Инновационные способы подготовки основания транспортных магистралей c использованием техногенных образований металлургического производства

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование: Для эффективного укрепления проблемных грунтов на основе глин или мелких пылеватых песков, необходимо производить их предварительную стабилизацию, например, при помощи гранулированного доменного шлака.

Цель: использование многотоннажных шлаков разной природы для высокоэффективной подготовки оснований при создании дорожного покрытия.

Методы: в качестве основного объекта исследований рассматривались грунты природного и техногенного происхождения: глины, пески, асфальтогранулят. Физико-механические исследования грунтов природного происхождения проводились в соответствии с ГОСТ 5180-2015 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик», коэффициент фильтрации определялся по ГОСТ 25584-2016 «Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации». Физико-механические характеристики асфальтобетона определялись по ГОСТ 12801-98 «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний». Компонентный состав шлака внепечной обработки определялся с помощью рентгенофазового анализа. Испытание затвердевших образцов осуществлялось в водонасыщенном состоянии по ГОСТ 10180-20125 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Определение величины водопоглощения по массе укрепленного грунта производилось по ГОСТ 12730.3-78 «Бетоны. Методы определения водопоглощения».

Результаты: укрепление предварительно подготовленных грунтов любой природы эффективно осуществлять при использовании пониженного расхода цемента в сочетании с комплексной химической добавкой «Наноактив-М» и тонкомолотым доменным шлаком.

Выводы: комплексное использование металлургических шлаков различного вида при укреплении грунтов обеспечивает эффективное решение технологической, экономической и экологической проблемы современности.

Об авторах

Валентина Яковлевна Соловьева

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Автор, ответственный за переписку.
Email: 9046185117@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2468-2128
SPIN-код: 1571-2027

д.т.н., профессор

Россия, Санкт-Петербург

Антонина Сергеевна Сахарова

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Email: assakharova@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-0735-1271
SPIN-код: 9047-0013

к.т.н.

Россия, Санкт-Петербург

Егор Георгиевич Еремеев

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Email: eremeevegor@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1713-7973
SPIN-код: 5926-5905
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Кушхов Р.Б., Семен А.Э., Турдаков С.В. Современные методы укрепления слабых грунтов и повышения устойчивости земляного полотна на слабом основании / Сборник научных трудов по материалам III Международной научно-практической конференции «Современные тенденции в науке, технике, образовании». В 2-х частях. 31 марта 2018 года, Смоленск. Смоленск: ООО «НОВАЛЕНСО», 2018. – С. 54–56. [Kushhov RB, Semen AJe, Turdakov SV. Sovremennye metody ukreplenija slabyh gruntov i povyshenija ustojchivosti zemljanogo polotna na slabom osnovanii. In Sbornik nauchnyh trudov po materialam III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii “Sovremennye tendencii v nauke, tehnike, obrazovanii”. V 2-h chastjah. 31 marta 2018 goda, Smolensk. Smolensk: NOVALENSO, 2018. p. 54-56. (In Russ.)]. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32861684&selid=32861712 Ссылка активна на 14.02.2022.
  2. Золотухин С.Н., Чигарев А.Г., Ларионов С.Г. Совершенствование технологии укрепления грунтов с одновременным проведением инженерно-геологических изысканий // Инновационные, информационные и коммуникационные технологии. – 2019. – № 1. – С. 511–515. [Zolotuhin SN, Chigarev AG, Larionov SG. Sovershenstvovanie tehnologii ukreplenija gruntov s odnovremennym provedeniem inzhenerno-geologicheskih izyskanij. Innovacionnye, informacionnye i kommunikacionnye tehnologii. 2019,1:511-515 (In Russ.)]. Доступно по: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_41480234_62841164.pdf Ссылка активна на: 14.02.2022.
  3. Евсеев А.В. Причины, обуславливающие необходимость укрепления грунтов при подземном строительстве // Инновации и инвестиции. – 2018. – № 5. – С. 379–380. [Evseev AV. Prichiny, obuslavlivajushhie neobhodimost' ukreplenija gruntov pri podzemnom stroitel'stve. Innovacii i investicii. 2018,5:379-380 (In Russ.)]. Ссылка активна на: 14.02.2022. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41495869
  4. Сычева А.М., Соломахин А.С., Яснова Н.С. и др. Применение полимeрцементного пенобетона для повышения срока службы железнодорожного полотна. Транспортное строительство. – 2017. – № 6. – С. 21–23. [Sycheva AM, Solomahin AS, Jasnova NS, et al. Primenenie polimercementnogo penobetona dlja povyshenija sroka sluzhby zheleznodorozhnogo polotna. Transportnoe stroitel'stvo. 2017(6):21-23 (In Russ.)]. Ссылка активна на: 16.02.2022. Доступно по: https://elibrary.ru/item.asp?id=30048658
  5. Malchevskaya K, Sakharova A, Kabanov A. Soil Reinforcement and Detoxication by Means of Mineral Binder Systems. Procedia Engineering. 2017;189:582–586. doi: 10.1016/j.proeng.2017.05.092
  6. Shershneva M, Kozlov I, Pankrateva G, et al. Geoecoprotective building structures for transport construction using mineral technogenic silicates and their properties. In: Petriaev A, Konon A, editors. Lecture Notes in Civil Engineering. Proceedings of 4th International Scientific Conference on Transportation Soil Engineering in Cold Regions (TRANSOILCOLD), 2019 May 20-23; St. Petersburg, Russia. Singapore: Springer; 2020. p. 319-327. doi: 10.1007/978-981-15-0454-9_33
  7. Shershneva MV, Makarova EI, Efimova NN. Minimization of negative impact from solid waste landfills with use of mineral geoantidotes. Procedia Engineering. 2017,189:315-319. doi: 10.1016/j.proeng.2017.05.050
  8. Svatovskaya L, Sychov M, Drobyshev I. Geosphere Protection on the Base of Foam Building Systems. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019,272(2):022161. doi: 10.1088/1755-1315/272/2/022161
  9. Shahbazi M; Rowshanzamir M, Abtahi SM, et al. Optimization of carpet waste fibers and steel slag particles to reinforce expansive soil using response surface methodology. Applied clay science. 2017,142:185-192. doi: 10.1016/j.clay.2016.11.027
  10. Zurinskas D, Vaiciukyniene D, Stelmokaitis G, et al. Clayey Soil Strength Improvement by Using Alkali Activated Slag Reinforcing. 2020,10 (12) doi: 10.3390/min10121076
  11. Yang CJ, Bae JS, Byun HS, et al. Analysis of Mechanical Properties of Solidified soil using Pig Iron Slag. Journal of the korean geosynthetic society.2018,17(1):1-10. doi: 10.12814/jkgss.2018.17.1.001
  12. Maslennikova LL, Babak NA, Naginskii IA. Modern building materials using waste from the dismantling of buildings and structures. Materials Science Forum. 2018,945 MSF:1016-1023. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/MSF.945.1016' target='_blank'>www.scientific.net/MSF.945.1016
  13. Козлов И.С., Ли Р. Геоэкологическое решение укрепления строительного грунта с использованием кремнезоля. Естественные и технические науки. – 2018. – № 12(126). – С. 233–236. [Kozlov IS, Li R. Geoecological solution of strengthening construction soil with using silica sol. Natural and technical sciences. 2018,12(126):233-236. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 16.02.2022. Доступно по: https://elibrary.ru/item.asp?id=36760457
  14. Abu-Khasan M, Egorov V. The Influence of Different Types of Reinforcement on the Deformation Characteristics of Clay Soil in the Conditions of Seasonal Freezing and Thawing. IOP Conference Series: materials science and engineering. 2020: 022041. doi: 10.1088/1757-899X/753/4/042083
  15. Юшков Б.С., Дегтярь А.А. Укрепление слабых пучинистых грунтов в дорожном строительстве методом устройства двухконусных пустотелых свай. Дороги и мосты. – 2015. – № 1(33). – С. 45–66. [Jushkov BS, Degtjar AA. Ukreplenie slabyh puchinistyh gruntov v dorozhnom stroitel'stve metodom ustrojstva dvuhkonusnyh pustotelyh svaj. Dorogi i mosty. 2015,1(33):45-66 (In Russ.)]. Ссылка активна на: 16.02.2022. Доступно по: https://elibrary.ru/item.asp?id=24862013
  16. Shershneva MV, Chernakov VA, Bobrovnik AB. Features of geoecoprotective properties' manifestation of some silicate-containing waste products. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019:022025. doi: 10.1088/1755-1315/272/2/022025
  17. Кнатько В.М., Кнатько М.В., Щербакова Е.В., Лаздовская М.А. Оперативная оценка эффективности химических реагентов при укреплении дисперсных грунтов путем синтеза неорганических вяжущих веществ // Грунтоведение. – 2013. – № 1. – С. 56–59. [Knat'ko VM, Knat'ko MV, Shherbakova EV, Lazdovskaja MA. Operativnaja ocenka jeffektivnosti himicheskih reagentov pri ukreplenii dispersnyh gruntov putem sinteza neorganicheskih vjazhushhih veshhestv. Gruntovedenie. 2013,1:56-59(In Russ.)]. Ссылка активна на: 16.02.2022. Доступно по: https://okhotin-grunt.ru/arhiv2/2013.pdf
  18. Solovieva V, Stepanova I, Soloviev D, et al. Increasing the level of properties of composite materials for civil engineering geoconstruction with the use of new generation additives. In: Petriaev A, Konon A, editors. Lecture Notes in Civil Engineering. Proceedings of 4th International Scientific Conference on Transportation Soil Engineering in Cold Regions (TRANSOILCOLD), 2019 May 20-23; St. Petersburg, Russia. Singapore: Springer; 2020. p. 387-393. doi: 10.1007/978-981-15-0454-9_40

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. Рентгенограмма шлака внепечной обработки стали

Скачать (60KB)
Метаданные

© Соловьева В.Я., Сахарова А.С., Еремеев Е.Г., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».