автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Грунтобетоны на основе отходов угледобычи Коркинского месторождения

На правах рукописи

/

НИКОЛАЕНКО Михаил Алексеевич

ГРУНТОБЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ УГЛЕДОБЫЧИ КОРКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород-2010

004606898

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Строкова Валерия Валерьевна

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Носов Владимир Петрович

- кандидат технических наук, профессор Духовный Георгий Самуилович

Ведущая организация - Сибирская государственная

автомобильно-дорожная академия

Защита состоится "6" июля 2010 года в 1430 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, ауд. 242 ГК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.

Автореферат разослан "3" июня 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, профессор.

Г. А. Смоляго

Актуальность. В связи с реализацией национальной программы модернизации и развития автомобильных дорог Российской Федерации до 2025 года, актуальной является задача поиска эффективных решений по расширению сырьевой базы дорожного строительства за счет вовлечения местных как природных, так и техногенных сырьевых ресурсов при строительстве конструктивных слоев дорожных одежд взамен традиционных дорогостоящих материалов.

Практически неиссякаемыми источниками сырья для дорожного строительства могут стать отходы горнодобывающего комплекса, в том числе образующиеся при добыче и обогащении угля. В настоящее время они не находят практического применения и являются многотоннажными техногенными образованиями. В результате оказывается невостребованным большое количество природного минерального сырья. Наряду с этим происходит загрязнение прилегающих территорий и отчуждение полезных земель.

Данный вопрос особенно актуален для Челябинской области, где расположено самое крупное в Европе, разрабатываемое открытым способом, Коркинское угольное месторождение (КУМ), объем выработанного пространства которого превышает 800 млн м3.

Разработка технологий, позволяющих повысить эффективность производства дорожных грунтобетонов за счет рационального применения сырья угольных разрезов, будет способствовать сокращению объемов использования традиционных материалов, таких как, песок, щебень и цемент, а также снижению негативного влияния техногенных месторождений на экологическую обстановку в регионе.

Диссертационная работа выполнена в рамках: тематического плана госбюджетных НИР 1.3.04 Федерального агентства по образованию, проводимого по заданию Министерства образования и науки РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004-2008 гг.; мероприятия 1.3.1 ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. по проблеме «Утилизация отходов горнодобывающих предприятий в дорожном строительстве».

Цель и задачи работы. Разработка эффективных грунтобетонов на основе отходов КУМ для дорожного строительства с использованием композиционного грунто-известкового вяжущего.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

— изучение состава, свойств и микроструктурных особенностей отходов КУМ, выявление рациональных областей их использования в дорожном строительстве;

- разработка композиционного вяжущего на основе алюмосиликатно-го сырья КУМ для укрепления песчаных грунтов;

- подбор составов грунтобетонов на основе техногенных грунтов КУМ с применением композиционного вяжущего;

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований. Внедрение результатов исследований.

Научная новизна работы. Разработаны принципы повышения эффективности грунтобетонов на основе песчаных грунтов, заключающиеся в управлении процессами структурообразования за счет использования композиционного грунто-известкового вяжущего (КГИВ). Повышение активности КГИВ предлагается путем механоактивации полидисперсного и полиминерального алюмосиликатного сырья в присутствии извести, что позволяет максимально увеличить количество точек химического и физико-химического взаимодействия основного компонента (грунта) и активатора твердения (извести) и, тем самым, обеспечить увеличение формирования кристаллизационных контактов в структуре грунтобетона.

Выявлен характер зависимости сорбционной емкости отходов КУМ в среде, насыщенной ионами Са2+, от их минералогического состава. Наблюдается прямая зависимость между количеством слоистых алюмосиликатов и величиной емкости поглощения. Произведено ранжирование отходов КУМ по увеличению степени их активности по отношению к СаО в системе «алюмосиликатное сырье - известь» в следующей последовательности: отходы углеобогащения в виде частиц аргиллита и угля —► отходы углеобогащения (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —* аргиллиты —> породы угленосной толщи (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —> отходы углеобогащения в виде обломков алевролита, аргиллита, угля размером до 100 мм —> опока —* глина опоковидная. Установлено наличие рентге-ноаморфного вещества (RAS), представленного как аморфным кремнеземом, так и широким спектром алюмосиликатного вещества, а также углеродистым материалом.

Предложена расчетно-экспериментапьная методика определения минимального количества извести, необходимого для достижения рациональных условий структурообразования грунто-известкового композита, заключающаяся в анализе системы «алюмосиликатный грунт - известь -вода», с учетом производной характеристики минералогического состава -емкости поглощения алюмосиликатной кристаллической и коллоидной фракциями грунта ионов Са2+. Рациональные условия структурообразования композита могут быть достигнуты при полном насыщении активной составляющей грунта катионами Са2+, а следовательно, синтезе максимального количества кристаллогидратов силикатов и алюминатов кальция, что, в свою очередь, приведет к формированию более прочной, водо- и морозостойкой структуры укрепляемого материала.

Практическое значение работы. Разработаны рекомендации по использованию в качестве сырьевых компонентов отходов КУМ при производстве дорожно-строительных материалов.

На основе глины опоковидной КУМ разработано композиционное вяжущее для укрепления песчаных грунтов в дорожном строительстве.

Предложены составы грунтобетонов с применением КГИВ для устройства конструктивных слоев дорожных одежд.

Построена номограмма по определению требуемого количества КГИВ для получения заданного класса прочности грунтобетонов на основе исследуемых отходов исходя из условий прочности и морозостойкости.

Предложена технология производства грунтобетонов I, II, III класса прочности на основе отходов углеобогащения КУМ и КГИВ, пригодных для строительства покрытий и оснований автомобильных дорог в III до-рожно-климатической зоне.

Внедрение результатов исследований. Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлена при строительстве 6 км автомобильной дороги IV категории в поселке Полевой Челябинской области.

Для внедрения результатов работы при строительстве, ремонте и реконструкции автомобильных дорог разработаны следующие технические документы:

- стандарт организации СТО 02066339-003-2009 «Композиционное грунто-известковое вяжущее на основе глины опоковидной Коркинского угольного месторождения»;

- рекомендации по использованию попутно-добываемых пород Коркинского угольного разреза для производства композиционного вяжущего;

- рекомендации по использованию отходов углеобогащения Коркинского разреза для строительства укрепленных оснований, покрытий со слоем износа и обочин автомобильных дорог;

- технологический регламент на производство композиционного вяжущего для дорожных грунтобетонов.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» и 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены: на Международной научно-технической конференции «Современные технологии строительства и эксплуатации автомобильных дорог» (Харьков, 2008); Общем собрании РААСН «Здоровье населения -стратегия развития среды жизнедеятельности» (Белгород, 2008); Международной научно-технической конференции «Проблемы современного

строительства» (Пенза, 2009); Юбилейной международной научно-практической конференции «Строительство-2009» (Ростов-на-Дону, 2009); Международном семинаре «О состоянии и развитии новых материалов для дорожного строительства» (Белгород, 2009); Международной научно-практической конференции молодых ученых «Эффективные материалы, технологии, машины и оборудование для строительства и эксплуатации современных транспортных сооружений» (Белгород, 2009).

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 12 научных публикациях, в том числе в четырех статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ. На состав и технологию получения грунтобетонов подана заявка на патент № 2010108582, приоритет от 09.03.2010.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 217 страницах машинописного текста, включающего 54 таблицы, 85 рисунков и фотографий, списка литературы из 148 наименований, 11 приложений.

На защиту выносятся:

~ принципы повышения эффективности грунтобетонов на основе песчаных грунтов с использованием КГИВ;

- характер зависимости сорбционной емкости отходов КУМ в среде, насыщенной ионами Са2+, от их минералогического состава;

- расчетно-экспериментальная методика определения минимального количества извести, необходимого для достижения рациональных условий структурообразования грунто-известкового композита;

- составь,1 КГИВ на основе глины опоковидной КУМ;

- номограмма по определению требуемого количества КГИВ для получения заданного класса прочности грунтобетонов с использованием отходов КУМ исходя из условий прочности и морозостойкости;

- технология производства КГИВ и грунтобетонов для устройства конструктивных слоев дорожных одежд;

- результаты внедрения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Транспорт играет важную роль в социально-экономическом развитии любой страны, особенно обладающей такими территориальными ресурсами и географическим положением, как Российская Федерация. Транспортная система должна обеспечивать условия экономического роста, повышение конкурентоспособности национальной экономики и качество жизни населения. Поэтому строительство качественных автомобильных дорог приобретает важное стратегическое значение для каждого региона и стра-

ны в целом. В связи с этим актуальной является задача разработки высококачественных дорожно-строительных материалов на основе местного, в том числе техногенного сырья.

Значительные объемы отходов, требующие рационального использования, образуются на предприятиях горнодобывающей отрасли. К их числу относятся угольные месторождения, разрабатываемые открытым способом, в том числе и Коркинский угольный разрез, ежегодная добыча угля в котором составляет около 3,2-3,4 млн т.

Годовой выход отходов углеобогащения и попутных пород добычи составляет более 40 млн т, в том числе около 1 млн т вмещающих пород, 39 млн т вскрышных пород и более 3 млн т отходов углеобогащения. В результате складирования таких крупнотоннажных образований отчуждаются огромные территории под отвалы и оказывается невостребованным большое количество природного минерального сырья.

Основным потребителем сформировавшегося объема отходов текущей добычи может стать дорожно-строительная отрасль. К числу причин, сдерживающих широкое производственное внедрение различных видов отходов в практику дорожного строительства, следует отнести их полими-неральность, полидисперсность, зачастую неселективность складирования, а также недостаточную изученность с точки зрения сырья для производства дорожно-строительных материалов.

В связи с этим для изучения возможности разработки составов дорожно-строительных материалов на основе техногенного сырья КУМ было отобрано семь проб попутно-добываемых пород и отходов углеобогащения.

Проба № 1 (отходы углеобогащения в виде обломков до 100 мм) состоит из смеси прочных аргиллитов и угля.

Проба № 2 (отходы углеобогащения в виде частиц аргиллита и угля) представляет собой полидисперсную композицию темно-серого цвета. Проба в преобладающем количестве состоит из песчаной фракции, в которой имеются непрочные макроагрегаты и обломки угля размером 1-3 мм.

Проба № 3 (отходы углеобогащения, породы угленосной толщи) -полиминеральная композиция бурого цвета, состоящая из смеси песчаника, алевролита, аргиллита, угля. В общей массе присутствуют как тонкая фракция, так и непрочные макроагрегаты со слоистой структурой.

Проба № 4 (глина опоковидная) представлена полиминеральной композицией желтого цвета. В общей массе грунта прослеживается преобладание тонкой фракции. Крупная фракция содержится в незначительном количестве и представлена в основном неводостойкими глинистыми макроагрегатами.

Проба № 5 (опока) состоит из тонкодисперсной композиции светлосерого цвета, в которой присутствуют прочные макроагрегаты.

Проба № 6 (породы угленосной толщи в виде песчаника, алевролита, аргиллита, угля) имеет серо-коричневый цвет и характеризуется содержанием преимущественно тонкой фракции с незначительным присутствием прочных макроагрегатов.

Проба № 7 (аргиллиты) представляет собой микрозернистую породу от темно-серого до черного цвета, с шелковистым блеском плоскости раскола, ближе к кубовидной форме.

Отходы КУМ характеризуются разнообразием в минералогическом (табл. 1) и гранулометрическом составах и представлены крупными и мелкими обломками аргиллитов, алевролитов, песчаника, угля, глинистыми грунтами. При этом на ряду с кристаллическими, наблюдаются рентгеноа-морфные и псевдокристаллические минералы. Данный разброс в составе определяет и различие в свойствах (табл. 2), что в свою очередь влияет на возможность применения того или иного вида техногенного грунта в качестве дорожно-строительного материала или его компонента.

Таблица 1

Минералогический состава отходов КУМ по данным _ полнопрофильного РФА *_

Минерал Массовое содержание минерала, %, в техногенных грунтах

Проба №1 Проба №2 Проба №3 Проба №4 Проба №5 Проба №6 Проба №7

Кварц 25 29 28,5 33,5 25,1 26,4 30

Каолинит 4 3,2 3,4 Г 0,7 3,8 4,3 4,3

Иллит 10,6 10,3 5,9 4,2 11,1 12 8,7

Са-монтмориллонит 0 0 0 17,3 0 0 0

Клинохлорит 0,3 1 0,7 0,9 0,9 0,6 1,1

Биотит 0,4 0,4 0,2 0,1 0,4 0,4 1,6

Альбит 0,4 0,4 0,9 1,1 1,8 3,1 3,4

Хоэлит 4 7 1,9 8,8 9,1 1,2 0

Рентгеноаморфная фаза 55,3 48,7 58,5 33,4 47,8. 52 50,9

- * Расчеты проводились при помощи программы Full Prof.

В связи с полиминеральностью и генетическими особенностями отходы КУМ характеризуются большим разнообразием в микростроении, типе и характере структурных связей, что подтверждается данными растровой электронной микроскопии. В породах вскрыши преобладают обломки диатомовых водорослей (рис. 1), характеризующиеся наличием панциря из аморфного кремнезема, остающимся после отмирания водорослей. Наибольшее разнообразие морфологических типов остатков микроорганизмов представлено в опоке. Поры в панцирях имеют правильную изометрическую форму с диаметром от 300-400 нм до 4—5 мкм (рис. 1, а). Размер пор зависит от возраста и вида отмерших микроорганизмов. Также присутствуют обломки сохранившейся правильной структуры: кольцеобразные структуры с диаметром примерно 37-40 мкм и толщиной кольца около 11 мкм (рис. 1, б).

Основные свойства отходов КУМ

Таблица 2

Показатель Наименование п робы по акту отбора проб

Проба №2 (Частицы аргиллита, и угля размером 1-3 мм) Проба N83 (Песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) Проба №7 (Аргиллит) Проба №6 (Породы угленосной толщи: песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) Проба №1 (Аргиллит, алевролит, уголь в виде обломков размером до 100 мм) Проба №5 (Опока) Проба №4 (Глина опоковидная)

Истинная плотность, кг/м3 2110 2080 2540 2130 2200 2580 2720

Дробимость, % - - 16 - 25 - -

Гигроскопическая влажность, % 4.00 7,00 0,50 1,60 0,70 4,44 5,28

Число пластичности - - - 9,4 - 7 25

рН водной вытяжки 6,10 5,18 9,54 8,21 7,08 5,42 8,12

Емкость поглощения грунтом Са(ОН)2, мг/г 4 6 12 18 20 41 65

Наименование пробы по СНиП 2.05.02-85 Песок очень мелкий Песок очень мелкий Щебень Суглинок легкий пылеватый Щебень Суглинок легкий пылеватый Глина пылеватая

Увеличение степени активности отходов КУМ по отношению к СаО i .....

со

Рис. 1. Фрагменты остатков диатомовых водорослей в опоке

В основной массе техногенного сырья преобладают глинистые фазы в виде хлопьеобразных скоплений пластинок слоистых алюмосиликатов (рис. 2, а), часть этого вещества является рентгеноаморфным из-за малого размера чешуек, имеющих изометрическую форму (рис. 2, б).

Рис. 2. Глинистые отложения в техногенных образованиях КУМ: а - «пакегы» глинистых агрегатов; б - микроструктура глинистых чешуек

Анализ физико-химических свойств, а также фазового состава техногенного сырья КУМ позволил выявить характер зависимости сорбционной емкости отходов в среде, насыщенной ионами Са2+, от их минералогического состава. Наблюдается прямая зависимость между количеством слоистых алюмосиликатов и величиной емкости поглощения. Так, наличие большого количества Са-монтмориллонита в пробе № 4 определяет ее более высокую емкость поглощения по сравнению с остальными исследуемыми грунтами. Немногим меньшая сорбционная активность пробы № 5 характеризуется относительно высоким содержанием аморфного кремнезема.

Отходы глеобогащения

'Аргиллит? алевролит, уголь в виде обломков до 100 мм /проба №11

устройства дорожных одежд: заполнители для бетонов; минеральный порошок для асфальтобетону

укрепленные остовами ¡орожных оде ш

заполнитель для бетонов

укрепленные основания Дорожных одежд; мелкий заполнитель для бетонов

слоез насыпи; /""Сырье длЗ^ производства

активная гидравлическая добавка для цементной промышленности

укрепленные основания дорожных одежд

швоеньдпя устройства дорожных одежд; заполнители для бетонов; минеральный порошок для асфалмгобетон^

Рис. 3. Рациональные области использования отходов Коркинского угольного месторождения

в дорожном строительстве

Пробы № 1 и № 6 также обладают сравнительно высокой поглотительной способностью за счет наличия некоторого количества более активной глинистой и аморфной фаз. Остальные пробы, несмотря на достаточно высокое содержание рентгеноаморфного вещества (RAS), обладают значительно меньшей емкостью поглощения. Это связано, прежде всего, с тем, что в составе RAS вероятно преобладают тонкодисперсные частицы кварца и полевых шпатов скрытокристаллической структуры.

Таким образом, произведено ранжирование отходов КУМ по увеличению степени их активности по отношению к СаО в системе «алюмоси-ликатное сырье - известь» в следующей последовательности (табл. 2): отходы углеобогащения в виде частиц аргиллита и угля —+ отходы углеобогащения (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —> аргиллиты —> породы угленосной толщи (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —»отходы углеобогащения в виде обломков алевролита, аргиллита, угля размером до 100 мм —»опока —»глина опоковидная.

Анализ состава и свойств отходов КУМ позволил выявить их рациональные области использования в производстве дорожно-строительных материалов (рис. 3).

Техногенные грунты КУМ в своем естественном виде не пригодны для устройства дорожных одежд вследствие низких физико-механических характеристик и требуют коренного изменения их первоначальных свойств и придания им достаточной связности, прочности и морозостойкости.

В настоящее время одной из главных проблем расширения использования грунтобетонов на основе различных видов вяжущих, в том числе и неорганических, при строительстве дорожных одежд является отсутствие методик их проектирования. В связи с этим была предложена модель зависимости основных факторов, определяющих эффективность структурооб-разования в системе «алюмосиликатный грунт - известь» (рис. 4). Исходя из принципа Парето, взаимного влияния основных характеристик грунтов и анализа данной системы выделен такой, необходимый и достаточный на данном этапе исследований, критерий, как емкость поглощения. Основной характеристикой извести, обусловливающей эффективность ее применения при взаимодействии с алюмосиликатными грунтами, является содержание активных СаО и MgO.

Рис. 4. Факторы, определяющие эффективность структурообразования в системе «алюмосиликатами грунт - известь»

На основании вышесказанного предложена расчетно-экспериментальная методика определения минимального количества извести, необходимого для достижения рациональных условий структурообразования грунто-известкового композита, заключающаяся в анализе системы «алюмосиликатный грунт - известь - вода», с учетом производной характеристики минералогического состава - емкости поглощения алюмо-силикатной кристаллической и коллоидной фракциями грунта ионов Са2+.

г = Еп 100

шв к ■к ■к

изв тех. а.п. нарб.

где Е„ - емкость поглощения грунтом оксида кальция, мг/г; Бта - количество активных СаО и М§0 в извести, мг/г; ка„ - коэффициент активности поверхности грунта; ктех - технологический коэффициент; ккара - коэффициент, учитывающий карбонизацию. Все вышеуказанные коэффициенты имеют значения в диапазоне от 0 до 1.

Оптимальные условия структурообразования композиционного вяжущего могут быть достигнуты при полном насыщении активной состав-

ляющей грунта катионами Са2+, а следовательно, синтезе максимального количества кристаллогидратов силикатов и алюминатов кальция, что, в свою очередь, приведет к формированию более прочной, водо- и морозостойкой структуры укрепляемого материала.

Проведенные исследования по степени активности отходов угледобычи в системе «алюмосиликатное сырье - известь» показали, что наиболее подходящим материалом для производства композиционного грунто-известкового вяжущего является глина опоковидная (проба № 4), отличающаяся более высокой емкостью поглощения СаО (65 мг/г) по сравнению с другими изучаемыми грунтами.

Оптимизация взаимодействия поверхности грунта с известью может быть достигнута посредством максимального увеличения количества точек химического и физико-химического взаимодействия основного компонента и активатора твердения. То есть, возникает необходимость повышения активности КГИВ, что было реализовано путем механоактивации полидисперсного и полиминерального алюмосиликатного сырья в присутствии извести. Механоактивация позволяет решить две задачи: во-первых, повысить дисперсность, а следовательно, и количество то^ек контактов между компонентами вяжущего, путем их совместного помола; во-вторых, обеспечить гомогенизацию смеси грунта с известью. Применение механо-активированного КГИВ позволит обеспечить увеличение формирования кристаллизационных контактов в структуре грунтобетона, а следовательно, получить более прочный, водо- и морозостойкий материал.

Выходным параметром для подбора оптимального состава вяжущего служил предел прочности при сжатии. В качестве факторов варьирования оптимизации состава композиционного вяжущего были приняты удельная поверхность КГИВ, количество воды в формовочной смеси и процентное содержание извести. Для эксперимента были рассчитаны 60 составов. Содержание извести в вяжущем подбиралось с учетом расчетно-экспериментальной методики, согласно которой минимальное количество извести, необходимое для полного взаимодействия с активной фазой грунта, составило 9,4 %. Однако фактический ее расход будет выше за счет активности не всей поверхности грунта, технологических факторов, а также возможной карбонизации. Поэтому для определения производственного состава вяжущего был взят диапазон содержания извести от 11 до 23 % от массы смеси.

Анализ прочностных характеристик (рис. 5) вяжущего показал, что наиболее высокую прочность на 90-е сутки твердения имеет состав с удельной поверхностью 600 м2/кг, равную 8,4 МПа, с содержанием извести 23 %, воды - 20 % от массы смеси. Однако при сравнении с составами, имеющими меньшую удельную поверхность и меньшее количество активатора твердения, наблюдается лишь незначительный прирост прочности

(до 5 %). Следовательно, за рациональный был принят помол с более низкими энергетическими затратами, т.е. до удельной поверхности 500 м2/кг, при содержании извести 20 %, воды - 20 %.

а б

Содержат« извести, % Содеражние извести. %

в

I 9

5 8

" 7

I. 6

О с М 5 о

с 4

Рис. 5. Зависимость предела прочности при сжатии КГИВ в возрасте 90 сут при величине удельной поверхности 300 (а), 400 (б), 500 (в), 600 (г) мг/кг от содержания извести: -влажность 15%, влажность20%,влажность25%

Для подтверждения эффективности применения КГИВ в дорожном строительстве был произведен подбор составов грунтобетонов на его основе и изучены их физико-механические свойства. В качестве укрепляемого материала была взята проба № 2 (отходы углеобогащения), как песчаный грунт с более оптимальным полифракционным гранулометрическим составом по сравнению с другими пробами.

Дозировку КГИВ определяли исходя из предполагаемого минимального количества, необходимого для получения грунтобетона заданной марки, в соответствии с проектируемыми конструкциями дорожных одежд. При этом диапазон содержания вяжущего составлял от 10 до 50 % от массы сухого грунта.

На основе предложенного вяжущего разработаны грунтобетоны марок по прочности М10-М40 и морозостойкости Р5—Р25 (табл. 3). Укрепленные материалы могут быть использованы при устройстве покрытий со слоем износа, верхних и нижних слоев оснований на дорогах IV, V категории, а

Содержание извести, %

Содержание извести. %

также нижних слоев оснований на III категории в III дорожно-климатической зоне.

Таблица 3

Физико-механические характеристики грунтобетонов па 90-е сутки твердения в зависимости от состава

Содержание вяжущего, % Предел прочности на сжатие, МПа Предел прочности при изгибе, МПа Коэффициент морозостойкости Марка по прочности Марка по морозостойкости

Циклы замораживания - опаивания

5 10 15 20 25

10 2,12 0,11 - - - - - - -

20 3,35 0,21 - - - - - М10 -

30 3,79 0,62 0,75 0,41 - - - М20 F5

40 4,11 0,81 0,95 0,88 0,81 0,69 0,45 М20 F15

50 4,51 1,18 0,94 0,90 0,85 0,82 0,78 М40 F25

Изучение микроструктурных особенностей грунтобетонов на основе композиционного грунто-известкового вяжущего подтверждают данные РФА (рис. 6) и ДТА о формировании кристаллических новообразований (рис. 7, а). Имеющиеся в глине опоковидной остатки панцирей диатомей формируют в структуре композитов «сотовые» формы - псевдоморфозы продуктов гидратации КГИВ по органическим остаткам - с размером ячейки 1-2 мкм (рис. 7, б), появление которых можно объяснить прорастанием (опаловые структуры микроорганизмов выступают в качестве подложки при формировании гидросиликатов) и замещением вещества скелетов диатомовых водорослей продуктами новообразованного вещества.

3«0 . I ..,.,, ........ I I I | , I I , I I I I , ! I | ! I I I . I I I I I , , I

•ООО - J -

; §■ 1-28 сут ;

2600 - ^ ¡g 2-60 сут ;

•g. : 3-90 сут ;

| ^ s i

I - ' i :

>» г g| | i t

1 ■ 5 S О ! U)

I MOO L 8§ Si 6 X

: 3 j:2 ||| V :

4 10 1« 22 28 3i 10 •>« 52 38

20 Г,

Рис. 6. Рентгенофазовый анализ грунтобетона

х" \

к. ё 1 О р

а-а

m ic:

£ х s с о

го

|| |

X

о X

| <9

А ,. о

''ЛЛЛл'..

1-28 сут

2-60 сут

3-90 сут

г 3

Анализ микростроения образцов грунтобетона, полученного при твердении КГИВ, свидетельствует об эффективности применения разработанного комплекса из глины опоковидной и извести гашеной в качестве вяжущего при получении дорожно-строительного материала.

Рис. 7. Микроструктура грунтобетона а - общий вид микроструктуры грунтобетона, укрепленного КГИВ; б - псевдоморфозы продуктов гидратации КГИВ по остаткам диатомовых водорослей

На основе результатов проведенных исследований получены эмпирические модели кинетики падения прочности грунтобетонов и коэффициентов морозостойкости в зависимости от содержания КГИВ и количества циклов замораживания - оттаивания по следующим уравнениям регрессии:

N N

Ксж (С-КГИВ'С]-о) = 2 КГИвСЗ-р

Ы) м=О

N N

К мог (СкГИВ'С'З-о) = X/ ^<:(А'+1)+т<-'АТда<-''з--0 , 4=0 т=0

где Ь, - искомые коэффициенты уравнения регрессии, здесь ¡'=к(Ы+1)+т\ N - показатель степени; Сктв - содержание вяжущего, %; С3.0 - количество циклов замораживания - оттаивания; к, т - индексы.

Построена номограмма (рис. 8), которая позволяет решать задачи подбора состава для заданной прочности на сжатии, при изгибе и морозостойкости конечного продукта - грунтобетона для строительства конструктивных слоев дорожных одежд на основе изученных типов техногенных грунтов. Построение подобных номограмм для других типов сырья потребует дополнительных экспериментальных исследований физико-механических характеристик грунтобетонов.

Предел прочности на сжатие, МПа

I <>.«-

0,5-С 0,4-

Для практической реализации диссертационной работы предлагается следующая последовательность технологического процесса получения грунтобетона на основе отходов КУМ и его устройства в дорожной одежде: транспортировка грунта к грунтосмеситель-ной установке; размельчение грунта; приготовление грунтобетонной смеси с добавкой КРИВ и воды; вывоз смеси на дорогу; укладка смеси; уплотнение смеси; проверка профиля; срезка неровностей; уход за уложенным слоем.

Доказана экономическая эффективность строительства дорожных одежд из грунтобетонов на основе техногенного сырья КУМ, приготовленного в установке, по сравнению с устройством традиционной конструкции из щебня в III дорожной климатической зоне.

В соответствии с предъявляемыми требованиями для Челябинской области, которая относится к III дорожно-климатической зоне, разработанные эффективные материалы можно применять при строительстве нижних слоев оснований в капитальных типах дорожных одежд, верхних и нижних слоев оснований - в переходных типах, покрытий со слоем износа - в облегченных.

О 5 10 15 20 25

Циклы замораживания - оттаивания Рис. 8. Номограмма для определения количества цемента для получения необходимой марки грунтобетона

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выявлен характер зависимости сорбционной емкости отходов КУМ в среде, насыщенной ионами Са2+, от их минералогического состава. Наблюдается прямая зависимость между количеством слоистых алюмосиликатов и величиной емкости поглощения. Произведено ранжирование отходов КУМ по увеличению степени их активности по отношению к СаО в системе «алюмосиликатное сырье - известь» в следующей последовательности: отходы углеобогащения в виде частиц аргиллита и угля —> отходы углеобогащения (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —> аргиллиты —♦ породы угленосной толщи (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —> отходы углеобогащения в виде обломков алевролита, аргиллита, угля размером до 100 мм -+ опока -+ глина опоковидная. Установлено наличие рентге-ноаморфного вещества (RAS), представленного как аморфным кремнеземом, так и широким спектром алюмосиликатного вещества, а также углистым веществом.

2. Предложена расчетно-экспериментальная методика определения минимального количества извести, необходимого для достижения рациональных условий структурообразования грунто-известкового композита, заключающаяся в анализе системы «алюмосиликатный грунт - известь -вода», с учетом производной характеристики минералогического состава -емкости поглощения апюмосиликатной кристаллической и коллоидной фракциями грунта ионов Са2+. Рациональные условия структурообразования композита могут быть достигнуты при полном насыщении активной составляющей грунта катионами Са2+, а следовательно, синтезе максимального количества кристаллогидратов силикатов и алюминатов кальция, что, в свою очередь, приведет к формированию более прочной, водо- и морозостойкой структуры укрепляемого материала.

3. Разработаны принципы повышения эффективности грунтобетонов на основе песчаных грунтов, заключающиеся в управлении процессами структурообразования за счет использования композиционного грунто-известкового вяжущего (КГИВ). Повышение активности КГИВ предлагается путем механоактивации полидисперсного и полиминерального алюмосиликатного сырья в присутствии извести, что позволяет максимально увеличить количество точек химического и физико-химического взаимодействия основного компонента (грунта) и активатора твердения (извести) и, тем самым, обеспечить увеличение формирования кристаллизационных контактов в структуре грунтобетона.

4. На основе глины опоковидной КУМ разработано композиционное грунто-известковое вяжущее III вида по ГОСТ 23558-94 для укрепления песчаных грунтов в дорожном строительстве. За рациональный принят состав с удельной поверхностью 500 м2/кг, при содержании извести 20 %, воды - 20 % от массы смеси.

5. На основе предложенного вяжущего разработаны грунтобетоны марок по прочности М10-М40 и морозостойкости F5-F25. Укрепленные материалы могут быть использованы при устройстве покрытий со слоем износа, верхних и нижних слоев оснований на дорогах IV, V категории, а также нижних слоев оснований на III категории в III дорожно-климатической зоне.

6. Получены эмпирические модели кинетики падения прочности грунтобетонов и коэффициентов морозостойкости в зависимости от содержания КГИВ и количества циклов замораживания - оттаивания. Построена номограмма, которая позволяет решать задачи подбора состава для заданной прочности на сжатии, при изгибе и морозостойкости конечного продукта - грунтобетона для строительства конструктивных слоев дорожных одежд на основе изученных типов техногенных грунтов.

7. Доказана экономическая эффективность строительства дорожных одежд из грунтобетонов на основе техногенного сырья КУМ, приготовленного в установке, по сравнению с устройством традиционной конструкции из щебня в III дорожной климатической зоне.

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Строкова, В.В. Влияние ввда глинистого грунта на прочность грунтобетона [Текст] / В.В. Строкова, А.О. Лютенко, А.Ф. Щеглов, М.А. Николаенко // Научные исследования, наносистемы и ресурсы сберегающей технологии в стройиндустрии: сб. докл. междунар. науч.-практич. конф., Белгород, 18-19 сент. 2007 г. / Белгор. гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2007. - Ч. 4. - С. 308-310.

2. Николаенко, М.А. Об актуальности использования техногенного сырья на примере Коркинского угольного месторождения [Текст] / М.А. Николаенко, Е.И. Ходыкин, А.О. Лютенко // Здоровье населения -стратегия развития среды жизнедеятельности: в 2 т.: сб. ст. к Общему собранию РААСН, Белгород, май 2008 г. / Белгор. гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2008. - Т. 2. - С. 377-381.

3. Лютенко, А.О. Математическая модель подбора состава грунтобетона для дорожного строительства [Текст] / А.О. Лютенко, М.А. Николаенко, М.С. Лебедев // Современные технологии строительства и эксплуатации автомобильных дорог: материалы международной научно-технической конференции молодых ученых и аспирантов, Харьков, 24-25 апреля 2008 г. / Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет. - Харьков, 2008. - С. 182-186.

4. Лютенко, А.О. Сгруктурообразование грунтобетонов на основе глинистых грунтов Архангельской алмазоносной провинции при стабилизации цементом [Текст] / А.О. Лютенко, М.А. Николаеико, М.С. Лебедев П Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Строительство и архитектура - 2008. -№ 2. - С. 25-30.

5. Лютенко, А.О. Композиционное вяжущее на основе отходов Кор-кинского угольного месторождения [Текст] / А.О. Лютенко, М.А. Николаеико, М.С. Лебедев // Строительство-2009: Международная научно-практическая конференция, Ростов-на-Дону, 16-18 апреля 2009 г. / Ростовский государственный строительный университет. - Ростов-на-Дону, 2009.-С. 123-124.

6. Лютенко, А.О. Композиционное грунто-известковое вяжущее на основе техногенного сырья угольных месторождений [Текст] / А.О. Лютенко, М.А. Николаеико, Е.И. Ходыкин, А.Ф. Щеглов // Проблемы современного строительства: сборник научных трудов международной научно-технической конференции молодых ученых и аспирантов, Пенза, май 2009 г. / Пензенский государственный университет архитектуры и строительства. - Пенза, 2009. - С. 253-256.

7. Лютенко, А.О. Композиционное вяжущее на основе попутно-добываемых пород угольных месторождений для укрепления грунтов в дорожном строительстве [Текст] / А.О. Лютенко, М.А. Николаенко, Е.И. Ходыкин, А.Ф. Щеглов // Строительные материалы. - 2009. - № 7. -С. 22-23.

8. Фомина, Е.В. Рациональные области использования сырья угольных разрезов [Текст] / Е.В. Фомина, М.А. Николаенко, Е.И. Ходыкин, М.С. Лебедев II Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Строительство и архитектура-2009.-№3.-С. 125-128.

9. Лютенко, А.О. Экспресс-метод определения количества цемента для получения заданного класса прочности грунтобетона [Текст] / А.О. Лютенко, М.А. Николаенко, Е.И. Ходыкин, А.Ф. Щеглов // Строительные материалы. - 2009. - № 9. - С. 86-87.

10. Лютенко, А.О. Перспективы применения отходов горнодобывающих предприятий в дорожном строительстве [Текст] / А.О. Лютенко, М.А. Николаенко, М.С. Лебедев // Эффективные материалы, технологии, машины и оборудование для строительства и эксплуатации современных транспортных сооружений: материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых, Белгород, 3-4 декабря 2009 г. / Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2009. - С. 231-235.

11. Строкова, В.В. Грунтобетоны на основе отходов угледобычи Кор-кинского месторождения [Текст]: монография / В.В. Строкова, А.О. Лю-тенко, М.А. Николаенко. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2010 -160 с.

12. Состав грунтобетонной смеси, грунтобетонное основание дорожной одежды, способ его устройства [Текст]: заяв. на пат. № 2010108582, приоритет от 09.03.2010 / В.В. Строкова, C.B. Карацупа, А.О. Лютенко, Т.В. Дмитриева, М.А. Николаенко; заявитель БГТУ им. В.Г. Шухова.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность кандидату технических наук, доценту Лютенко Андрею Олеговичу за консультации и активное участие в обсуждении результатов работы.

НИКОЛАЕНКО Михаил Алексеевич

ГРУНТОБЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ УГЛЕДОБЫЧИ КОРКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать^?\05.{0 Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 100 экз. Заказ АГЩЗ

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова. 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Оценка угольных разрезов Южного Урала как источника сырьевой базы для производства строительных материалов.

1.2. Состояние дорожно-строительной индустрии Челябинской области

1.3. Применение глинистого сырья как компонентов вяжущих веществ

1.4. Особенности взаимодействия глинистых минералов с гидроксидом кальция.

1.5. Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методы исследований.

2.1.1. Методики фракционирования горных пород.

2.1.2. Оценка физико-механических свойств сырьевых компонентов и дорожно-строительных материалов на их основе.

2.1.3. Анализ состава и структурных особенностей сырьевых и синтезированных материалов.

2 Л .4. Изучение сорбционных особенностей сырьевых материалов

2.2. Применяемые материалы.

2.3. Выводы.

3. ГЕОЛОГО-ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОГЕННЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕХАНОГЕННЫХ ОТХОДОВ КУМ.

3.1. Особенности генезиса и распределения техногенного сырья на территории разработки КУМ.

3.2. Свойства отходов КУМ в зависимости от состава.

3.2.1. Физико-механические и физико-химические свойства техногенного сырья.

3.2.2. Фазовый состав отходов угледобычи и углеобогащения.

3.2.3. Микроструктурные особенности сырьевых материалов.

3.3. Рациональные области использования отходов разработки КУМ

3.4. Выводы.

4. КОМПОЗИЦИОННОЕ ГРУНТО-ИЗВЕСТКОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ КУМ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ГРУНТОБЕТОНОВ

4.1. Расчетно-экспериментальная методика определения оптимальных условий структурообразования в системе «алюмосиликатный грунт - известь».

4.2. Разработка состава композиционного грунто-известкового вяжущего.

4.3. Микроструктура гидратированного КГИВ.

4.4. Особенности технологии производства КГИВ.

4.5. Выводы.

5. ГРУНТОБЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ КУМ И КОМПОЗИЦИОННОГО ГРУНТО-ИЗВЕСТКОВОГО ВЯЖУЩЕГО.

5.1. Разработка составов грунтобетонов для укрепления конструктивных слоев основания дорожных одежд.

5.2. Структурообразование в системе «КГИВ — техногенный грунт».

5.3. Разработка экспресс-методики определения требуемого количества КГИВ для получения заданного класса прочности грунтобетона.

5.4. Технология производства грунтобетона.

5.5. Выводы.

6. АПРОБАЦИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

6.1. Расчет конструкций дорожных одежд с применением разработанных грунтобетонов.

6.2. Особенности устройства конструктивных слоев основания дорожных одежд с использованием разработанных материалов.

6.3. Технико-экономическое обоснование эффективности применения техногенных грунтов КУМ для получения грунтобетона.

6.4. Выводы.

В связи с реализацией национальной программы модернизации и развития автомобильных дорог Российской Федерации до 2025 года, актуальной является задача поиска эффективных решений по расширению сырьевой базы дорожного строительства за счет вовлечения местных как природных, так и техногенных сырьевых ресурсов при строительстве конструктивных слоев дорожных одежд взамен традиционных дорогостоящих материалов.

Практически неиссякаемыми источниками сырья для дорожного строительства могут стать отходы горнодобывающего комплекса, в том числе образующиеся при добыче и обогащении угля. В настоящее время они не находят практического применения и являются многотоннажными техногенными образованиями. В результате оказывается невостребованным большое количество природного минерального сырья. Наряду с этим происходит загрязнение прилегающих территорий и отчуждение полезных земель.

Данный вопрос особенно актуален для Челябинской области, где расположено самое крупное в Европе, разрабатываемое открытым способом, Кор-кинское угольное месторождение (КУМ), объем выработанного пространства которого превышает 800 млн м3.

Разработка технологий, позволяющих повысить эффективность производства дорожных грунтобетонов за счет рационального применения сырья угольных разрезов, будет способствовать сокращению объемов использования традиционных материалов, таких как, песок, щебень и цемент, а также снижению негативного влияния техногенных месторождений на экологическую обстановку в регионе.

Диссертационная работа выполнена в рамках: тематического плана госбюджетных НИР 1.3.04 Федерального агентства по образованию, проводимого по заданию Министерства образования и науки РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004—2008 гг.; мероприятия 1.3.1 ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009— 2013 гг. по проблеме «Утилизация отходов горнодобывающих предприятий в дорожном строительстве».

Цель и задачи работы.

Разработка эффективных грунтобетонов на основе отходов КУМ для дорожного строительства с использованием композиционного грунто-известкового вяжущего.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение состава, свойств и микроструктурных особенностей отходов КУМ, выявление рациональных областей их использования в дорожном строительстве;

- разработка композиционного вяжущего на основе алюмосиликатного сырья КУМ для укрепления песчаных грунтов;

- подбор составов грунтобетонов на основе техногенных грунтов КУМ с применением композиционного вяжущего;

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований. Внедрение результатов исследований.

Научная новизна работы.

Разработаны принципы повышения эффективности грунтобетонов на основе песчаных грунтов, заключающиеся в управлении процессами структурообразования за счет использования композиционного грунто-известкового вяжущего (КГИВ). Повышение активности КГИВ предлагается путем механоактивации полидисперсного и полиминерального алюмосиликатного сырья в присутствии извести, что позволяет максимально увеличить количество точек химического и физико-химического взаимодействия основного компонента (грунта) и активатора твердения (извести) и, тем самым, обеспечить увеличение формирования кристаллизационных контактов в структуре грунтобетона.

Выявлен характер зависимости сорбционной емкости отходов КУМ в среде, насыщенной ионами Са , от их минералогического состава. Наблюдается прямая зависимость между количеством слоистых алюмосиликатов и величиной емкости поглощения. Произведено ранжирование отходов КУМ по увеличению степени их активности по отношению к СаО в системе «алю-мосиликатное сырье — известь» в следующей последовательности: отходы углеобогащения в виде частиц аргиллита и угля —>• отходы углеобогащения (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —> аргиллиты —>• породы угленосной толщи (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —> отходы углеобогащения в виде обломков алевролита, аргиллита, угля размером до 100 мм —■> опока —> глина опоковидная. Установлено наличие рентгеноаморфного вещества (RAS), представленного как аморфным кремнеземом, так и широким спектром алюмосиликатного вещества, а также углеродистым материалом.

Предложена расчетно-экспериментальная методика определения минимального количества извести, необходимого для достижения рациональных условий структурообразования грунто-известкового композита, заключающаяся в анализе системы «алюмосиликатный грунт - известь — вода», с учетом производной характеристики минералогического состава — емкости поглощения алюмосиликатной кристаллической и коллоидной фракциями грунта ионов Са . Рациональные условия структурообразования композита могут быть достигнуты при полном насыщении активной составляющей

94грунта катионами Са , а следовательно, синтезе максимального количества кристаллогидратов силикатов и алюминатов кальция, что, в свою очередь, приведет к формированию более прочной, водо- и морозостойкой структуры укрепляемого материала.

Практическое значение работы.

Разработаны рекомендации по использованию в качестве сырьевых компонентов отходов КУМ при производстве дорожно-строительных материалов.

На основе глины опоковидной КУМ разработано композиционное вяжущее для укрепления песчаных грунтов в дорожном строительстве.

Предложены составы грунтобетонов с применением КГИВ для устройства конструктивных слоев дорожных одежд.

Построена номограмма по определению требуемого количества КГИВ для получения заданного класса прочности грунтобетонов на основе исследуемых отходов исходя из условий прочности и морозостойкости.

Предложена технология производства грунтобетонов I, II, III класса прочности на основе отходов углеобогащения КУМ и КГИВ, пригодных для строительства покрытий и оснований автомобильных дорог в III дорожно-климатической зоне.

Внедрение результатов исследований.

Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлена при строительстве 6 км автомобильной дороги IV категории в поселке Полевой Челябинской области.

Для внедрения результатов работы при строительстве, ремонте и реконструкции автомобильных дорог разработаны следующие технические документы:

- стандарт организации СТО 02066339-003—2009 «Композиционное грунто-известковое вяжущее на основе глины опоковидной Коркинского угольного месторождения»;

- рекомендации по использованию попутно-добываемых пород Коркинского угольного разреза для производства композиционного вяжущего;

- рекомендации по использованию отходов углеобогащения Коркинского разреза для строительства укрепленных оснований, покрытий со слоем износа и обочин автомобильных дорог;

- технологический регламент на производство композиционного вяжущего для дорожных грунтобетонов.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» и 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций». Публикации.

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 11 научных публикациях, в том числе в четырех статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ. На состав и технологию получения грунтобетонов подана заявка на патент № 2010108582, приоритет от 09.03.2010. Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 217 страницах машинописного текста, включающего 55 таблиц, 85 рисунков и фотографий, списка литературы из 148 наименований, 11 приложений. На защиту выносятся:

6.5. Выводы

1. Произведен расчет конструкции дорожной одежды III категории с использованием в нижнем слое основания грунтобетона на основе отхода КУМ и КГИВ.

2. Предложена технология производства работ по устройству грунтобетонных слоев в зависимости от способов приготовления смеси, машин и механизмов, используемых при этом.

3. Доказана экономическая эффективность строительства дорожных одежд из грунтобетона на основе техногенного сырья КУМ, приготовленного в установке по сравнению с устройством традиционной конструкции на основе щебня во III дорожно-климатической зоне.

4. Внедрение отходов Коркинского угольного месторождения в практику дорожного строительства позволит значительно расширить сырьевую базу промышленности дорожно-строительных материалов повысить экономическую эффективность региона, а также наметить пути утилизации отходов, что приведет к освобождению занятых земель, снижению экологического прессинга.

5. Теоретические положения работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270205 « Автомобильные дороги и аэродромы» и 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» (см. приложение 11).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выявлен характер зависимости сорбционной емкости отходов КУМ

0 Ав среде, насыщенной ионами Са , от их минералогического состава. Наблюдается прямая зависимость между количеством слоистых алюмосиликатов и величиной емкости поглощения. Произведено ранжирование отходов КУМ по увеличению степени их активности по отношению к СаО в системе «алюмосиликатов сырье - известь» в следующей последовательности: отходы углеобогащения в виде частиц аргиллита и угля —> отходы углеобогащения (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —> аргиллиты —> породы угленосной толщи (песчаник, алевролит, аргиллит, уголь) —> отходы углеобогащения в виде обломков алевролита, аргиллита, угля размером до 100 мм —> опока —> глина опоковидная. Установлено наличие рентгеноаморфного вещества (Б1А8), представленного как аморфным кремнеземом, так и широким спектром алюмосиликатного вещества, а также углистым веществом.

Предложена расчетно-экспериментальная методика определения минимального количества извести, необходимого для достижения рациональных условий структурообразования грунто-известкового композита, заключающаяся в анализе системы «алюмосиликатный грунт — известь — вода», с учетом производной характеристики минералогического состава — емкости поглощения алюмосиликатной кристаллической и коллоидной фракциями грунта ионов Са*" . Рациональные условия структурообразования композита могут быть достигнуты при полном насыщении активной составляющей грунта катионами Са2+, а следовательно, синтезе максимального количества кристаллогидратов силикатов и алюминатов кальция, что, в свою очередь, приведет к формированию более прочной, водо- и морозостойкой структуры укрепляемого материала.

Разработаны принципы повышения эффективности грунтобетонов на основе песчаных грунтов, заключающиеся в управлении процессами структурообразования за счет использования композиционного грунто-известкового вяжущего (КГИВ). Повышение активности КРИВ предлагается путем механоактивации полидисперсного и полиминерального алюмосиликатного сырья в присутствии извести, что позволяет максимально увеличить количество точек химического и физико-химического взаимодействия основного компонента (грунта) и активатора твердения (извести) и, тем самым, обеспечить увеличение формирования кристаллизационных контактов в структуре грунтобетона.

На основе глины опоковидной КУМ разработано композиционное грун-то-известковое вяжущее III вида по ГОСТ 23558-94 для укрепления песчаных грунтов в дорожном строительстве. За рациональный принят состав с удельной поверхностью 500 м~/кг, при содержании извести 20 %, воды - 20 %.

На основе предложенного вяжущего разработаны грунтобетоны марок по прочности М10-М40 и морозостойкости F5-F25. Укрепленные материалы могут быть использованы при устройстве покрытий со слоем износа, верхних и нижних слоев оснований на дорогах IV, V категории, а также нижних слоев оснований на III категории в III дорожно-климатической зоне.

Получены эмпирические модели кинетики падения прочности грунтобетонов и коэффициентов морозостойкости в зависимости от содержания КГИВ и количества циклов замораживания-оттаивания. Построена номограмма, которая позволяет решать задачи подбора состава для заданной прочности на сжатие, при изгибе и морозостойкости конечного продукта — грунтобетона для строительства конструктивных слоев дорожных одежд на основе изученных типов техногенных грунтов.

Доказана экономическая эффективность строительства дорожных одежд из грунтобетонов на основе техногенного сырья КУМ, приготовленного в установке, по сравнению с устройством традиционной конструкции из щебня в III дорожной климатической зоне.

1. Концепция национальной программы модернизации и развития автомобильных дорог Российской Федерации до 2025 года. — М.: Министерство транспорта, ГСДХ. 2003. 33 с.

2. Федеральная целевая программа «Развитие транспортной системы России (2010-2015)» Подпрограмма «Автомобильные дороги». М.: Министерство образования РФ. 2008. - 139 с.

3. Челябинский угольный бассейн — Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.book-chel.ru/ind.php?what=card&id=4405

4. Коркинский разрез Электронный ресурс. - Режим доступа: http ://www.geocaching.su/?pn= 101 &cid=2086

5. Тынтеров, И.А. Коркинский угольный разрез / И.А Тынтеров, Ю.М. Кузьменко, Г.Г. Ширкин. Челябинск, 2000. - 225 с.

6. Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана Окружающей среды. Научно-технический реферативный сборник, Вып. 12, М., 1996.

7. Меренцова, Г.С. Использование местных материалов и отходов промышленности для укрепления грунтов Западной Сибири / Г.С. Меренцова, А.О. Хребто // Ползуновский альм. 2001. - №3. - С. 270-272.

8. Использование техногенных песков в дорожном строительстве / Р.В. Лесовик, М.В. Кафтаева, С.М. Шаповалов, С.А. Белоброва // Строительные материалы. 2007. - №8. - С. 58-59.

9. Гридчин, A.M. Дорожно-строительные материалы из отходов промышленности: учебное пособие / A.M. Гридчин. — Белгород: Изд-во Бел-ГТАСМ, 1997.-204 с.

10. Ходыкин, Е.И. Получение сульфоалюминатных добавок в цемент на основе Коркинских углеотходов / Е.И. Ходыкин, Г.П. Вяткин, Б.Я. Трофимов. Челябинск: Южно-Уральский Государственный университет, 1998. -17 с.

11. Ходыкин, Е.И. К проблеме использования топливосодержащих отходов в промышленности строительных материалов: монография / Е.И. Ходыкин Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2000. - 40 с.

12. Регионы россии Электронный ресурс. - Режим доступа: http://gosrf.ru/joumaleditorialboard/contacteditorialstaff/1417. 75 лет Челябинской области — Электронный ресурс. — Режим доступа: http://libozru.hostfabrica.ru/pages/index/127

13. Жаббаров, К ФГУ «Управление федеральных автомобильных дорог «Южный Урал» ФДА / К. Жаббаров // Автомобильные дороги. В объективе регион 2007. - № 9. - С. 43^15.

14. Транспортная система Челябинской области — Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.megau.ru

15. Прорыв в решении дорожного вопроса — Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.chelyabinsk.chelsi.ru/viewart.php?id=1151

16. Наша задача — строить и содержать дороги — Электронный ресурс. — Режим доступа: www.chrab.chel.su

17. Областная программа «Развитие производственной базы строительного комплекса Челябинской области на 2006-2010 годы». — Министерство строительства, инфраструктуры и дорожного хозяйства Челябинской области. 2006. 68 с.

18. Минке, Г. Глинобетон и его применение / Г. Минке. — Калининград: ФГУИПП «Янтарный сказ», 2004. 232 с.

19. Уоррел, У. Глины и керамическое сырье / У. Уоррел. М.: Мир, 1978.-240 с.

20. Трофимов, В.Т. Грунтоведение: классический университетский учебник / В. Т. Трофимов и др. 6-е изд. переработ, и доп. — М.: Изд-во МГУ, 2005.-1024 с.

21. Осипов, В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород / В.И. Осипов. М.: Изд-во МГУ, 1979. - 232с.

22. Чухров, Ф.В. Глины, их минералогия, свойства и практическое значение / Ф.В. Чухров, В.П. Петров, А.П. Никитина, — Москва, 1970. — 272 с.

23. Грим, Р.Э. Минералогия и практическое использование глин / Р.Э. Грим. М.: Изд-во «Мир», 1967. - 512 с.

24. Котельников, Д.Д. Глинистые минералы осадочных пород / Д.Д. Котельников, Конюхов А.И. М.: Недра, 1986. — 247 с.

25. Теория цемента. Под редакцией A.A. Пащенко. К.: Буд'тельник, 1991.-168 с.

26. Химия цементов. Под редакцией Х.Ф. Тейлора. Стройиздат, 1972.-255 с.

27. Пащенко, A.A. Вяжущие материалы / A.A. Пащенко. Киев: Высшая школа, 1985. - 440 с.

28. Королев, И.В. Дорожно-строительные материалы: Учебник для автомоб.-дор. техникумов / Королев И. В., Финашин В. Н., Феднер JL А. — М.: «Транспорт», 1988. 304 с.

29. Применение горелых пород, отходов добычи и обогащения угля — Электронный ресурс. Режим доступа: http://bibliotekar.ru/spravochnik-110-stroitelnye-materialy/18.htm

30. Бируля, А.К. Новые конструкции оснований для дорожных покрытий / А.К. Бируля // Строительство дорог. 1989. — № 6 — С. 45-48.

31. Духовный, Г.С. Современные технологи и материалы для дорожного строительства: методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 270205 / Г.С. Духовный, A.A. Логвиненко. Белгород: Изд-во БГТУ, 2008. - 39 с.

32. Носов, В.П. Зарубежный опыт прогнозирования состояния дорожных одежд / В.П. Носов, С.А. Гнездилова // Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения: сб. научных трудов. / КГАСУ. Казань, 2008. - С. 8-12.

33. Безрук, В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве / В.М. Безрук. -М.: Изд-во «Транспорт», 1971. 247 с.

34. Укрепленные грунты (свойства и применение в дорожном и аэродромном строительстве) / В. М. Безрук, и др.. М.: Транспорт, 1982. -231 с.

35. Безрук, В.М. Основные принципы укрепления грунтов / В.М. Безрук-М.: Транспорт, 1987.-261 с.

36. Карацупа, C.B. Укрепление глинистых пород в дорожном строительстве / C.B. Карацупа, Е.А. Яковлев, Т.В. Дмитриева // Вестн. БГТУ -2008.-№3.-С. 12-15.

37. Санабрия, Луис Укрепление оснований дорог второй и третьей категории со сниженной себестойностью / Санабрия Луис, Корреа Джон,

38. Эффективное средство укрепления грунтов. Uno stabillizatore naturale d'eccellenza. Santa Francesco. Cant. Strade costr. 2002. 19, № 168, C. 36-38.

39. Патент 2192517 Россия, МПК7 E 02 D 3/12. Способ укрепления грунтов / Шильникова Г.П., Жданова С.М., Воронин В.В.; заявитель и патентообладатель Дальневост. гос.ун-т путей сообщ. — №2001103825/03; Заявл. 12.02.2001; Опубл. 10.11.2001.

40. Onfield, J.-N. Вяжущее для укрепления грунтов / Onfîeld J.-N. // Route actual. 1999. - №88. - С. 20.

41. Фурсов, С.Г. Укрепленные грунты. Укрепление грунтов в дорожном строительстве / С.Г. Фурсов, О.Б. Гопина, Б.С. Мрышева. ССТ: Строит, техн. и технол. - 2005. - №2. - С. 116-118.

42. Прокопец, B.C. Влияние малоактивированной целлюлозы на свойства полимерцементногрунтовой смеси / В.С Прокопец, Е.А.Голубева // Вестник ТГАСУ. 2008. - №4. - С. 176-182.

43. Прокопец, B.C. Повышение однородности грунтоцементной смеси раздельно-последовательным способом / В.С Прокопец, С.И. Барайщук, М.В. Тарасова // Вестник ТГАСУ. 2008. - №4. - С. 165-170.

44. Фурсов, С.Г. Современные технологии укрепления грунтов / С.Г.Фурсов // Автомобильные дороги. 2008. - №5. - С. 123-124.

45. Математическая модель оценки прочности грунтобетона / В.В. Строкова, C.B. Карацупа, А.О. Лютенко, Е.А. Яковлев // Строительные материалы. 2006. - № 4. - С. 80-82.

46. Степанец, В.Г. Одежда из укрепленных грунтов / В.Г. Степанец // Автомобильные дороги — 2009. — №2. — С. 65-66.

47. Кнатько, В.М. Укрепление дисперсных грунтов / В.М. Кнатько -Л.: ЛГУ, 1989.-272 с.

48. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. Взамен ГОСТ 2510082. - Введ. 1996-07-01

49. Огородникова, Е. Н. Техногенные грунты / E.H. Огородникова, С.К. Николаева: Учебное пособие. -М.: Изд-во МГУ, 2004. 250 с.

50. Лодочников, В.Н. Главнейшие породообразующие минералы /

51. B.Н. Лодочников. -М.: Госгеолтехиздат, 1955. 280 с.

52. Тарасевич, Ю.И. Адсорбция на глинистых минералах / Ю.И. Та-расевич, Ф.Д. Овчаренко. Киев: Наук, думка, 1975. — 1975. — 352 с.

53. Илмаз, И Связь предела текучести, емкости катионного обмена и набухаемости глинистых почв Турции / И. Илмаз // Почвоведение. — №5.1. C. 588-595.

54. Цытович, H.A. Механика грунтов (краткий курс): учебник для строит, вузов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк.,1983. — 288 е., ил.

55. Бартоломей, A.A. Механика грунтов / A.A. Бартоломей. — М.: Изд-во АСВ, 2004. 304с.

56. Воронкевич, С.Д. Основы технической мелиорации грунтов / С.Д. Воронкевич. -М.: Научный мир, 2005. 504 с.

57. Егоров, И.В. Использование молотой негашеной извести для строительства оснований и покрытий из переувлажненных глинистых грунтов / И.В.Егоров. Лениздат, 1962. - 260 с.

58. Левченко, A.B. Определение добавки извести при укреплении грунтов / А.В. Левченко // Автомобильные дороги — 1975. — № 1, С. 19-21.

59. Борисова, Е. Г. Теоретические основы цементации грунтов известью / Е.Г. Борисова // Вопросы технической мелиорации грунтов. — М.: МГУ, 1953.-С. 102-145.

60. Строкова, В.В., Особенности структурообразования в системе «глинистые породы известьсодержащие отходы - цемент» / В.В. Строкова, C.B. Карацупа, А.Ф. Щеглов // Строительные материалы. - 2004. - №3. — С. 16-17.

61. Ребиндер, П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах / П.А. Ребиндер // Физико-химическая механика. Избр. труды / Отв. ред. Е.Д. Щукин. М.: Наука, 1979. 381 с.

62. Ormsby, W.C., Bolz L.H. Kaolin-lime-water Systems. Part 2. Elektron Microscope Observtions Public Roads, Journal of Highway Research, vol. 32 N 2, June, 1968.

63. Левчановский, Г.Н. Укрепление грунтов известью в дорожном и аэродромном строительстве / Г. Н. Левчановский, Л.А. Марков, Г.А. Попан-допуло. -М.: «Транспорт», 1977. 148 с.

64. Goldberg I., Klein A. Some Effects of Treating Expansive Clays with Calcium Hydroxide. Proc. 50 th Annual Meeting, ASTM, Exchange Phenomena in Soils, 1952.

65. Eades J.L., Grim R.E. Reaction of Hydratet Lime with Pure Clay Minerals in Soil Stabilization. HRB Buii. 262,1960.

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

67. ГОСТ 25558-94. Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Введ. 1.01.1995. М.: Издательство стандартов. -15 с.

68. Пособие по строительству покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов из грунтов, укрепленных вяжущими материалами, К СНиП 3.06.03-85 И СНиП 3.06.06-88. -М. 1990. ~ 88 с.

69. ГОСТ 12071-2000. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов. — Взамен ГОСТ 12071— 84; Введен с 1 июля 2001 г. 23 с.

70. ГОСТ 12536-79. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. Переизд. Янв. 1988 -Взамен ГОСТ 12536-79; Введ. 01.07.80 - М.: Издательство стандартов, 1988. -24 с.

71. Артамонова М.В. Практикум по общей технологии силикатов / М.В. Артамонова. Учебное пособие для ВУЗов. — М.: Стройиздат, 1996.-280 с.

72. ГОСТ 5180-84. Методы лабораторного определения физических характеристик.- Взамен ГОСТ 5180-75; ГОСТ 5181-78; ГОСТ 5182-78; ГОСТ 5183-77; Введ. 01. 07. 85 г. -24 с.

73. ГОСТ 30416-96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. — Введ. 01. 01. 97. — М.: Минстрой России, 1997. — 21 с.

74. ГОСТ 22733-2002. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности —Взамен ГОСТ 22733-77; Введ. 01.07.2003 г. 12 с.

75. Рентгеноструктурный анализ. Справочное руководство / Л.И. Миркин. М.: Наука, 1976. - 570 с.

76. Шлыков, В.Г. Рентгеновский анализ минерального состава дисперсных грунтов / В.Г. Шлыков. — М.: ГЕОС, 2006. — 176 с.

77. Ковба, Л.М. Рентгенофазовый анализ / Л.М. Ковба, В.К. Трунов. -М.: МГУ, 1968.-232 с.

78. Пущаровский, Д.Ю. Рентгенография минералов / Д.Ю. Пущаров-ский. М.: Геоинформарк, 2000. 292 с.

79. Шлыков, В.Г. К методике количественного рентгеновского анализа минерального состава грунтов / В.Г. Шлыков, В.Д. Харитонов // Геоэкология-2001. №2. - С. 129-140.

80. Некоторые возможности применения полнопрофильного РФА в задачах строительного материаловедения / И.В. Жерновский, В.В. Строкова, Е.В. Мирошников, А.Б. Бухало, Н.И. Кожухова, С.С. Уварова // Строительные материалы. 2010. — № 3. — С. 102-105.

81. Rietveld, Н.М. Line profiles of neutron powder-diffraction peaks for structure refinement // Acta Ciyst. 1967. №22. Pp. 151-152.

82. Rietveld, H.M. Profile Refinement Method for Nuclear and Magnetic Structures // J. Appl. Cryst. 1969. №2 Pp. 65-71.

83. Chateigner, D. Combined Analysis: structure-texture-microstructure-phase-stressesreflectivity determination by X-ray and neutron scattering: CRIS-MAT-ENSI-CAEN, UMR CNRS n 6508, 6 Bd. M. Juin, F 14050 Caen, France.

84. Rodriquez-Carvajal, J An Introduction to the Program FullProf 2000: Laboratorie Leon Brillouin (CEA- CNRS) / Saclay, 91191 Cif sur Yvette Cedex, France. 2000.- 139 p.

85. Nishi, F The tricalcium silicate Ca30SiC>4.: the monoclinic superstructure / F. Nishi, Y. Takeuchi, I. Maki // Zeitschrift fur Kristallographie. 1985. №172. Pp. 297-314.

86. Горшков, B.C. Термография строительных материалов /

87. B.C. Горшков. -M.: Стройиздат, 1968.-238 с

88. Рамачандран, B.C. Применение дифференциального термического анализа в химии цементов / B.C. Рамачандран. М.: Стройиздат, 1977. -408 с.

89. Горшков, B.C. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ: учебное пособие / В.С Горшков. В.В. Тимашев, В.Г. Савельев. — М.: Высшая школа, 1981. —335с.

90. Хигерович, М.И. Физико-химические и физические методы исследования строительных материалов / М.И. Хигерович, А.П. Меркин — М.: Высшая школа, 1968. 136с.

91. Заварицкий, В.А. Петрография. Микроскопический метод в петрографии / В.А. Заврицкий. JL: Изд-во Ленингр. горн, ин-та, 1970. - Т. III.1. C.56.

92. Бутт, Ю.М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. М.: Высшая школа, 1973. - 504 с.

93. ГОСТ 26423-85. Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки Введ. 01. 01. 86. до 01. 01. 96.- В сб.: ГОСТ 26423-85 и др.-М., 1985. - 7 с.

94. ГОСТ 22688-77. Известь строительная. Методы испытаний. -Взамен ГОСТ 9179-70; Введ.01.01.1979 г. -7 с.

95. ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия Переизд. Июль 1988 с. Изм. 1. - Взамен ГОСТ 10178-76; Введ. 01. 01. 87. -М.: Издательство стандартов, 1988. — 7 с.

96. Челябинскуголь — Электронный ресурс. — Режим доступа: http://chelyabinsk.ws/helpme/47-oao-po-dobyche-uglja-cheljabinskaja olnaja.html

97. ГОСТ 8267—93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. — Введ. 1995-01-01. — М.: МНТКС, 1995.-15 с.

98. ГОСТ 3344-83. Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия. Введ. 1985—01—01. — М.: Госстрой СССР, 1985.- 12 с.

99. СНиП 2.05.02. 85. Автомобильные дороги. - М.: Госстрой, 1987.-56 с.

100. Осипов, В.И Микроструктура глинистых пород / В.И. Осипов, В.Н. Соколов, H.A. Румянцева М.: Недра, 1989. — 211 с.

101. Миловский, A.B. Минералогия и петрография / A.B. Мидовский // учебник для техникумов. Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Недра, 1979. 439 с.

102. Миловский, A.B., Минералогия / A.B. Миловский, О.В. Кононов М.: Изд-во МГУ, 1982.-312 с.

103. Парфенова, Е.И., Минералогические исследования в почвоведении / Е.И. Парфенова, Е.А. Ярилова М.: Изд-во академии наук СССР, 1962. -207 с.

104. Котельников, Д.Д. Глинистые минералы осадочных пород / Д.Д. Котельников, А.И. Конюхов М.: Недра, 1986. — 247 с.

105. Диатомовые водоросли. Материал из Википедии -свободной энциклопедии. — Электронный ресурс. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Bacillariophyta.

106. Водоросли диатомовые центрические. Энциклопедии, словари, справочники / геологический словарь. Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www.cnshb.ni/AKDiL/0042/base/RV/010047.shtm.

107. Водоросли диатомовые пеннантные. Энциклопедии, словари, справочники / геологический словарь. — Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.cnshb.ni/AKDiL/0042/base/RV/010047.shtm.

108. Мосьпан, В.И. Перспективы использования кремнеземсодержа-щего сырья для получения гранулированного заполнителя легких бетонов / В.И. Мосьпан, Е.И. Ходыкин, JI.H. Соловьёва // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова Белгород: Изд-во БГТУ, 2008. - № 1. - С. 9-11.

109. Разработка композиционного вяжущего на основе кремнеземистых пород / B.C. Лесовик, В.В. Строкова, Е.И. Ходыкин,

110. А.Н. Кривенкова // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова Белгород: Изд-во БГТУ, 2009. -№ 1.-С. 25-28.

111. Искусственные керамические вяжущие суспензии на основе кремнеземсодержащих материалов / Е.И. Евтушенко, Е.И. Ходыкин, И.Ю. Морева, В.А. Дороганов, М.С. Агеева // Строительные материалы, 2008. — №8.-С. 78-79.

112. Лютенко, А.О. Дорожные грунтобетоны на основе отходов Архангельской алмазоносной провинции: дис. канд. техн. наук : 05.23.05 : защищена 25.06.07 : утв. 12.10.07 / Лютенко Андрей Олегович. Белгород: Изд-во БГТУ, 2007 - 229 с.

113. Козлова, О.Г. Рост и морфология кристаллов / О.Г. Козлова. 3-е изд. - М.: Изд-во МГУ, 1980. - 368 с.

114. Чаус, К.В. Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций / К.В. Чаус, Ю.Д. Чистов М.: Строиздат, 1988. — 488 с.

115. Клушанцев, Б.В. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации / Б.В. Клушанцев, А.И. Косарев. — М.: Машиностроение, 1990. 320 с.

116. Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана Окружающей среды. Научно-технический реферативный сборник, Вып. 12 — М. — 1996.

117. Борщевский, А. А. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий / A.A. Борщевский — М.: Высшая школа, 1987.-315 с.

118. Гидросиликаты кальция. Синтез кристаллов и кристаллохимия / В.В. Илюхин и др.. М:, Наука, 1979. - 184 с.

119. Куковский, Е.Г. Особенности строения и физико-химические свойства глинистых минералов / Е.Г. Куковский. — Киев: Наук, думка, 1966. -143 с.

120. Куковский, Е.Г. Превращения слоистых силикатов / Е.Г. Куковский. Киев: Наук. Думка, 1973. 104 с.

121. Александров, A.A. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1989. 263 с.

122. Сиденко, В.М. Технология строительства автомобильных дорог / В.М. Сиденко, О.Т. Батраков, А.И. Леушин. — Киев: Высшая школа 1970. — 98 с.

123. Могилевич, В.М. Дорожные одежды из цементогрунта / В.М. Могилевич, Р. П. Щербакова, О. В. Тюменцева. М.: Транспорт, 1973. -216 с.

124. ОДН 218.046-2001. Проектирование нежестких дорожных одежд. Взамен ВСН 46-83; Введ. 01. 01. 2001. - М.: Издательство стандартов, 2001.-93 с.

125. Кубасов, А.У. Строительство, ремонт и содержание автомобильных дорог / А.У. Кубасов, Ю. JL Чумаков, С.Д. Широков. М.: Транспорт, 1985.-221 с.

126. Безрук, В.М. Технология и механизация укрепления грунтов в дорожном строительстве / В.М. Безрук. — М.: Транспорт, 1976. — 230 с.

127. Бабков, В.Ф. Проектирование автомобильных дорог / В.Ф. Бабков, О.В. Андреев М.: Транспорт, 1979. Ч. 1. - 367 с.

128. Некрасов, В.К. Строительство автомобильных дорог / В.К. Некрасов, Е.В. Калечиц. — М.: Научно-техническое издательство автотранспортной литературы, 1957. — 487 с.

129. Справочник инженера дорожника. Изыскания и проектирования автомобильных дорог / А.К. Бируля —М.: Транспорт, 1984.-552 с.

130. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги: Введ. с 1.01.1986.

131. ГЭСН 2001-27. Автомобильные дороги. Введ. 2001-15-07. -М.: Госстрой России, 2001. — 99 с.