектурно-строительной академии на кафедре Строительные материалы

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

- доктор технических наук, профессор С.Ф. Коренькова

- кандидат технических наук, Т.В. Шеина

- доктор технических наук, профессор В.В. Бабков -кандидат технических наук, доцент Т.П. Лукоянчева

-АО институт «ГазНИИпроект», г. Самара

Защита состоится " 3 " ноября 2000 г. в 15.00 на заседании диссертационного совета Д 064.55.01 при Самарской государственной архитектурно-строительной академии по адресу: 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194, ауд. 0407, тел. 39-14-97.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарской государственной архитектурно-строительной академии.

Автореферат разослан "29" сентября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

профессор 1/лу — С.Ф. Коренькова

Од и-оччж£ Оъъ-ощ.ш.О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В XXI веке в структуре применяемых в России дорожных материалов произойдут серьезные изменения, обусловленные возросшими требованиями к качеству дорог и аэродромов. Аэродромные и дорожные покрытия представляют сложную и многофункциональную конструкцию, долговечность и надежность которой во многом определяются подготовкой грунтовых оснований. Выбор методов стабилизации зависит от проектируемой пропускной способности транспорта, расчетной нагрузки, типа базирующейся на аэродроме техники, а также дорожно-климатической зоны строительства.

Все большее значение приобретают облегченные, переходные и низшие типы дорог с применением грунтов и грунтобетонов.

Актуальность этого направления заключается в потребности развития широкой сети дорог в отдаленных населенных пунктах и регионах, наиболее труднодоступных и слабосвязанных с административными центрами.

Строительство таких дорог сдерживается из-за отсутствия развитой инфраструктуры и отечественных машин для приготовления 1рунтов и грунтобетонов.

Развитие сети этих дорог реально с использованием местных материалов, к числу которых можно отнести вскрышные породы при добыче нефти, отработанные буровые растворы, шламы нефтедобычи и транспортирования нефти. Такие отходы депонируются на открытых площадках, полигонах, занимают огромные площади, экологически небезопасны и их переработка становится всё более актуальной по многим причинам.

Рекомендуются укрепленные грунты, физико-механические свойства которых удовлетворяют требованиям I, II и III классам по прочности (1-4 МПа). Они могут применяться в качестве нижних слоев оснований под асфальтобетонные покрытия на аэродромах класса Д-Е

или в качестве покрытий на аэродромах сельскохозяйственной авиации с обязательным устройством слоя износа в виде поверхностной обработки, а также для устройства во П-У дорожно-климатических зонах оснований и покрытий дорог 3,4 и 5 категорий.

С применением безотходных технологий экономия материале- и энергоресурсов возрастает, а транспортные расходы на строительство дорог снижаются в отдельных случаях в несколько раз.

Работа выполнялась в соответствии с межвузовской научно-технической программой «Архитектура и строительство» (1996-1997 гг.).

Цель и задачи исследований

Целью настоящих исследований является разработка технологии химического закрепления дисперсных грунтов с применением органоминеральных и полимерных отходов в качестве активаторов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить грунты различного генезиса, химико-минералогического состава, влажности, обменной и адсорбционной активности, чувствительности к переработке;

- установить принципиальную возможность стабилизации нефтеотходов минеральными вяжущими, изучить кинетику их твердения;

- разработать механизм и параметры активации глинистых и суглинистых грунтов отходами нефтедобычи и нефтепереработки, полимерными веществами;

- качественно и количество оценить влияние органоминеральных и полимерных отходов на степень перерабатываемое™ грунтов различной связанности и пластичности;

- разработать составы и технологию грунто- и нефтешламобетонов;

- теоретически обосновать и разработать принципы создания оборудования для активации и приготовления грунтобетонов. Рассчитать технико-экономическую эффективность работы.

Научная новизна работы

1. Разработан новый подход к процессу переработки грунтов и выбору активаторов коагуляционного, диспергирующего и гидрофобного действия.

2. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено участие минеральной и полимерной составляющей нефтеотходов в формировании структуры и свойств грунтобетонов на органических и минеральных вяжущих.

3. Впервые изучены физико-механические свойства шламов нефтедобычи и возможность их применения в качестве структурного скелета бетона, стабилизованного минеральными вяжущими.

4. На базе нефтяных отходов разработана концепция применения их в качестве активаторов полифункционального действия грунтов, закрепленных вяжущими веществами с различными процессами твердения и упрочнения.

5. Разработаны модели новых перерабатывающих установок, создание которых основано на положениях теории упругости и механики грунтов. Выведены формулы для определения энергетических параметров машин.

На защиту выносятся

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по активации дисперсных грунтов органоминеральными и полимерными отходами.

2. Параметры приготовления и физико-механические свойства активированных грунтобетонов на минеральных и органических связующих.

3. Результаты расчета и конструкции новых грунтоперерабатывающих установок, их технические характеристики.

4. Результаты промышленной проверки и внедрения технологии ■ активации грунтов и приготовления грунтобетонов на передвижных и

стационарных установках; экономическая эффективность их применения.

5. Выводы и практические рекомендации по результатам исследованиям.

Практическая значимость работы

Заключается в том, что на основании выполненных исследований разработана технология приготовления и стабилизации грунтобетонов для усовершенствованных переходных и низших типов дорог, а также аэродромов класса А-Е, расположенных во II-V климатических зонах.

Это дает возможность расширить сеть дорог и аэродромов в отдаленных регионах, решить при этом социальные и экономические вопросы.

Результаты работы использованы при разработке рекомендаций по подбору оптимальных составов грунто- и нефтешламобетонов, на основе которых выпущены и уложены опытные участки дорог.

Разработан проект установок передвижного и стационарного типов дои переработки грунтов и приготовления активированных грунтобетонов на различных вяжущих.

Изготовленные промышленные образцы таких установок успешно прошли производственные испытания и приняты на вооружение дорожными организациями республики Татарстан.

Испытания показали, что установки мобильны, технологичны, производительны и область их применения значительно шире, чем только приготовление грунтобетонов. Они могут быть использованы для получения асфальтобетонов, укрепления откосов дорожного полотна, создания многокомпонентных и полифункциональных

органоминеральных добавок. Использование нефтяных отходов качестве скелетной основы бетона и высокоэффективных активаторов позволяет

совместить решение технологических задач и внести существенный вклад в развитие безотходных технологий.

Технико-экономический расчет показал эффективность предлагаемого проекта со сроком окупаемости 4,5 года, индексом доходности 1,06 и чистым дисконтированным доходом 30,8.

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс СамГАСА на кафедре Строительные материалы.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на научно-технических конференциях СамГАСА (г. Самара, 1998-1999 гг.), международной конференции по управлению отходами (г. Москва, 1999 г.), изложены в материалах Всероссийской заочной конференции «Перспективы развития Волжского региона» (г. Тверь, 1999 г.), межвузовском тематическом сборнике (г. Магнитогорск, МГТУ, 1999 г.). Опубликовано 8 печатных работ.

По результатам исследований получены акты внедрения в производство дорог новых улучшенных составов грунтобетонов (республика Татарстан), составлены региональные технологические рекомендации по активации грунтов, разработаны рабочие чертежи, изготовлены и эксплуатируются экспериментальные образцы установок.

Объем и структура работы.

Диссертация включает в себя: введение, 5 глав, общие выводы, список использованных источников и приложения. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, включая 6 приложений, содержит 25 иллюстраций и 28 таблиц. Список использованных источников состоит из 163 наименований.

Автор приносит благодарность заслуженному изобретателю РФ, кандидату технических наук A.A. Эльконюку за помощь в проектировании и создании грунтоперерабатывающих установок.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и сформулированы основные положения исследований, выносимые на защиту.

В первой главе (аналитический обзор) приводятся современные представления о дисперсных типах фунтов, их классификации, физико-химических, реологических и структурно-механических свойствах. Исследованиям в этой области посвящены работы К.К. Гедройца, П.А. Ребиндера, М.М. Филатова, В.В. Охотина, П.А. Замятченского, К.А. Князюка, Ф.Д. Овчаренко, П.Ф. Мельникова, С.С. Морозова, Д. Тейлора, К. Терцаги и т. д. Рассмотрены химические реагенты для активации грунтов, способы их переработки и укрепления, механизм и технология приготовления. Влияние различных видов вяжущих на прочность и долговечность грунтобетонов изучались в работах В.М. Безрука, А.И. Лысихиной, А.К. Бирули, В.В. Охотина, М.Т. Кострико, К.А. Князюка, Г.Н. Левчановского и др. Теоретическое обоснование процессов переработки грунтов и создания установок на их основе, разработано известными отечественными и зарубежными учёными: А.П. Зелениным, Б.А. Ветровым, М.Я. Сапожниковым, Ю.К. Зарецким, С.П. Ничипоренко, Н.И. Безуховым и др.

Анализ результатов этого обзора позволил выявить и показать принципиальное отличие в переработке и стабилизации дисперсных грунтов различной степени связности и отсутствие дифференцированного подхода к выбору активаторов гидрофобного, диспергирующего и коагуляционного действия. Устройство из них долговечного грунтового основания возможно лишь при максимальном разрушении начального строения грунта, с последующим формированием новой более однородной, плотно упакованной и прочной структуры.

Во второй главе приведены характеристики используемых материалов и описаны методики их исследования. В качестве основного

параметра, определяющего степень переработки грунта взят показатель чувствительности или коэффициент структурной прочности (по Терцаги).

Однородность грунтобетонной смеси оценивалась по коэффициенту вариации пластической прочности, определённой на пластометре Ребиндера.

В третьей главе исследована зависимость структуры и свойств нефтяных отходов от условий и места их образования.

Приведена подробная характеристика элементарного, углеводородного и фракционого состава органической части отходов -шламов нефтепереработки и нефтедобычи. Первые образуются при технологической подготовке нефти, ее первичной и вторичной (деструктивной) переработке. Вторые - соответствуют процессу добычи и транспортирования нефти.

Рентгеноструктурным, дифференциально-термическим и петрографическим анализом определены основные виды минералов, присутствующих в минеральной части отходов.

Исследованы такие их характеристики как: дисперсность, активность к органическим и минеральным материалам, пластичность, механическая прочность, тиксотропия, структурная реология и битумоёмкость.

Нефтешламы представляют собой трехфазные системы, в которых твердая дисперсная фаза содержит гидроксиды алюминия, железа, кальция и магния, карбонаты кальция и магния, примеси кварца.

Жидкая дисперсная фаза содержит сырую нефть, (шламы нефтедобычи) и продукты ее переработки (шламы нефтепереработки). Дисперсионная среда - вода. Количество органических веществ в шламах колеблется в пределах 10-50%, минеральных частиц - 20-70%, вода -остальное.

Основным отличием органической составляющей шлама нефтедобычи от шлама нефтепереработки является большее содержание смол и асфальтенов, а минеральной части — большее содержание

ионнообменных комплексов диспергирующего действия - Са2+ и по сравнению с наличием ионнообменных комплексов коагулирующего действия - А13+ и Ре3"1". Приоритет по содержанию смол и асфальтенов в шламах нефтедобычи практически ставит их в один ряд с такими органическими вяжущими как битум. Соотношение С/Н изменяется согласно приведенному ряду: битумы (6,29-10,7) > шламы нефтедобычи (8,56-8,79) > шламы нефтепереработки (6,76-7,54). Дана генетическая классификация и область применения.

В этой же главе приведены результаты испытаний грунтов различной степени выраженности структурных связей и консистенции, указывающей на механическую устойчивость грунтов нарушенной структуры в зависимости от влажности, способности к пластической деформации, разрушению и стабилизации, в том числе и активированных нефтяными и полимерными отходами.

Установлена корреляционная связь между химико-минералогическим составом, дисперсностью, пластичностью и чувствительностью грунтов к переработке. Связанность грунтов в сухом состоянии повышается по мере увеличения глинистых частиц и возрастает в ряду: супесь —> легкий пылеватый суглинок —>■ тяжелый пылеватый суглинок пластичная глина -» высокопластичная глина.

Связанность глин, суглинистых и. тяжелых суглинистых грунтов естественной влажности, богатых поглощающим комплексом, выше чем сухих, и вызвана появлением гидратно-ионно-коллоидных пленок.

С повышением влажности и, как следствие, толщины диффузионной оболочки, появлением рыхлосвязанной воды внешние слои начинают проявлять способность вступать во взаимодействие с посторонней поверхностью (адгезия > когезии), и грунты приобретают липкость. Она существенно возрастает с повышением дисперсности грунта и достигает экстремума в суглинках и глинах, имеющих мягкопластичную консистенцию с преобладанием коагуляционных связей (рис. 1, табл. 1).

1

2

112

Время, час

0.313 в,63

Фракции, мм

Рис. 1. Тиксотропия (1) и гранулометрия (2) глин с различными структурно-механическими свойствами

Выявлено влияние рецептурных факторов на степень переработки грунтов и эксплуатационные характеристики грунтобетонов. Проведённые эксперименты с активаторами позволили установить кинетические особенности нарастания прочности в зависимости от вида и дозировки активаторов.

Активирующая добавка нефтешлама составляет 10% от массы грунта при расходе минеральных вяжущих 10%, а битума - 8%.

Таблица I.

Структурно-механические свойства глин

№ п/п Название глнны Пенетрация, град. Консистенция Пластическая прочность, МПа

1 Алексеевская 14 Полутвердая 0,370

2 Нижне- Увельская 17 Жестко-пластичная 0,251

3 Приволжская 25 Средне-пластичная 0,11(5

4 Новоральская 29 Средне-пластичная 0,086

5 Смышляевская 32 Мягко-пластичная 0,071

6 Берлинская 44 Текучая, очень мягкая 0,037

Результаты испытаний грунтобетонов на органических и минеральных вяжущих приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Качественные показатели грунтобетонов.

' Наименование показателей Требования СН 25-74 для грунтобетонов на основе Грунтобетоны, составы (»)

орган, вяжущих минер. вяжущих

верхний слой основания 1 класс 1 2 3

нижний слой основания 2 класс

Предел прочности при сжатии сухих образцов при +20 °С, МПа, не менее 1-2/ не олред. -/- - - 1,41

То же при +50 °С, МПа, не менее 0,7/- -/- - - 0,85

Предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов при +20 "С, МПа, не менее 0,6/0,4 -/- - - 0,72

Капиллярное водонасыщение, % объема, не более 5,0/- - - 4,7

Предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов, МПа 6-4/4-2 4а 5,8 -

Предел прочности на растяжение при изгибе водонасыщенных образцов, МПа, не менее -/- 1,0/0,6 0,7 1,5 -

Коэффициент морозоустойчивости, не менее 0,6/- 0,75 / 0,7 0,74 0,82 0,67

»1 - высокопластичная глина; 2 - пластичная глина; 3 - тяжелый суглинок

В четвёртой главе приведено обоснование технологии приготовления активированных грунтов и разработано устройство для их приготовления.

Сравнивая работу роторно-фрезерного типа машин, используемых для разрушения грунтов, установлено, что широкий интервал колебания сил, приложенных к лопасти режущего механизма, обусловлен нестабильностью физико-механических свойств и гранулометрического состава перерабатываемого материала и служит одной из причин неудовлетворительной работы известных машин.

Неравномерность загрузки является также следствием несовершенной конструкции их рабочих органов. В некоторых случаях при неправильно выбранном сочетании лопасти и основания (поддона, решетки и т.п.), угол зазора между которыми меняется от тс до 0, но, как известно, процесс измельчения начинается лишь тогда, когда fga < tg2y; где а - угол между основанием и лопастью; у-угол внутреннего трения.

При остальных положениях лопасти материал в виде комьев не измельчается, а только передвигается вдоль основания, что приводит к потерям энергии, ухудшает качество измельчения. Процесс измельчения должен происходить непрерывно при незначительных колебаниях мощности.

Условию постоянства угла между основанием и лопастью удовлетворяет схема, где лопасть имеет форму логарифмической спирали, а основание - форму окружности (в поперечном сечении).

Для предотвращения уноса материала лопастью в направлении ее вращения а по выбранной схеме (рис. 2) должно быть удовлетворено следующее неравенство:

у о <Ро <Рр

> "с05гг+ (1) раО фтр

Ввиду того, что материал при разрушении находится в условиях, близких к плоской деформации, напряженное состояние среды было исследовано на основе бигармонического уравнения, которое в полярных координатах имеет вид:

д 1 8 1 д Л(д1-Р 1 д-Р 1 д1^) „

—-У + — — + — •—г- ■ Т-Т +—Т-+ "Т'1—Г Г0' <-2) •

д-г г д-г г д-р ) {д-г1 г д-г г д-р)

где —- частные производные некоторых функций напряжений. дт Эр

С помощью математических преобразований и экспериментальных исследований было установлено, что неравенство (1) справедливо при значениях а < 33°.

Проведенные исследования позволили определить эквивалентный крутящий момент и мощность на лопастном валу, которая имеет вид:

М5=2.75-10'"6-Ь-К2-п-Кс-п,, кВт (3) .

где Ь] - ширина лопасти, см; И. - внутренний радиус основания, см; Кс -коэффициент, учитывающий степень заполнения машины (0,5-1,0); п -число оборотов вала в минуту; п1 - количество лопастей, участвующих в переработке.

Слой материала, находящийся в процессе измельчения между лопастью и основанием, может быть представлен как упругое тело, напряжение внутри которого можно определить путем исследования напряженного состояния элементарного куба А. (рис. 2).

Рис. 2. Схема установки для приготовления грунтобетонных смесей.

Разработаны чертежи установки для активации и приготовления грунтобетонных смесей. Промышленный образец установки изготовлен Самарским предприятием "Станкогидромаш" и прошёл проверку в условиях республики Татарстан.

Установка для приготовления грунтобетонных смесей выполнена в виде двух модификаций: первая предназначена для переработки грунта с непосредственным ее монтажом на грунтоукладчик, вторая передвижного типа, предназначена для приготовления грунтобетонной смеси с привязкой установки к стационарным коммуникациям. Отличие передвижной установки от стационарной заключается в том, что все рабочие механизмы расположены на раме, высота которой позволяет осуществлять выгрузку готовой смеси в кузов автосамосвала.

В пятой главе дан анализ технико-экономической эффективности производства грунтобетона для предприятия типового проекта мощностью ЗОтыс. тонн в год.

Приведена оценка эффективности инвестиционного проекта по системе показателей: чистого дисконтированного дохода (ЧДД), индекса доходности (ИД), срока окупаемости (То).

В этой же главе дан расчет капитальных вложений на строительство предприятия, содержание и эксплуатацию оборудования. В основу расчёта включен набор технологического оборудования, его стоимость, стоимость строительно-монтажных работ и земли. Капиталовложения осуществились в нулевом шаге.

Приведен расчет на содержание и эксплуатацию оборудования, себестоимость годового выпуска продукции.

Оптовая цена определялась с учётом себестоимости одной тонны грунтобетона и уровня рентабельности, закладываемого в договорную цену.

Коммерческий анализ показал, что производство грунтобетонов наиболее целесообразно в районах, где ведутся работы по добыче нефти

или имеются нефтеперерабатывающие заводы. Учитывая, что объемы накопленных ранее отходов на несколько порядков превышают ежегодную потребность в них, можно сделать вывод о практически неограниченных запасах отходов - на уровне месторождения средней мощности.

Достоинством такого проекта является возможность исключения затрат на транспорт и перевозку нефтепродуктов.

Сводные данные по результатам технико-экономической эффективности проекта приведены на рис. 3. '

тыс.!

Рис. 3. Зависимость прибыли от объемов производства грунтобетонов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны и предложены составы грунтобетонов на основе связанных высокодисперсных грунтов, активированных полимерными и органоминеральными отходами. Установлено, что нефтешламы добычи и нефтепереработки на стадии активации способствуют ■ снижению связности и липкости грунта, а на стадии приготовления

грунтобетонов улучшают его физико-технологические и эксплутационные свойства.

2. Впервые исследован механизм действия нефтесодержащих продуктов на физико-химические процессы, связанные с деструктуризацией грунтов на стадии их переработки, изучена роль фракционного и группового состава углеводородов нефти, а также минеральных наполнителей ее в формировании структуры и свойств грунтобетонов.

3. Стабилизация активированных грунтов минеральными вяжущими позволяет расширить возможность приготовления грунтобетонов за счет экологически небезопасных многотоннажных отходов.

4. Разработаны принципиальные основы повышения долговечности грунтобетонов за счет перевода вяжущих из малоустойчивого состояния «гель» в более устойчивые «золь-гель» и «золь» путем применения активированных грунтов. В качестве активаторов рекомендуются:

- нефтешламы, органическая часть которых состоит из парафино-нафтеновых углеводородов, а минеральная — преимущественно из карбонатов кальция и магния, с удельной поверхностью частиц 880920 м2/кг;

- попутные отходы нефтедобычи, в которых органические соединения состоят в основном из тяжелых масел (80 %), смол и асфальтенов (по 5,3 %), а минеральная - из кварцевых, полевошпатных и глинистых частиц, поверхность которых лежит в пределах 350 - 400 м2/кг. Высокодисперсные частицы минералов служат наполнителями и инициаторами конденсации асфальтенов и смол.

5. Активация глин и суглинков нефтеотходами позволила значительно снизить их набухание, улучшить смачиваемость и адгезию битумов при уменьшении битумоемкости. Одновременно улучшились технологические и эксплутационные свойства битумогрунтов: удобообрабатываемость, прочность, теплоустойчивость и сдвигоустойчивость, водостойкость (возросла в среднем на 5%), морозостойкость (Кмрз равен 0,67 вместо 0,55).

6. По своим физико-химическим свойствам битумогрунты относятся к 3 классу и рекомендуются для устройства нижних слоев оснований в конструкциях автомобильных дорог 3, 4 и 5 категорий во II-V климатических зонах, а также на аэродромах сельскохозяйственной авиации класса Д-Е с обязательным устройством слоя износа.

7. Теоретической основой укрепления нефтеотходов минеральными вяжущими является совместимость органических и минеральных веществ, положительно влияющих на технологические • свойства и процессы твердения. Карбонаты кальция снижают концентрацию Са(ОН)2, что способствует активации процессов гидролиза и гидратации клинкерных минералов; гидроксиды железа и алюминия

■ интенсифицируют процессы образования водостойких соединений. Продуктом взаимодействия асфальтогеновых кислот, присутствующих в органической части нефтешламов, с известью являются органоминеральные соединения, повышающие неразмываемость цемента — и известигрунта. По своим свойствам они отвечают 1 и 2 классу по прочности и рекомендуются для устройства оснований аэродромов классов А-Г и покрытий со слоем износа.

8. Отход добычи нефти представляет собой полимерное связующее, на основе которого могут быть изготовлены грунтобетоны высокой прочности, пригодные в качестве оснований скоростных магистралей и аэродромов для реактивных самолетов.

9. Разработаны технологии, конструкции и изготовлены промышленные установки, использование которых позволило повысить степень диспергации активированного грунта и получить бетоны с заданными характеристиками. Многокритериальная система экономической оценки показала эффективность предлагаемых технологических и технических решений в условиях республики Татарстан и Самарской области с окупаемостью затрат на осуществление проекта в течении 4 - 4,5 лет.

Основные положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Коренькова С.Ф., Шеина Т.В., Ягудин Н.Г. Особенности грунтобетонных оснований аэродромных и дорожных покрытий // Материалы всероссийской заочной конференции "Перспективы развития Волжского региона". - Тверь, 1999

2. Шеина Т.В., Ягудин Н.Г. Грунтобетоны на основе органоминеральных отходов // Градостроительство, современные строительные конструкции, технологии, инженерные системы: Межвуз. темат. сб. тр. - Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 1999. С- 242-249.

3. Шеина Т.В., Ягудин Н.Г. Пути совершенствования технологии грунтобетонных оснований под дорожные и аэродромные покрытия // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы пятых академия, чтений РААСН - Воронеж, 1999. - С.599-601.

4. Коренькова С.Ф., Шеина Т.В., Ягудин Н.Г. Пути снижения энерго- и материалоемкос-ти в дорожном строительстве И Технологии, материалы, конструкции в строительстве. - Самара, 1999. № 2.- С.71-77.

5. Эльконюк A.A., Коренькова С.Ф., Ягудин Н.Г. Новое оборудование для приготовления гунтобетонов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - М., 1999. № 7-8. - С. 30-31.

6. Коренькова С.Ф., Шеина Т.В., Ягудин Н.Г. Экологические аспекты и перспективы утилизации органоминеральных шламов И Материалы Международной конференции по управлению отходами. - М., 1999. -С. 101.

7. Ягудин Н.Г., Помещинов В.И., Шеина Т.В., Тюрин Н.П. Диапюстика структурных преобразований битума в зоне адгезионного контакта с минеральными компонентами // Технологии, материалы, конструкции в строительстве. - Самара, 2000. №3.- С. 90-95.

8. Солодилов A.B., Шеина Т.В., Ягудин Н.Г. Экологическая и технико-экономическая оценка утилизации серосодержащих отходов И Современные эффективные строительные технологии: Тр. секции «Строительство» РИА - М., 2000. Вып. 1,- С.163-170.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ ПРИ УСТРОЙСТВЕ ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ АЭРОДРОМОВ И АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ (состояние вопроса)

1.1. Характеристика высоко дисперсных грунтов.

1.2. Химическое закрепление грунтов. Рабочая гипотеза. Цель и задачи исследования

Глава II. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Методы исследования

2.2. Характеристика исходных материалов.

2.3. Условия образования, структура и свойства нефтяных и полимерных отходов.

ГЛАВА III. АКТИВАЦИЯ ГРУНТОВ И РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ГРУНТОБЕТОННЫХ ОСНОВАНИЙ ПОД ДОРОЖНЫЕ И АЭРОДРОМНЫЕ ПОКРЫТИЯ

3.1. Физико-механические свойства грунтов, подлежащих активации

3.2. Грунты, укрепленные минеральными вяжущими

3.3. Битумогрунтобетоны

3.4. Известе- и цементошламобетоны

ГЛАВА IV. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АКТИВИРОВАННЫХ ГРУНТОВ И РАЗРАБОТКА МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ИХ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

4.1. Теория вопроса.

4.2. Создание и промышленные испытания установки для активации грунтобетонных смесей.

4.2.1. Техническое описание установки для приготовления грунтобетонных смесей.

4.2.2. Испытание установки для приготовления грунтобетонных смесей.

ГЛАВА V. АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ГРУНТОБЕТОНА. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

В XXI веке в структуре применяемых в России дорожных материалов произойдут серьезные изменения, обусловленные возросшими требованиями к качеству дорог и аэродромов. Аэродромные и дорожные покрытия представляют сложную и многофункциональную конструкцию, долговечность и надежность которой во многом определяются подготовкой грунтовых оснований. Выбор методов стабилизации зависит от проектируемой пропускной способности транспорта, расчетной нагрузки, типа базирующейся на аэродроме техники, а также дорожно-климатической зоны строительства.

Все большее значение приобретают облегченные, переходные и низшие типы дорог с применением грунтов и грунтобетонов. <; м-

Актуальность этого направления заключается в потребности развития широкой сети дорог в отдаленных населенных пунктах и регионах, наиболее труднодоступных и слабосвязанных с административными центрами.

Строительство таких дорог сдерживается из-за отсутствия развитой инфраструктуры и отечественных машин для приготовления грунтов и грунтобетонов. Развитие сети этих дорог реально с использованием местных

-л .о - . материалов, к числу которых можно отнести вскрышные породы при добыче нефти, отработанные буровые растворы, шламы нефтедобычи и транспортирования нефти. Такие отходы депонируются на открытых площадках, полигонах, занимают огромные площади, экологически 5 небезопасны и их переработка становится всё более актуальной по многим причинам.'

Рекомендуются укрепленные грунты, физико-механические свойства которых удовлетворяют требованиям I, II и III классам по прочности (1-4 МПа). Они могут применяться в качестве нижних слоев оснований под асфальтобетонные покрытия на аэродромах класса Д-Е или в качестве покрытий на аэродромах сельскохозяйственной авиации с обязательным устройством слоя износа в виде поверхностной обработки, а также для устройства во II-V дорожно-климатических зонах оснований и покрытий дорог 3, 4 и 5 категорий.

С применением безотходных технологий экономия материало- и энергоресурсов возрастает, а транспортные расходы на строительство дорог снижаются в отдельных случаях в несколько раз.

Работа выполнялась в соответствии с межвузовской научно-технической программой «Архитектура и строительство» (1996-1997 гг.).

На защиту выносятся: результаты теоретических и экспериментальных исследований по активации дисперсных грунтов органоминеральными и полимерными отходами; параметры приготовления и физико-механические свойства активированных грунтобетонов на минеральных и органических связующих; результаты расчета и конструкции новых грунтоперерабатывающих установок, их технические характеристики; 6 результаты промышленной проверки и внедрения технологии активации грунтов и приготовления грунтобетонов на передвижных и стационарных установках; экономическая эффективность их применения; выводы и практические рекомендации по результатам исследованиям.

По результатам работы разработана проектная документация на установки для переработки грунтов и их активации в условиях Самарского региона и республики Татарстан.

Автор приносит благодарность за помощь в разработке, испытании и создании установки «Упор» к.т.н., заслуженному изобретателю РФ Эльконюку А. А. 7

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны и предложены составы грунтобетонов на основе связанных высокодисперсных грунтов, активированных полимерными и органоминеральными отходами. Установлено, что нефтешламы добычи и нефтепереработки на стадии активации способствуют снижению связности и липкости грунта, а на стадии приготовления грунтобетонов улучшают его физико-технологические и эксплутационные свойства.

2. Впервые исследован механизм действия нефтесодержащих продуктов на физико-химические процессы, связанные с деструктуризацией грунтов на стадии их переработки, изучена роль фракционного и группового состава углеводородов нефти, а также минеральных наполнителей ее в формировании структуры и свойств грунтобетонов.

3. Стабилизация активированных грунтов минеральными вяжущими позволяет расширить возможность приготовления грунтобетонов за счет экологически небезопасных многотоннажных отходов.

4. Разработаны принципиальные основы повышения долговечности грунтобетонов за счет перевода вяжущих из малоустойчивого состояния «гель» в более устойчивые «золь-гель» и «золь» путем применения активированных грунтов. В качестве активаторов рекомендуются:

- нефтешламы, органическая часть которых состоит из парафино-нафтеновых углеводородов, а минеральная - преимущественно из карбонатов кальция и магния, с удельной поверхностью частиц 880-920 м2/кг; попутные отходы нефтедобычи, в которых органические соединения состоят в основном из тяжелых масел (80 %), смол и асфальтенов (по 5,3 %), а минеральная - из кварцевых, полевошпатных и глинистых частиц, поверхность которых лежит в пределах 350 - 400 м2/кг. Высокодисперсные частицы минералов служат наполнителями и инициаторами конденсации асфальтенов и смол.

124

5. Активация глин и суглинков нефтеотходами позволила значительно снизить их набухание, улучшить смачиваемость и адгезию битумов при уменьшении битумоемкости. Одновременно улучшились технологические и эксплутационные свойства битумогрунтов: удобообрабатываемость, прочность, теплоустойчивость и сдвигоустойчивость, водостойкость (возросла в среднем на 5%), морозостойкость (Кмрз равен 0,67 вместо 0,55).

6. По своим физико-химическим свойствам битумогрунты относятся к 3 классу и рекомендуются для устройства нижних слоев оснований в конструкциях автомобильных дорог 3, 4 и 5 категорий во II-V климатических зонах, а также на аэродромах сельскохозяйственной авиации класса Д-Е с обязательным устройством слоя износа.

7. Теоретической основой укрепления нефтеотходов минеральными вяжущими является совместимость органических и минеральных веществ, положительно влияющих на технологические свойства и процессы твердения. Карбонаты кальция снижают концентрацию Са(ОН)2, что способствует активации процессов гидролиза и гидратации клинкерных минералов; гидроксиды железа и алюминия интенсифицируют процессы образования водостойких соединений. Продуктом взаимодействия асфальтогеновых кислот, присутствующих в органической части нефтешламов, с известью являются органоминеральные соединения, повышающие неразмываемость цемента - и известигрунта. По своим свойствам они отвечают 1 и 2 классу по прочности и рекомендуются для устройства оснований аэродромов классов А-Г и покрытий со слоем износа.

8. Отход добычи нефти представляет собой полимерное связующее, на основе которого могут быть изготовлены грунтобетоны высокой прочности, пригодные в качестве оснований скоростных магистралей и аэродромов для реактивных самолетов.

126

1. СН 25-74. Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. -М.: Стройиздат, 1975.- 126с.

2. Химическое закрепление грунтов: Учебное пособие / Соколова Ю.А., Коренькова С.Ф., Казанков А.П. М.: ЦМИПКС при МГСУ, 1998. - 62с.

3. Шеина Т.В., Коренькова С.Ф. Технологическая классификация органоминеральных шламов промышленных предприятий // Сб. трудов Самарского филиала секции Строительства РИА, вып. 5.- Самара, 1998. -С 144.

4. Безрук В.М. Технология и механизация укрепления грунтов в дорожном строительстве. М., 1976.

5. Детье Ж. Глиняная архитектура: будущее старой продукции М., 1981.

6. Строительные материалы из стабилизированного грунта // Проспект фирмы Giza (Италия).

7. Annales de ITnstitut Technique du Ba-timent desTravauxPablics, 1983, № 415, p. 118-125 // Реферативный журнал ВНИИИС.- M.,1984. Сер. 8, вып. 4.

8. Ciments, Beions, Platres, Choux, 1980, № 2. p. 84 88 / Реферативный сборник, ВНИИИС. - М., 1980. - Сер. 7, вып. 20.

9. Ciment, Betons, Plalres, Ohoux, 1982, № 5, p. 291 296 // Реферативный журнал ВНИИИС. -M., 1983. - Сер. 9, вып. 8.

10. O.Indian concrete Journal, 1977, Vol. 51, № 12, p. 382 389 // Научно -технический реферативный сборник ЦИНИС. - М., 1979. - Сер. 7, вып. 1.

11. Moniteurdes Traaux Pabllcs et du Batiment, 1982, № 44, p. Ill 112 // Реферативный журнал ВНИИИС. - M., 1983. - Сер. 9, вып. 7.

12. Techniques et Architecture, 1979.

13. Ziegelindustrie International, 1982, № 325, p. 94, № 10, s. 571 579.127

14. Абросеякова В. Ф., Логгинов Г. И., Ребиндер П. А. Связывание извести в гидросиликат кальция при нормальных условиях // Доклады АН СССР. -М.: изд-во АН СССР, 1957. Т. 115, №3.

15. Барвинок М.С., Куприк B.C., Мазурек В.В., Семенов Г.И. Исследование взаимодействия фурфурола с анилином // Общая химия. 1961. - Т. 31, вып. 2.

16. Безрук В.М. Теоретические основы укрепления грунтов цементами. М.: Автотрансиздат, 1956.

17. Безрук В.М. Методы укрепления грунтов в дорожном строительстве США. М.: Орггрансстрой, 1961.

18. Безрук В.М. Методы комплексного укрепления грунтов цементами с добавками извести и электролитов. М.: Автотрансиздат, 1958.

19. Безрук В.М. Укрепление грунтов. М.: Изд-во «Транспорт», 1965.

20. Воженов П.И. Нефелиновый цемент. Л.: Лениздат, 1946.

21. Ягудин Н.Г., Помещинов В.И., Шеина Т.В., Тюрин Н.П. Диагностика структурных преобразований битума в зоне адгезионного контакта с минеральными компонентами // Технологии, материалы, конструкции в строительстве. Самара, 2000. №3,- С. 90-95.

22. Эльконюк А.А., Коренькова С.Ф., Ягудин Н.Г. Новое оборудование для приготовления грунтобетонов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. М., 1999. № 7-8. - С. 30-31.128

23. Буевской А.В., Сапотницкий С.А. Термическая обработка сульфитнобардяных концентратов // Труды лесотехнической академии.- JI.: Изд-во академии, 1950. № 68.

24. Будников П.П., Значко-Яворский И.Л. Гранулированные доменные шлаки и шлаковые цементы. М.: Промстройиздат, 1953.

25. Будников П.П. К вопросу получения сырцовых неразмокаемых глин // Труды Государственного экспериментального института силикатов. Л., 1927. -Вып. 2.

26. Будников П.П., Некрич М.Н., Квитницкий А.В. О влиянии фосфорной кислоты на глины // Журнал прикладной химии. Л., 1936. - Вып. 6, т. 9.

27. Быковский Н.И. К вопросу об известковании грунтов // Дорога и автомобиль. 1937. - № 8.

28. Вайвад А .Я., Гофман Б.Э., Карлсон К.П. Доломитовые вяжущие вещества.- Рига: Изд-во АН Латвийской ССР, 1958.

29. Васильев A.M. Основы современной методики и техники лабораторных определений физических свойств грунтов. М.: Гослитиздат по строительству и архитектуре, 1953.

30. Виноградский А.А., Сыромятников С.А. Опыт химической обработки грунтовой одежды автодорог// Лесная промышленность. 1959. - №7.

31. Гедройц К.К. Учение о поглотительной способности почв. М.: Сельхозгиз, 1932.

32. Гельфанд С.И., Зелейщиков М.А. Дорожный битум из прибалтийских сланцев. М.: Автотрансиздат, 1960.

33. Григорьев В.А. Лабораторные исследования величин модуля деформация нестабилизированных грунтов // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. -Л.: Изд-е академии, 1958. Вып. 265.

34. Гродницкая Б.М., Ипатова А.И. К вопросу о дорожном известковании грунтов // Грунт-одежда. М.- Л.: Гострансиздат, 1932. - Вып. 3.129

35. Дидура В.Г. Укрепление переувлажненных связных грунтов цементом с предварительной обработкой их молотой негашеной известью // Стабилизация и укрепление грунтов в аэродромном и дорожном строительстве.-. JL: Изд-е ЛКВВИД имени А. Ф. Можайского, 1963.

36. Доклады от СССР XI Международному дорожному конгрессу. М., Втотрансиздат, 1959.

37. Дурасов А.С. .Крылов Н.А. Физические методы контроля качества бетона. М.: Госстройиздат, 1959.

38. Егоров И.В. К вопросу о методике изготовления и испытания, образцов из стабилизированного грунта // Труды ЛКВВИА им. А.Ф. Можайского. Д.: Изд-е академии, 1959. - Вып. 305.

39. Егоров И.В. Использование молотой негашеной извести для устройства оснований и покрытий из переувлажненных глинистых грунтов. Л.:Изд-е Ленинградского дома научно-технической пропаганды, 1962.

40. Егоров И. В. Укрепление грунтов молотой негашеной известью // Стабилизация и укрепление грунтов в аэродромном и дорожном строительстве. Л.: Изд-е ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского, 1963.

41. Егоров И.В. Способ определения оптимальной влажности уплотнения и максимальной плотности фунтов // Информационный сборник. Л.: Изд-е ЛКВПИА им. А. Ф. Можайского, 1962. - № 94.

42. Егоров И.В. О некоторых направлениях рационального использования молотой негашеной извести для укрепления глинистых грунтов // Материалы совещания по закреплению и уплотнению грунтов. Тбилиси: Изд-е Политехнического института им. В.И. Ленина, 1964.

43. Егоров И.В. Приближенный способ определения содержания СаО и MgO в молотой негашеной извести // Информационный сборник. Л.: Изд-е ЛКВПИА им. А. Ф. Можайского, 1960. - № 56.130

44. Егоров И.В. Роль состава извести и влажности грунтовоизвестковой смеси при укреплении переувлажненных связных грунтов // Труды ЛКВВИА им. А.Ф. Можайского. JL: Изд-е академии, 1961. - № 357.

45. Егоров И.В. Взаимодействие компонентов грунта и извести при укреплении грунтов // Труды ЛКВВИА им. А.Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - № 395.

46. Егоров И.В. Укрепление переувлажненных связных грунтов молотой негашеной известью // Труды совещания по закреплению и уплотнению грунтов. Киев: Изд-во АС и А УССР, 1962.

47. Ершов Л.Д. Влияние фазового состава и петрографической структуры клинкера на свойства цементного камня // Труды совещания по химии цемента. М.: Промстройиздат, 1956.

48. Грушко И.М., Королев И.В., Борщ И.И. и др. Дорожно-строительные материалы. -М.: Транспорт, 1983. С.380.

49. Зеленин Н.И., Семенов С.С. Сравнительная характеристика генераторной и туннельной смол сланцев Прибалтийского месторождения // Химия и технология горючих сланцев и продуктов их переработки. Л.: Гостоптехиздат, 1955. - Вып. 4.

50. Зеленин Н.И. Сланцевое жидкое топливо. Л.: Гостоптехиздат, 1948.

51. Иванов Н.Н. и др. Проектирование дорожных одежд. М.: Автотрансиздат, 1955.

52. Иванов Ф.М., Овчаров В.И. Дорожный бетон с добавками хлористых солей. М.: Автотрансиздат, 1956.

53. Карпинский В.В., Ковалев Н.И. Васильев Г.К. и др. Лабораторные исследования по стабилизации грунтов сульфитно-бардяным концентратом с добавкой соединений хрома // Труды ЛКВВИА им. А.Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1959. - Вып. 305.131

54. Карпинский В.В., Васильев Г.К. Лабораторные исследования по стабилизации песчаного грунта сульфитно-бардяным концентратом с добавкой бихромата натрия // Труды ЛКВВИА им. А.Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - Вып. 395.

55. Кикас В.Х. Зола горючего сланца-кукерсита в качестве вяжущего вещества. Таллин: Эстгосиздат, 1955.

56. Кириенко В.А. Укрепление сланцезольным вяжущим дорожных оснований из слабых известняков // Дороги и мосты: доклады на XIX научной конференции. -Л.: Изд-е ЛИСИ, 1961.

57. Кнатько В.М. Исследование процессов твердения грунта, обработанного ортофосфорной кислотой // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - Вып. 357.

58. Кнатько В.М. Основные физико-механические свойства связного грунта, укрепленного ортофосфорной кислотой // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - Вып. 357.

59. Кнатько В.М. Использование суперфосфата для укрепления глинистых грунтов // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961.-Вып. 395.

60. Кнатько В.М. Применение гидрофобизаторов при укреплении глинистых грунтов фосфорной кислотой // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. -Л.: Изд-е академии, 1961. Вып. 395.

61. Кнатько В.М. Некоторые характерные особенности укрепления глинистых грунтов фосфатами // Материалы совещания по закреплению и уплотнению грунтов. Тбилиси: Изд-е ГК Совета Министров Грузинской ССР, 1964.

62. Князюк К.А. Поверхностная обработка дорожных покрытий. М.: Автотрансиздат, 1954.132

63. Князкж К.А. Применение грунтов в строительстве дорожных покрытий и оснований. М.: Автотрансиздат, 1961.

64. Гончарова JI.B. Основы искусственного улучшения грунтов. М.: МГУ, 1973.-С.375.

65. Лысихина А.И. Дорожные покрытия и основания с применением битумов и дегтей. М.: Автоиздат, 1962. - С. 360.

66. Ковалев Н.И. Термическая обработка грунтов, стабилизированных сульфитно-бардяным концентратом // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. JL: Изд-е академии, 1961. - Вып. 395.

67. Безрук В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве. М.: МГУ. 1973. - С. 375.

68. Коллеров Д.К., Матвеева Н.И., Житейская В.А. Физико-химические свойства жидких продуктов; термической переработки сланцев района Волги // Химия и технология горючих сланцев и продуктов их переработки. -JL: Гостоптехиздат, 1955. Вып. 4.

69. Кострико М.Т. К вопросу о стабилизации грунтов цементами // Труды ВАТТ. Л.: Изд-е академии, 1950. - № 29.

70. Кострико М.Т. Вопросы теории гидрофобизации грунтов. Л.: Изд-е ВАТТ, 1957.

71. Кострико М.Т. Изменение физико-механических свойств грунтов синтетическими смолами // Тезисы докладов и сообщений, совещания по теоретическим основам технической мелиорации грунтов. М.: Изд-во МГУ, 1960.

72. Кострико М.Т. Новый метод химического укрепления грунтов // Автомобильные дороги. 1955. - №4.

73. Кострико М. Т., Мазурек В. В. Метод укрепления грунтов фурфуроланилиновыми смолами // Труды ВТА. Л.: Изд-е академии, 1953.-№42.133

74. Кузнецов. В. Д. Кристаллы и кристаллизация. М.: Гостехиздат, 1954.

75. Лебедев А. Ф. Уплотнение грунтов при различной их влажности. М.: Стройвоенмориздат, 1949.

76. Левицкий Е.Ф., Лреферансова Л.А. Календарная продолжительность летнего строительного сезона по отдельным видам дорожно-строительных работ. М.: Автотрансиздат, 1558.

77. Лысихина А.И. Поверхностно-активные добавки для повышения водоустойчивости дорожных покрытий с применением битумов и дегтей. М.: Автотрансиздат, 1959.

78. Любимова Т.Ю. О процессах структурообразования в уплотненных грунтах // Коллоидный журнал.-М.:Изд-во АН СССР, 1958.- Т. 20, вып. 6.

79. Мазурек В. В. Механизм взаимодействия между фурфуролом и анилином и некоторые вопросы химической стабилизации грунтов // Труды ВАТТ. -Л.: Изд-е академии, 1959. Вып. 41.

80. Лысихина А.И., Ястребова Л.Н. Физико-химические изменения битумов при обработке грунтов // Труды ДорНИИ. М.: Дориздат, 1947. - Вып. 6. -С.48.

81. Безрук В.М., Линцер А.В., Юрченко В.А. и др. Применение нефтегрунта в строительстве автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1975. - С.72.

82. Руденская И.М. Реологические свойства битумов. М.: Высш. школа, 1967. - С.54-59.

83. Марков Л.А., Черкасов И. И. и др. Улучшение свойств фунтов поверхностно-активными и структурообразующими веществами. М.: Автотрансиздат, 1963.

84. X Международный дорожный конгресс. М.: Автотрансиздат, 1957.

85. Коренькова С.Ф., Шеина Т.В. Дороги артерии села. Промышленные отходы - в дело // Сельское строительство. - 1991. - №1. - С. 10.134

86. Мищенко Н.Ф. Вопросы технологии стабилизации несвязных грунтов сланцевыми смолами // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.:Изд-е академии, 1958. - Вып. 265.

87. Мищенко Н.Ф. О взаимодействии жидких сланцевых смол с несвязными грунтами и применении, ускорителей твердения // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1959. - Вып. 305.

88. Шеина Т.В., Коренькова С.Ф. О новом направлении применения органоминеральных шламов // Тез. докл. НТК Исследования в области архитектуры и строительства. Самара: СамАСИ, 1994. - С.33.

89. Мищенко Н.Ф. Вопросы подбора и использования ускорителей твердения жидкой сланцевой смолы для стабилизации грунтов. // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - Вып. 357.

90. Мищенко Н.Ф. Полевой опыт стабилизации несвязного грунта жидкой сланцевой смолой с фенол-формальдегидным ускорителем твердения // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. -Вып. 395.

91. Мищенко Н.Ф., Серов Н.М., Ковалев Н.И. и др. Стабилизация и укрепление грунтов, в аэродромном и дорожном строительстве.- Л.: Изд-е. ЛКВВИА им. А.Ф. Можайского, 1963.

92. Морозов С.А. Строительство лесовозных дорог из стабилизированного грунта. М.: Гослесбумиздат, 1960.

93. Мяндметс Х.Я. Свойства сланцезольных строительных вяжущих веществ. Сланцезольные материалы в строительстве. Таллин: Эстгосиздат, 1955.96.0вчаренко Ф.Д. Гидрофильность глин и глинистых минералов. Киев: Изд-во АН УССР, 1961.

94. Окороков С.Д. Взаимодействие минералов портландцементного клинкера в процессе твердения цемента. М.: Стройиздат, 1945.

95. Осин Б. В. Негашеная известь как новое вяжущее вещество. М.: Промстройиздат, 1954.

96. Охотин В. В., Лифщиц Л, С., Васильев. В.И. Укрепление грунтовых дорожных оснований добавками извести // Новости дорожной техники. М.: Дориздат, 1941. -№ 3.

97. Парфенов П. А. и др. Укрепление переувлажненных грунтов гидросиликатом, цементом и гипсом // Автомобильные дороги. М., 1960. -№10.

98. Луканина Т.М, Кочеткова Р.Г., Гохман Л.М. Использование жидких битумов с добавкой термоэластопласта для укрепления грунтов // Строительство и архитектура. 1979. - №11. - С.14-16.

99. Пуцейко Л. К. Химические ускорители твердения для переувлажненных известково-цементогрунтовых смесей // Труды ВАТТ. -Л.: Изд-е академии, 1961. № 68.

100. Ребиндер П. А. Физико-химическая механика. М.: «Знание», 1958.

101. Ребиндер П. А. Структурно-механические свойства глинистых по род и современные представления физики-химии коллоидов // Труды совещания по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - Т. 1.

102. Решетников М.А. Коллоидно-химический характер строительных смешанных вяжущих веществ и метод определения оптимальных соотношений составляющих их компонентов // Коллоидный журнал.-М.: Изд-во АН СССР, 1935. Т. 1, вып. 6.136

103. Ростовцев Г. Г. Лабораторные опыты стабилизации песчаных грунтов фурфурол-анилиновыми смолами // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. JI.: Изд-е академии, 1958. - Вып. 265.

104. Рекшинская JI. Г. К вопросу о диагностике минералов глинистой фракции пород с помощью электронного микроскопа // Вопросы инженерной геологии и грунтоведения. М.: Изд-е МГУ, 1963.

105. Сегалова Е.Е., Конторович С.И., Ребиндер П.А. Структурообразование при гидратационном твердении окисида кальция различной дисперсности // Коллоидный журнал. М.: Изд-во АН СССР, 1960.-Т. XXII, № 1.

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

107. Середа В. И. О возможности стабилизации суглинка сульфитно-бардяным концентратом с добавкой активированного пиролюзита // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - Вып. 357.

108. Середа В.И. Лабораторные опыты по стабилизации грунтов сульфитно-бардяным концентратом с активированным пиролюзитом

109. Серов Н. М. Стабилизация связных грунтов сланцевыми смолами // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1959. - Вып. 305.

110. Серов Н. М. Лабораторные опыты по стабилизации связных грунтов жидкой сланцевой смолой с применением формальдегида в качестве ускорителя твердения // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - Вып. 357.137

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

112. Серов Н.М. Полевые опыты по укреплению суглинистых грунтов жидкой сланцевой смолой с применением формальфегида и серной кислоты в качестве ускорителей твердения // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - Вып. 395.

113. Сиверцев Г. Н. Некоторые экспериментальные предпосылки для построения единой теории твердения вяжущих на коллоидно-химической основе // Труды совещания по химии цемента. М.: Промстройиздат, 1956.

114. Соколов А. В. Агрохимия фосфора. М.: Изд-во АН СССР, 1950.

115. СН-25-64. Указания по применению в дорожном и аэродромном строительстве грунтов, укрепленных вяжущими материалами. М.: Стройиздат, 1965.

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

117. Филатов В. А. О целесообразных составах нефелинового цемента и смешанных гидравлических вяжущих для укрепления грунтов // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - Вып. 357.

118. Филатов В. А. Исследование вопросов технологии укрепления связных грунтов нефелиновым цементом // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. Л.: Изд-е академии, 1961. - Вып. 395.

119. Филатов В. А. Способ укрепления переувлажненных связных грунтов местными цементами // Информационный сборник. Л.: Изд-е ЛКВВИА., 1962. -№58.138

120. Цуцкарев В.П., Кнатько В.М. О взаимодействии ортофосфорной кислоты с глинистыми частицами и возможности ее использования для стабилизации грунтов // Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского. JL: Изд-е академии, 1959. - Вып. 305.

121. Кучма М.И. Поверхностно-активные вещества в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1981. - С. 191.

122. Черкасов И.И., Максимов М.М. Техника безопасности при химическом укреплении грунтов. М.: Изд-во «Транспорт», 1966.

123. Чириков Ф.В. Агрохимия калия и фосфора. М.: Сельхозгиз, 1956.

124. Чухров Ф.В. Коллоиды в земной коре. М.: Изд-во АН СССР, 1955.

125. Шиманская М.В., Славянская В.А. Аналитическое определение фурфурола. Рига: Изд-во АН Латвийской ССР, 1961.

126. Методические рекомендации по строительству оснований и покрытий дорожных одежд из щебня, гравия и песчаных материалов обработкой неорганическими вяжущими. М.: СоюзДорНИИ, 1985. - С. 122.

127. Щербаков А.А. Фурфурол. Киев: Гос. изд-во технической литературы УССР, 1962.

128. Brand W. Bodenstabilizierung mit Galk, Strasse and Autobahn, November, 1958, Heft 11.

129. Frey, Bucher, Nies. Erforungen beiner Bodenferbessurung mit Calk im Erdbahn, StrassenBau-Techn. 1963, В 16, № 17.

130. LUL. W., Davidson D.T., Handy L.R., Loguros J.G. The calcummagnesium Ritio in SolT-lime stabilization, Highwag Res. Board, Proc. 39, Washington, 1957.

131. Michaels A.S., Williams P.M., Addis Phosphorus Compounds as Soil Stabilizers, Industrial and Engineering Chemistry, July, 1958.139

132. Michaels A.S. and T a usch. F. W. Phosphorus Cnemicals as Soil Stabilizers~«TndUitrial and Engineering Chemistry», October, 1960, Vol. 52, № 10.

133. Murray H. The structure of kaolinite and its relation to acid treatment Ph. D. thesis Univ. of Illinois, 1951.

134. R. Peltieh. Vers une nouvelle evolution de la technique routiere. Revue denerale des Routes et des Aerodromes, № 300, 1957.

135. Recent American developments in the Stabilization soils with cement and lime, Cement, Lime and Gravel, Sept. 1961, v. 39, № 9.

136. Roads and Streets, vol. 100 № 12. December, 1957.

137. G.B. Shiller, G.C.Ogilvei, D.T. Davidson. Stabilisation of loess with anilin furfurol. Highway Research Board. Proceedings of the 36 annual meeting. Wach., 1957.

138. H.F. Wintercom. Final report on emphasis Sand Stabilisation Research, Bureau of Yards and Docrns. U. S. Dept. of the Navy, 1949.

139. Технология гидроизоляционных материалов /Под. ред. А.И. Рыбьева. -М.: Высшая школа. 1991.

140. Давиденко О.В. Стабилизация структуры модифицированных битумных вяжущих дорожного назначения: Автореф. дис. кан. техн. наук, 1999.

141. Колбановская А.С., Давыдова А.Р., Сабсай О.Ю. Структурообразование дорожных битумов. Физико-химическая механика дисперсных структур. М.: Наука. - 1996. - С. 240.

142. Миттал K.JL, Мукорден П. Широкий мир мицелл // Мицеллообразование, солюбилизация и микроэмульсии. М.: Мир, -1980. - С.12-31.140

143. Мурзаков P.M., Сабаненков С.А., Гуреев А.А. Влияние составов дисперсионной среды на дисперсность асфальтенов в модельных системах // Изв. ВУЗов. Нефть и газ. 1978. - №12, - С.35-38.

144. Шеина Т.В. Шламобитумные композиции строительные назначения: Дис. канд. техн. наук. 1998.

145. Коренькова С.Ф., Шеина Т.В., Ягудин Н.Г. Особенности грунтобетонных оснований аэродромных и дорожных покрытий // Материалы всероссийской заочной конференции "Перспективы развития Волжского региона". Тверь, 1999.

146. Шеина Т.В., Ягудин Н.Г. Грунтобетоны на основе органоминеральных отходов // Градостроительство, современные строительные конструкции, технологии, инженерные системы: Межвуз. Темат. сб. тр.- Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 1999. 242-249 с.

147. Ничипоренко С.П. Основные вопросы теории процессов обработки и формования керамических масс. Киев, 1960.

148. Эльконюк А.А., Вебер В.Ф. К вопросу создания эффективного оборудования для первичной переработки глинистого сырья. Керамзит и керамзитобетон: сб. науч. тр. Куйбышев, 1970. -Вып.4.

149. Механика грунтов: уч. пособие для ВУЗов / Соболевский Ю.А.- М.: Высш. школа, 1986. 176 с.

150. Эльконюк А.А. Методика определения оптимальных энергетических параметров машин для первичной переработки глинистого сырья // Керамзит и керамзитобетон. М., 1976. - Вып.9.

151. Эльконюк А.А. Новое оборудование для получения сырцовых гранул в производстве песка и мелкого керамзитового гравия // Строительные материалы. 1986. - № 3.

152. Зарецкий Ю.К. Теория консолидации грунтов. М.: Наука, 1967.141

153. Ав. св. № 422609. Устройство для переработки глинистого сырья / Эльконюк А. А.

154. Ав. св. № 381543. Рабочий орган глинорыхлительной машины / Эльконюк А.А

155. Ав. св. № 271354. Устройство к глинорыхлителю / Эльконюк А.А.

156. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности, ползучести. М.: Высшая школа, 1968.

157. Коренькова С.Ф., Эльконюк А.А., Ягудин Н.Г. Новое оборудование для приготовления грунтобетонов // Строительные материалы XXI века. М., 1999.- №7-8. -С. 30-31.

158. Коренькова С.Ф. Шеина Т.В. Ягудин Н.Г. Пути снижения энерго- и материалоемкос-ти в дорожном строительстве // Сб. Технологии, материалы, конструкции в строительстве. -Самара, 1999. № 2.- С.71-77.

159. Ребиндер П.А. и др. Исследование упруго-пластично-вязких свойств структурированных дисперсных систем // Доклады АН СССР. №1, 71, 85.

160. УТВЕРЖДАЮ: Проректор по НИР СамГАСАд.т.н , проф Чумаченко Н.Г.1. СОГЛАСОВАНО:1. Ди.ifly CW^t-tfif 2000Г1. АКТ

161. Внедрения грунтобетонов в дорожное строительство

162. Стабилизации подвергались высокопластичную глину монтмориллони-тового и гидрослюдистого состава (ч. пл.-28), а также пластичную глину (ч. пл. -22) и тяжелый суглинок (ч.пл.-14).

163. В качестве вяжущего, согласно СН 25-74 использовали: негашеную известь II сорта (CaO+MgO > 80%); ПЦ 400-Д0 и битум БНД 90/130.

164. Технологические операции включали следующие этапы: активацию тяжелого суглинка шламом нефтепереработки; его измельчение и дозированное смешивание с разогретым битумом.

165. Рецептура опытных партий грунтобетонов приведена в табл. 1, а эксплуатационные характеристики согласно перечню показателей СН 25-74 втаб. 2.