Грунт, укрепленный известью, гидрофобизированной отходом электродной промышленности

• Автор: Таскаев, Олег Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ .

1.1 Известь и е использование при укреплении фунтов

1.2 Современные представления о характеристиках компонентов фунта и взаимодействиях между ними в условиях укрепления известью

1.2.1 Свойства компонентов фунта

1.2.2 Свойства извести.

1.2.3 Современное представление о свойствах воды

1.2.4 Механизм взаимодействия компонентов фунта между собой

1.3 Механизмы взаимодействия укреплнного грунта.

1.3.1 Механизм взаимодействия негашной извести и фунта .
1.3.2 Роль гидрофобизатора при укреплении грунта гидрофобной известью.
1.4 Современные представления о механизме образования гидрофобизированной извести
1.5 Рабочая гипотеза и задачи исследования.
ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ .
2.1 Свойства исходных материалов.
2.1.1 Свойства смолы отхода электродного производства
2.1.2 Свойства исходной извести и фунта
2.2 Схема причинноследственных связей проведения экспериментов
2.3 Структурнологическая схема исследований.
2.4 Математическое планирование эксперимента.
2.5 Методика исследований и приборы.
ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОДНОЙ СМОЛЫ НА СВОЙСТВА ИЗВЕСТИ И ГРУНТА.
3.1 Технология получения гидрофобизированной извести.
3.2 Свойства полученной извести .
3.3 Влияние извести на физикомеханические свойства грунта
3.3.1 Влияние извести на технологические свойства грунта .
3.3.2 Влияние извести на прочностные свойства фунта
3.3.3 Морозостойкость укрепленных фунтов.
3.3.4 Изменения во времени физикомеханических свойств укреплнного фунта.
3.4 Влияние гидрофобизированной извести на деформационные свойства фунта.
ГЛАВА IV. ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ УКРЕПЛЕНИИ СУГЛИНКА ГИДРОФОБИЗИРОВАННОЙ ИЗВЕСТЬЮ.
4.1 Процессы, происходящие при помоле извести в присутствии электродной смолы
4.2 Процессы, происходящие при укреплении суглинка гидрофобизированной известью.
4.3 Промышленное производство гидрофобизированной извести
4.4 Технология производства работ
4.5 Контроль качества
ГЛАВА V. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
5.1 Расчт эффектов от применения фунта, укреплнного полученным вяжущим в конструкциях нежестких дорожных одежд
5.2 Техникоэкономическое обоснование использования укреплнного грунта в конструкции дорожной одежды автомобильных дорог
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Недостаточно исследован вопрос о процессах, происходящих в структуре укреплённого грунта с течением времени. До настоящего времени нет единой точки зрения о том, какие прочностные свойства укреплённого грунта являются определяющими при расчёте дорожной одежды. Так, общепринятые нормативные документы [, , ], рекомендуют к использованию местные материалы, используя усреднённые характеристики, что в ряде случаев может оказаться малоэффективным (особенно если использовать для укрепления смешанные грунты с изменяющимися во времени характеристиками вяжущего). Решение поставленных вопросов важно как в научном, так и в практическом отношении. Актуальность проблемы особенно возросла в последние годы, в связи с ростом количества отходов - к году прогнозируется увеличение количества промышленных отходов по Новосибирской области в 2,6 раза по сравнению с годом []. В этих условиях в НСО возможность использования отходов для создания материала, обладающего свойствами, изменяющимися во времени в заданном направлении, приобретает актуальность и служит решению проблемы рационального использования материальных ресурсов и утилизации отходов. М у от ноября г. Создание материалов для стабилизации и упрочнения местных фунтов для возможности их использования при сооружении земляного полотна и основания дорожной одежды отнесено к разряду приоритетных, согласно «Концепции Национальной профаммы модернизации и развития автомобильных дорог Российской Федерации до года» утверждённой в году. Цель работы. Разработка составов из фунта, укреплённого известью, гид-рофобизированной эффективным поверхностно-активным веществом - отходом электродного производства. Объекты исследования - отход производства угольных электродов - электродная смола; известь, гидрофобизированная электродной смолой; суглинок, укрепленный гидрофобизированной известью. Впервые показана возможность укрепления суглинков известью, гидрофобизированной смолистыми отходами электродного производства, содержащими углеводороды ароматического характера, а также гетероциклические (азот, серу и кислородсодержащие) соединения. Установлено, что обработка извести поверхностно-активным веществом (ПАВ) - электродной смолой, способствует образованию на поверхности зёрен молотой негашёной извести перфорированной гидрофобной плёнки, регулирующей процессы воздушного и гидравлического твердения. Получены данные, об укреплении переувлажнённых суглинков гидрофобизированной известью с увеличением в 1,5-2 раза показателей прочности при сжатии и на растяжении в водонасыщенном состоянии, математические зависимости, позволяющие оценивать модуль деформации укреплённого фунта. Определено, что гидрофобизирующая добавка электродной смолы в укреплённом грунте увеличивает временной интервал кристаллообразования, что способствует повышению прочностных и деформационных характеристик грунта. Разработаны составы и технология гидрофобизации извести отходами производства угольных электродов (электродной смолы). Разработаны составы грунтов основания дорог (заявка на патент РФ), укреплённых известью, гидрофобизированной электродной смолой, и технология их получения. Предложен вариант утилизации отходов электродной промышленности (электродной смолы). Разработан алгоритм по реализации оценки эффектов укрепления фунта с использованием метода конечных элементов. Технологию и составы гидрофобизированной извести, полученной с использованием электродной смолы. Методы оценки полученных эффектов с помощью программного комплекса на основе метода конечных элементов. Особенностью работы является комплексность изучения свойств укреплённого фунта и оценка их относительной информативности с позиций работы фунта в условиях приближённых к реальной ситуации. Достоверность основных результатов работы подтверждена использованием стандартных методов исследования, проведением экспериментальных измерений с контролируемой точностью, статистической обработкой экспериментальных результатов, использованием современных компьютерных технологий, обеспечивающих заданный уровень надёжности результатов расчётов.