Научный архив: статьи

Большое количество регионов РФ испытывают дефицит качественных каменных материалов, что определяет их высокую стоимость и, как следствие, увеличение стоимости дорожного строительства. Снизить стоимость строительства конструктивных слоев дорожной одежды автомобильных дорог возможно за счет использования в качестве конструктивного слоя укрепленных грунтов из местных материалов. Такой подход позволяет не только снизить стоимость строительства, а также и повысить эксплуатационные качества автомобильной дороги в целом. Показано, что замещение части слоев дорожной одежды укрепленными грунтами приводит к снижению стоимости строительства автомобильных дорог на 15-25 %. Рассмотрено использование минеральных и органических вяжущих для консолидации частиц грунта, особенности возникающих при этом связей. Показано, что с увеличением объемов промышленного производства, расширением номенклатуры крупнотоннажных отходов появилась возможность вовлечения различных отходов (шлаки металлургии и химического производства, золы от сжигания топлива, шламы химических производств и т. п.) в дорожное строительство, при этом возможно эффективно влиять на структурообразование в грунтобетонах. Проведенные предварительные аналитические исследования на кафедре «Автомобильные дороги и мосты» Пермского национального исследовательского политехнического университета показали, что для этих целей можно использовать отходы АО «Березниковский содовый завод», АО «Минерально-химическая компания ЕвроХим», АО «СИБУР-Химпром, ПАО «МЕТАФРАКС»: в мелкодисперсном состоянии отходы данных предприятий можно применять для повышения несущей способности грунта за счет управления химических, физических и механических процессов взаимодействия отходов и грунта. Предварительно проведенные исследования по использованию высокоосновных отходов показали хорошие результаты при укреплении суглинков Березниковского района Пермского края.

Асфальтобетоны представляют собой композиционный материал, состоящий из минеральных материалов различного гранулометрического состава и битума. Для регулирования физико-механических и эксплуатационных показателей асфальтобетонов в состав асфальтобетонной смеси вводят дополнительные компоненты. Использование в составе асфальтобетонов различных добавок требует уточнения классической схемы производства асфальтобетонной смеси, определения последовательности введения добавки и технологических режимов ее производства. В большинстве опубликованных работ по использованию структурорегулирующих добавок в составе асфальтобетона не рассматриваются вопросы технологии производства асфальтобетонной смеси. Как правило, в исследованиях указаны полученные результаты без упоминания технологических режимов, в том числе очередности смешивания компонентов. На примере использования измельченных отходов полиэтилена низкого давления в качестве структурорегулирующей добавки проведено исследование по установлению характера влияния на физико-механические показатели асфальтобетонов процесса смешивания. Анализ полученных показателей асфальтобетонных образцов с частицами полиэтилена низкого давления и вычисленные коэффициенты вариации и осцилляции показали, что на качество асфальтобетонной смеси процесс смешивания оказывает значительное влияние. Установлено, что физико-механические показатели образцов асфальтобетона могут варьироваться в пределах 6-15 %, что указывает на формирование существенной неоднородности асфальтобетонной смеси и, как следствие, асфальтобетон будет иметь значительную неоднородность своей структуры при промышленном выпуске. Установлено, что для обеспечения высокой степени композиционной однородности структуры асфальтобетона при использовании в его составе измельченного полиэтилена низкого давления необходимо его вводить в состав асфальтобетонной смеси на этапе смешивания каменных материалов. Битум добавляется в смесь после перемешивания каменных материалов с частицами полиэтилена низкого давления. Такой порядок смешивания обеспечивает минимальное время приготовления асфальтобетонной смеси, снижение потребления энергетических ресурсов, обеспечение эффективности технологии утилизации тары из полиэтилена низкого давления. На примере использования полиэтилена низкого давления в качестве структурорегулируюшей добавки показано влияние процесса смешивания в технологии производства асфальтобетонных смесей на физико-механические свойства асфальтобетона.