Применение нефелинового шлама для строительства оснований автомобильных дорог в условиях Сибири

• Автор: Бескровный, Валентин Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 218 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение

2. Состояние вопроса, цель и задачи исследования .

3. Нефелиновый шлам Ачинского глиноземного комбината и теоретические предпосылки к его применению для устройства дорожных оснований .

3.1. Состав и свойства нефелинового шлама АГК .

3.1.1. Методика исследования .

3.1.2. Макроописание и физические свойства

3.1.3. Химический состав

3.1.4. Фазовый состав .

3.1.5. Вяжущие свойства активность

3.2. Теоретические предпосылки к применению нефелинового шлама для устройства дорожных оснований .
3.2.1. Современные представления о твердении минеральных вяжущих веществ .
3.2.2. Условия проявления нефелиновым шламом вяжущих свойств при укреплении грунтов
3.2.3. Роль растворимых соединений нефелинового шлама
в формировании структуры укрепленного грунта
3.2.4. Предпосылки к использованию рядового нефелинового шлама для устройства монолитных дорожных оснований .
4. Исследование и разработка рациональных составов смесей при укреплении грунтов вяжущими материалами из нефелинового шлама
4.1. Методика исследования и исходные материалы .
4.2. Укрепление песчаного и глинистых грунтов гипсошламовым вяжущим
4.3. Укрепление песчаного и глинистых грунтов портланд
цементношламовым вяжущим
4.4. Укрепление крупнообломочного грунта портландцементношлаыовым вяжущим
4.5. Влияние добавок щелочных алюмосиликатов на физикомеханические свойства грунта, укрепленного шламонефелиновым вяжущим .
5. Влияние особенностей гидратации шламонефелиновых вяжущих
на технологию укрепления грунтов
5.1. Физикохимическое исследование процесса гидратации шламонефелиновых вяжущих при укреплении грунтов .
5.1.1. Методика исследования и характеристика исходных материалов
5.1.2. Гидратация шламонефелиновых вяжущих в системе грунтвяжущеевода .
5.2. Исследование влияния продолжительности выдержки готовой смеси на физикомеханические свойства укрепленного грунта НО
6. Применение рядового нефелинового шлама для устройства
монолитных дорожных оснований
6.1. Методика исследования .
6.2. Свойства затвердевшего нефелинового шлама .
7. Опытное строительство, рекомендации производству и экономическая эффективность предложенных решений
7.1. Строительство и обследование опытного участка дорожной одежды.
7.2. Рекомендации производству по технологии строительства дорожных оснований с применением нефелинового шлама.
7.2.1. Требования к материалам
7.2.2. Особенности технологии производства работ .
7.3. Экономическая эффективность применения нефелинового
шлама для устройства дорожных оснований
8. Выводы
Литература


Научноисследовательские работы, направленные на изучение нефелинового шлама и изыскание путей его использования, были начаты в г. В.А. Киндом и П. И.Боженовым. В.А. Кинд и П. И.Боженов в своих работах показали, что нефелиновый шлам может служить превосходным сырьем для получения портландцемента. Кроме того, на основании исследований, выполненных ими в гг. Нефелиновый цемент представляет собой тонкомолотую смесь нефелинового шлама с активизаторами твердения известью или портландцементом и с добавкой гипса для регулирования сроков схватывания. В дальнейшем исследования свойств нефелинового шлама и нефелинового цемента были продолжены в ЛИСИ и Гипроцементе под руководством П. И.Боженова. М.С. Сатиным, А. Я.Стахеевым, В. И.Кавалеровой и др. ЛТИ М. М.Сычевым, В. И.Корнеевым и др. ИФХИМС СО АН СССР А. Т.Логвиненко, Г. Д.Урываевой, А. С.Третьяковой , , . Работами П. И.Боженова, В. И.Кавалеровой, М. С.Сатина, Г. Д.Урываевой, Ю. Г.Мещерякова и др. В качестве оптимального предложен следующий состав нефелинового цемента марки 0 0, мае. Г.М. Тарнаруцким, Л. М.Хромовой, А. С.Пополовым и др. В гг. В.А. Филатовым, Н. Ф.Мищенко и др. Волховского алюминиевого завода для укрепления грунтов в дорожном и аэродромном строительстве. В исследованиях были использованы как двухкомпонентные нефелиновые цементы, содержащие нефелиновый шлам и известь, так и трехкомпонентные, содержащие нефелиновый шлам, известь и гипс. По данным В. По данным Н. Ф. Мищенко образцы из легкого суглинка, укрепленного нефелинового цемента, при содержании в нефелиновом цементе 5 и гипса от общей массы шлама и извести имели прочность на сжатие соответственно 1,3 и 3,0 МПа в возрасте суток и 1,5 и 4,3 МПа в возрасте суток. Морозостойкость укрепленных грунтов во всех случаях не превышала циклов замораживанияоттаивания. При изучении влияния на прочность грунтов, укрепленных нефелиновым цементом, такого технологического фактора, как продол
жительность разрыва между увлажнением и уплотнением смеси, В. А. Филатовым было установлено, что значительное снижение прочности образцов укрепленного грунта происходит при увеличении этой продолжительности свыше 2 часов при укреплении супеси и 6 часов при укреплении суглинка. При строительстве опытного участка дорожной одежды с конструктивным слоем из грунта суглинка, укрепленного двухкомпонентного нефелинового цемента нефелинового шлама и извести методом смешения на месте, была получена прочность на сжатие образцов из производственной смеси в возрасте суток в пределах 0,,3 МПа. Оценивая описанные результаты опытов по укреплению грунтов нефелиновым цементом различного состава на основе шлама Волховского завода, можно констатировать, что несмотря на значительный расход нефелинового цемента, полученные прочность и морозостойкость укрепленных грунтов относительно невелики по сравнению с этими показателями, получаемыми при укреплении грунтов портландцементом . Следовательно, постановка и проведение исследований по применению нефелинового шлама Ачинского глиноземного комбината для устройства дорожных оснований с учетом современных требований к материалам основания целесообразны и имеют определенный научный и практический интерес. Применение нефелинового шлама при строительстве дорожных одежд позволит в региональных условиях Сибири в максимальной степени отказаться от дефицитного и дорогостоящего портландцемента, шире использовать в дорожных одеждах местные грунты и таким образом повысить темпы и снизить стоимость строительства. Целью настоящей работы является разработка путей и способов применения нефелинового шлама для устройства оснований автомобильных дорог в условиях Сибири. На основе изучения состава и свойств нефелинового шлама Ачинского глиноземного комбината и современных представлений о твердении минеральных вяжущих дать теоретическое обоснование применения нефелинового шлама для устройства дорожных оснований. Выбрать оптимальные составы шламонефелиновых вяжущих и разработать на их основе рациональные составы смесей для дорожных оснований при укреплении грунтов различного гранулометрического состава и пластичности.