Використання побічних відходів промисловості в якості мінерального порошку в дорожньому будівництві

Опубліковано:
Розділ: Технології захисту навколишнього середовища
Cторінковий інтервал статті: 183–192
Ключові слова: автомобільна дорога, асфальтобетон, асфальтобетонна суміш, густина, дорожнє будівництво, екологія, зола-винесення, мінеральний порошок, міцність на стиск
Як цитувати статтю: Каськів В. І., Копинець І. В., Соколов О. В. Використання побічних відходів промисловості в якості мінерального порошку в дорожньому будівництві. Дороги і мости. 2021. Вип. 24. C. 183–192.
Як цитувати статтю (references): Volodymyr Kaskiv, Ivan Kopynets, Oleksii Sokolov. Use of industrial by-products as mineral powders in road construction. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. 2021. Iss. 24. P. 183–192 [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна (ДП «ДерждорНДІ»), Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-8074-6798
Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-0908-4795
Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-4694-9647

Анотація

Вступ. Мінеральний порошок є важливою структурною складовою асфальтобетону. Під мінеральним порошком розуміють матеріал, який виходить після подрібнення гірських порід або порошкоподібних залишків промисловості. Його виготовляють способом помелу таких твердих порід: доломітизованих вапняків, доломіту, вапняків. В якості сировини також використовують не карбонатну сировину і відходи промисловості.

Проблематика. Дорожня галузь щорічно потребує великих обсягів асфальтобетонних сумішей для влаштування і ремонту покриття. У зв’язку з цим, зростає потреба в дефіцитних карбонатних мінеральних порошках. Тому доцільно розглянути дослідження, спрямовані на вивчення ряду побічних продуктів промисловості з метою використання їх в якості мінерального порошку асфальтобетонів.

Мета. Виконати аналіз існуючого досвіду використання відходів промисловості як мінеральний порошок у виробництві асфальтобетонної суміші для подальшого впровадження та підвищення екологічної безпеки, та експлуатаційних характеристик дорожніх одягів за рахунок нових дорожньо-будівельних матеріалів.

Матеріали і методи. Аналіз інформаційних джерел і досвіду щодо використання відходів промисловості як мінеральний порошок та дослідження вимог до матеріалів та їх складу.

Результати. Проведено аналітичний огляд досвіду використання відходів промисловості як мінеральний порошок. Вивчено та проаналізовано різні матеріали, встановлені вимоги до матеріалів, їх гранулометричного складу, вмісту в асфальтобетонній суміші.

Висновки. Аналіз світового досвіду щодо використання відходів промисловості як сировини для виготовлення мінерального порошку встановив, що у більшості країн світу їх використовують повністю і зокрема у дорожньому будівництві. Було встановлено, що використання різних відходів промисловості під час будівництва автомобільних доріг є життєздатним варіантом, який потребує подальшого вивчення.

Посилання

  1. Зубков А.Ф. Технологія будівництва асфальтобетонних покриттів автомобільних доріг: Монографія  Київ, 2009. 175 с.
  2. Гончарова М.А. Композиційні матеріали для дорожнього будівництва з використанням техногенної сировини: Монографія. Тамбов, 2014. 161 с.
  3. Короткевіч Н.І. Фізико-хімічні основи застосування мінеральних порошкоподібних матеріалів для дорожнього асфальтобетону та методи їх випробування. Київ, 1940. 68 с.
  4. Сотнікова В.Н. Узагальнення досвіду виробництва і застосування активованих мінеральних порошків і асфальтобетонів. Будівництво асфальтобетонних покриттів із застосуванням активованих мінеральних матеріалів. Москва, 1978. С. 24-31.
  5. Почапській М.Ф., Зінов У.Т., Немировський Р.А. Будівельні матеріали з відходів промісловості Донбасу. Донецьк, 1968. 80 с.
  6. Курнаев М.А. Зола кам'яного вугілля як заповнювач. Транспорт і дороги міста. Донецьк, 1983.  №5.  С. 47-49.
  7. Ястребова Л.Н. Дослідження властивостей мінеральних порошків і їх вплив на властивості асфальтового бетону. Дослідження органічних матеріалів і фізико-механічних властивостей асфальтових сумішей. Київ, 1949. С. 82-105.
  8. Базжін Л.І. Дослідження вплив мінералогічного складу і структури мінеральних порошків на старіння асфальтового бетону: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.05. Харків: ХАДІ, 1974. 24 с.
  9. Palys M. Popiol lotny z wegla-kamiennego jako wypeluacz do mas bitumiomyeh. Drogownictwo. 1980. №2. Р. 53-55.
  10. Асматулаев Б.А. Використання цементного пилу - відходу цементних заводів в дорожньому будівництві. Автомобільні дороги. Москва, 1989.  Вип. 2.  С. 29-31.
  11. Руденскій А.В. Перспективи розширення ресурсів порошкоподібних продуктів для приготування асфальтобетонних сумішей. Шляхи економії матеріальних і енергетичних ресурсів при ремонті та реконструкції автомобільних доріг.  Москва, 1989.  С. 21-28.
  12. Кореневскій В.Г. Пил-винесення в бітумномінеральних сумішах. Автомобільні дороги. 1971. № 11. С 16 -18.
  13. Кузмічёв В.Г. Гідрофобний мінеральний порошок з доломітового пилу. Автодорожник України. Київ. 1965. Вип.1. С. 32-35.
  14. Бахрах Г.С. Дослідження пилу-виносу обертових печей цементних заводів як мінерального порошку для асфальтобетону: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23. Москва, 1968. 20 с.
  15. Братчун В. І. Підвищення довговічності бетонів на органічних в'яжучих регулюванням властивостей мікроструктури. Вісник Харківського автомобільно-дорожнього технічного університету.  Харків, 2000, № 12-13.  С. 141-144.
  16. Волков М.І. Доменні шлаки в дорожньому будівництві. Донецьк, 1962.  70 с.
  17. Тулаев А.Я. Дорожній одяг з використанням шлаків. Москва, 1986.  221 с.
  18. Космін А.В. Мінеральні порошки для асфальтобетону з шлаку металургійного марганцю. Автомобільні дороги. Київ, 1986.  Вип. 5. С. 157-158.
  19. Ковалев Я.М. Застосування мінеральних порошків з кислих гірських порід в асфальтобетоні. Автомобільний транспорт і дороги. Київ, 1982.  Вип. 9.  С. 110-113.
  20. Босхолов К.А. Асфальтобетон із застосуванням активованих кремній мінеральних порошків: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05. Улан-Уде: Східно-Сибірський державний технологічний університет, 2007.  23 с.
  21. А.с. 960139 СРСР, МКІ4 С04В 13/30. Дьогтебетонна суміш / Братчун В.І., Почапський Н.Ф., Золотарьов В.А. та ін. - №3224821 / 29-33; № 35. 3 с.
  22. Ставіцкій В.Д. Асфальтобетони, поліпшені осадом міських стічних вод. Міське господарство. Харків, 2006.  №10.  С. 12-15.
  23. Новак В.А. Застосування міських осадів стічних вод при випуску асфальтобетонних сумішей. Будівництво і нерухомість. Київ, 2009.  № 2.  С. 8-11.
  24. Бреус Р.В. Зниженя об'ємів Накопичення відходів водоочищення - осадів стічних вод, Шляхом їх утілізації в асфальтобетон: автореф. дис. на зд. наук. ст. канд. техн. наук: 21.06.01 Харків: УНДІЕП, 2007.  21 с.
  25. Kumar Ajoy & Kumar Chhotu Anil. Experimental Investigation of Bituminous Mixes Using Fly Ash as Filler Material. Journal of Civil Engineering and Environmental Technology. 2016. N 1. P. 4-6.
  26. Misty Raja & Kumar Roy tapas. Effect of Using Fly Ash as Alternative Filler in Hot MixAsphalt. Perspectives in science. 2016. P. 307-309. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pisc.2016.04.061 (дата звернення: 20.04.2020).
  27. Маданбеков Н.Ж., Осмонова Б.Ж. Минеральные порошки из вторичных продуктов ТЭЦ г. Бишкек в составе асфальтобетонных покрытий. Известия национальной академии наук Кыргызской Республики. 2012. № 4. С. 64-66. https://unece.org/fileadmin/DAM/ie/capact/ppp/pdfs/dzhundubaev_kyrgyz.pdf.
  28. Соколов О. В., Желотобрюх А. Д., Копинець І. В., Каськів В. І. Використання відходів промисловості в дорожньому будівництві. Дороги і мости. Київ, 2020.  Вип. 21.  С. 110-119.