Обоснование технологии строительства оснований дорожных одежд из минеральных материалов, обработанных цементом с добавкой нефтешлама
Экспериментально исследованы строительно-технические свойства минеральных материалов, обработанных цементом с добавкой нефтешлама, включая плотность, прочность на сжатие сухих и водонасыщенных образцов при I 20 °C, 50 °C, коэффициент водостойкости, водонасыщение, набухание, морозостойкость, кинетика твердения материала, суммарная удельная активность радионуклидов, модуль упругости и др. Наилучшие… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Опыт укрепления минеральных материалов и грунтов цементом с 8 добавками других веществ
- 1. 2. Нефтешламы и методы их утилизации
- 1. 3. Цель и задачи исследования
- 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 2. 1. Анализ моделей систем грунт — вяжущее
- 2. 2. Особенности структурообразования в системе минеральный материал-нефтешлам-вяжущее
- Выводы по 2 главе
- 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 3. 1. Характеристика исходных материалов
- 3. 2. Общая методика исследований
- 3. 2. 1. Математическое планирование эксперимента и обработка результатов испытаний
- 3. 3. Проектирование составов смесей
- 3. 4. Определение суммарной удельной эффективной активности стественных радионуклеидов в обработанных материалах
- 3. 5. Определение кинетики твердения материала
- 3. 6. Исследование влияния продолжительности технологических процессов на физико-механические свойства материала
- 3. 7. Испытания обработанных материалов на морозостойкость
- 3. 8. Определение модуля упругости
- Выводы по 3 главе
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ОСНОВАНИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД ИЗ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ОБРАБОТАННЫХ ЦЕМЕНТОМ С ДОБАВКОЙ НЕФТЕШЛАМА И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Рекомендуемые способы применения минеральных материалов, обработанных цементом с добавкой нефтешлама.
4.2. Варианты конструктивных решений по дорожным основаниям из минеральных материалов, обработанных цементом с добавкой нефтешлама.
4.3. Опытно-производственное внедрение результатов исследования
4.3.1. Подготовка нефтяного шлама для утилизации.
4.3.2. Технология приготовления смеси.
4.3.3. Технология строительства основания из минеральных материалов, обработанных цементом с добавкой нефтешлама.
4.4. Оценка экономической эффективности использования результатов исследований.
4.4.1. Оценка предотвращенного экологического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды шламовыми прудами.
Выводы по 4 главе.
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ОБРАБОТАННЫХ ЦЕМЕНТОМ С ДОБАВКОЙ НЕФТЕШЛАМА, ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
5.1. Общие положения.
5.2. Конструктивные решения и расчетные характеристики обработанных материалов.
5.3 .Требования к материалам.
5.4. Подготовительные работы.
5.4.1. Определение состава и свойств нефтешламов.
5.4.2. Проектирование состава смесей.
5.5. Технология производства работ при устройстве оснований из минеральных материалов, обработанных цементом с добавкой нефтешлама.
5.5.1. Приготовление и транспортирование смеси.
5.5.2. Устройство основания из минеральных материалов, обработанных цементом с добавкой нефтешламов.
5.5.3. Укладка смеси асфальтоукладчиком.
5.5.4. Укладка смеси профилировщиком.
5.5.5. Укладка смеси распределителем бетона.
5.5.6. Укладка смеси автогрейдером.
5.6. Уплотнение слоя катками.
5.7. Уход за свежеуложенным слоем.
Список литературы
- Автомобильные дороги: одежды из местных материалов: Учебное пособие для вузов / А. К. Славуцкий, В. К. Некрасов, Г. А. Рамаданов и др.- Под ред. А.К. Славуцкого- 3 изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1987. — 255 с.
- Безрук В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве. М.: Транспорт, 1971. — 247 с.
- Безрук В.М. Укрепление грунтов. М.: Транспорт, 1965. — 340 с.
- Антонов Ю.А., Кнатько В. М., Селюков Л. У. Сопротивление сдвигу дисперсных грунтов, укрепленных вяжущими материалами.// Материалы к У11 Всесоюзному совещанию по закреплению и уплотнению грунтов, Л.: Энергия, 1971. — С. 243−245.
- Бабков В.Ф., Безрук В. М. Основы грунтоведения и механики грунтов: Учебник для студентов автомобильно-дорожных вузов. М.: Высшая школа, 1976. — 328 с.
- Баженов Ю.М. Бетон при динамическом нагружении. М.: Стройиздат, 1989.-272 с.
- Безрук В.М. Основные принципы нагружения грунтов. М.: Транспорт, 1987.-32 с.
- Васильев Ю.М. Структурные связи в цементогрунтах.// Материалы к У11 Всесоюзному совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М.: Из-во МГУ, 1968.- С.63−67.
- Строительство дорожных одежд низкой стоимости с основаниями из укрепленных грунтов и тонкослойными покрытиями.// Обзорная информация. Под ред. к.т.н. В. М. Ольховикова. М.: «Информавтодор», 2003.-84с.
- Добавки в бетон: Справочное пособие./ В. Рамачандран, Р. Фельдман, М. Коллепарди и др. Под ред. В. Рамачандрана /Пер. с англ. Т. И. Розенберг и С. А. Болдырева. Под ред. С. А. Болдырева и В. Б. Ратинова. М.: Стройиздат, 1988. — 575 с.
- Дорожные одежды с использованием шлаков./ А .Я. Тулаев, М. В Королев, B.C. Исаев, В. М. Юмашев./ Под ред. А. Я. Тулаева. -М.: Транспорт, 1986. -221 с.
- Дорожные одежды с основаниями из укрепленных материалов.ЯО.М. Васильев, В. П. Агафонцева, B.C. Исаев и др. М.: Транспорт, 1989. — 191 с.
- И.Елькин Б. П., Разработка способов повышения однородности прочности укрепленных грунтов: Дис. канд. техн. наук. Тюмень, 1985. — 194 с.
- Грамматиков И.В. Утилизация нефтяного шлама и анилиновой смолы в дорожном строительстве метод защиты окружающей среды: Автореф. дис.. канд. техн. наук. — Волгорад, 1999. — 24 с.
- Давиденко О.В. Стабилизация структуры модифицированных битумных вяжущих дорожного назначения: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Самара, 1999.-23 с.
- Митрофанов Н.Г. Строительство автомобильных дорог с применением композиционных материалов на основе грунтов и отходов бурения (на примере нефтедобывающих районов Западной Сибири): Дис. канд. техн. наук. С.-П., 2000. — 217 с.
- Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. ВСН 46−83. Утв. Мин. транспорт, стр-ва СССР. М.: Транспорт, 1985. — 157 с.
- Расширение сферы использования отходов, образующихся при разработке нефтяных месторождений АО «Татнефть», обоснование и выдача рекомендаций.// Отчет о научно-иссл. работе./ ТатНИПИнефть, Бугульма, 1999.-72 с.
- Кнатько В.М. Укрепление дисперсных грунтов путем синтеза неорганических вяжущих. JL: Из-во Ленингр. Ун-та, 1989. -272 с.
- Кнатько В. М. Беглецов В.В. Укрепление глинистых грунтов на основе синтеза алюмофторсиликатных вяжущих.// Материалы к YII Всесоюзному совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М.: Из-во МГУ, 1968. — С.191−194.
- Кнатько В.М., Платонов А. П., Эйзлер П. П. Исследования возможности применения проб грунтов и отходов бурения в дорожном строительстве. — С-Пб.: Из-во С-Пб ГУ, 1997.
- Крекшин В.Е. Морозостойкие мелкозернистые бетоны на песке с различным содержанием тонкодисперсных фракций: Автореф. дис.. канд. техн. наук. М., 1985.-22с.
- Кручинина Е.Ю. Эколого-гигиеническая оценка материалов для дорожного строительства с использованием промышленных отходов: Автореф. дис.. канд. биол. наук. -М, 1998 22 с.
- Ланге Ю.Г. Применение очень мелких и мелких песков в дорожном бетоне: Автореф. дис.. канд. техн. наук. М., 1986. — 17 с.
- Могилевич В.М., Щербакова Р. П., Тюменцева О. В. Дорожные одежды из цементогрунта. М.: Транспорт, 1973. — 216 с.
- Мчедлов Петросян О. П. Химия неорганических строительных материалов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1988. — 304 с.
- Неорганические ионообменники./Е.А. Матерова, Ф. А. Белинская, Э. А. Милицина, П.А. Скабичевская// Ионный обмен. М.: Химия, 1965. —1. С.3−42.
- Оптимальное использование строительных материалов в дорожных конст-рукциях./Иванов H.H. и др.- Свердл., Ср.-Урал. из-во, 1977−168с.
- Пермяков В.Б. Исследование структурообразования цементогрунтов в технологическом процессе (по материалам исследований в Западной Сибири): Автореф. дис.. канд. техн. наук. Омск, 1969. — 29 с.
- Першин М.Н. Применение укрепленных грунтов в дорожном строительстве на северо-западе РСФСР: Учебн. пособие Л.: ЛИСИ, 1982. — 72 с.
- Платонов А.П., Першин М. Н. Композиционные материалы на основе грунтов. М.: Химия, 1987. — 144 с.
- Прокопец B.C. Комплексное исследование воздействия технологических факторов и многократного нагружения на прочность цементогрунтовых оснований: Автореф. дис.. канд. техн. наук. Омск, 1980. — 16 с.
- Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Д. Наука о бетоне: физико-химическое бетоноведение./ Пер. с англ. Т. И. Розенберг, Ю. Б. Ратиновой. /Под ред. В. Б. Ратинова. М.: Стройиздат, 1986. — 278 с.
- Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. М.: Наука, 1966.-400 с.
- Русаков Н.В., Кручинина Е. Ю. Методика эколого-гигиенической оценки безопасности использования промышленных отходов в дорожном строительстве.// Гигиена и санитария, 1998.-№ 44.-С.72−76.
- Тюменцева О.В. Исследование влияния минералогического состава и генезиса грунтов при комплексном их укреплении цементом и другими веществами в условиях Западной Сибири: Автореф. дис.. канд. техн. наук. — Саратов, 1969. 24 с.
- Тюменцева О.В., Мокина В. И. Опыт укрепления одномерных песков вод-ноледникового происхождения цементом и нефтью.// Материалы к YII Всесоюз. совещания по закреплению и уплотнению грунтов. М.: Из-во Моск. Ун-та, 1968. — С.377−379.
- У крепленные грунты. (Свойства и применение в дорожном и аэродромном строительстве)./ В. М. Безрук, И. Л. Гурячков, Т. М. Луканина, P.A. Агапова.- М.: Транспорт, 1982. 231 с.
- Фассахов Р.Х. Проблемы утилизации нефтешламов на промыслах: Дис.. канд. техн. наук. Казань, 1997. — 117 с.
- Сборник законодательных, нормативных и методических документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий. Кузнецов Р. Н., Филимонова Н. С. Л., Гидротеиздат, 1986. — 320 с.
- Химическое укрепление грунтов в аэродромном и дорожном строительстве./ Н. Ф. Мищенко, В. М. Кнатько, Н. М. Серов, Л. А. Марков и др. М.: Транспорт, 1967. — 260 с.
- Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. -М.: Стройиздат, 1974. 192 с.
- Шейнин A.M., Крекшин В. Е., Ланге Ю. Г. Применение мелких и очень мелких песков в цементобетоне.// Автомобильные дороги. 1985.-№ 5. -С.4−6.
- Юрченко В.А. Укрепление грунтов сырой маловязкой нефтью при строительстве лесовозных автомобильных дорог в Тюменской области: Дис.. канд. техн. наук. Тюмень, 1971. — 140 с.
- Таракевич Б.П. Некоторые перспективные строительные материалы нового поколения./ Энергосбережение в Республике Татарстан, № 1−2, 2004. -с. 63−68.
- Фридман A.A. Исследование морозостойкости грунтов, укрепленных цементом и битумной эмульсией. Материалы VII Всесоюзного совещания по укреплению и уплотнению грунтов. JL: Энергия, 1971. — с. 531−535.
- Минерально-производственный комплекс строительных материалов Республики Татарстан / под ред. Р. К. Садыкова Казань: изд. Каз. Гос. Ун-та, 1992.-170 с.
- Саутин С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. JL: Химия, 1975. — 79 с.
- Каменецкий Б.И., Кошкин И. Г. Организация строительства автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1983. — 152 с.
- СНиП 2.05.02−85 Автомобильные дороги. Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. — 56 с.
- СНиП 3.06.03−85 Автомобильные дороги. Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. — 112 с.
- ГОСТ 23 558–94. Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. М.: Из-во стандартов, 1995. — 13 с.
- ГОСТ 30 491–97. Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия М.: МНТКС, 1997. — 21 с.
- ГОСТ 12 801–98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытания. М.: МНТКС, 1999.-30 с.
- ГОСТ 10 060.0−95. Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования. М.: ГУП ЦПП, 1997. — 10 с.
- ГОСТ 10 060.1−95. Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости. -М.: ГУП ЦПП, 1997.-6 с.
- ГОСТ 23 732 79 (93). Вода для бетонов и растворов. Технические условия — М.: Из-во стандартов, 1993. — 5 с.
- ГОСТ 11 955–82. Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия. М.: Госстандарт СССР, 1984. — 5 с.
- ГОСТ 10 178–85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. М.: Госстандарт СССР, 1987. — 6 с.
- ТУ 0258−085−147 585−2003. Нефтешламы. Альметьевск, Татнефть, 2004. — 22 с.
- ГОСТ 28 570–90. Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отработанным из конструкций. М.: госстандарт СССР, 1991. — 10 с. 76.А.С. 2 097 526. Россия.77.А.С. 2 064 962. Россия.78.A.C. 2 041 861. Россия.
- Патент 2 010 948 РФ. МКИ Е 21 B33/138. Способ изоляции зон поглощения и притока пластовых вод в скважину. Сердюк В. И., Сапех И. Ш., и др.
- Патент 20 110 496. Способ приготовления асфальта бетонной смеси. Шнер-бар P.E., Сухоруков А.Т.
- Патент 2 107 703. Нефтегрунтовая смесь. Шипигузов Л. М., Кобянов Н. И. и др.
- Патент 2 156 750. Способ переработки нефтесодержащих отходов (шламов). Поздышев Н.
- Патент США № 5 087 375, МКИ 5 В 01 Д. 84.0ДН-218.5.016−2002. Показатели и нормы экологической безопасности автомобильной дороги. М.: ГП «Информавтодор», 2003. — 21 с.
- Методические рекомендации по устройству оснований дорожных одежд из «тощего бетона». М.: Росавтодор, 2003. — 35 с.
- Методические рекомендации по устройству покрытий и оснований из щебеночных гравийных и песчаных материалов, обработанных неорганическими вяжущими. М.: Росавтодор, 2003. — 36 с.
- ГОСТ 10 180–90 Бетоны. Методы определения прочности на контрольных образцах.
- Строительство автомобильных дорог. Т 1: Учебник для вузов. / Иванов H.H., Некрасов В. К., Полосин-Никитин С.М., Андрулионис Е. П., Коновалов C.B., Коганзон М. С., Богатырева Е.И.- Под ред. Некрасова B.K. М.: Транспорт, 1980. — 416 с.
- Строительство автомобильных дорог. Т 2: Учебник для автомоб-дор. институтов /Иванов М.М., Некрасов В. К., Полосин-Никитин С.М., Коновалов C.B., Носов В. П., Коганзон М. С., Яковлев Ю. М. Под ред. Некрасова В. К. -М.: Транспорт, 1980. 421 с.
- Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. СН 25−74. -М.: Стройиздат, 1975.- 128 с.
- Технология и механизация укрепления грунтов в дорожном строительстве. Безрук В. М., Левицкий Е. Ф., Ястребова JI.H., Либерман М. А., Исаев B.C., Глухман Л. И. М.: Транспорт, 1976. — 232 с.
- Пособие дорожного мастера по охране окружающей среды. М.: Росавто-дор, 2003.- 127 с.
- Дагаев Б.И. Основания дорожных одежд из малопрочных известняков. — М.: Транпорт, 1988. 69с.
- Дагаев Б.И. Цементобетон на основе слабопрочных карбонатных пород. // Автомобильные дороги № 6, 1993.
- Дагаев Б.И. Применение малопрочных известняков в дорожных одеждах. // Трансп. стр-во. 1996. № 1,2. — с.39.
- К вопросу об использовании щебня карбонатных пород пониженной прочности для бетонных покрытий /Коршунов В.И., Ланге Ю. Г., Басурманова И. В. //Совершенствование свойств и технологии их применения в дорожном строительстве. М., 1994 — с.31−38.
- Повышение морозостойкости бетонов на местных каменных материалах /Кожушко В.П., Редкозуб A.A., Ольчинский А. Г., Кожушко В.В.//Автошляховик YKpaiHH. 1994 — № 3 — с.28−29.
- Фурсов С.Г. Основания дорожных одежд из грунтов, укрепленных комплексным вяжущим.// Автомобильные дороги. 1994, № 6.
- Ильина О.Н., Хабибуллина Э. Н. К проблеме экологической безопасности строительства автомобильных дорог. // Труды 2-ой Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». Казань, изд. КГТУ им. Туполева А. Н., 2001. — с.509−510.
- Ильина О.Н. Строительство автомобильных дорог с применением НШ. // Материалы III Молодежной научно-практической конференции студентов и аспирантов. Казань, изд. «Мастер Лайн», 2001. — с.46−47.
- Ильина О.Н. Исследование свойств комплексного вяжущего с применением нефтешлама. // Журнал «Стройка», № 5, 2003. с.57−58.
- Ильина О.Н., Родионов M.B. О влиянии технологических факторов на физико-механические показатели дорожно-строительных материалов с применением нефтешламов. // Сборник научных трудов. Казань, КазГА-СА, 2004.
- Основания, укрепленные гидравлическими вяжущими /Schmit M., Vogel Р. //Strasse*Autobahn. 1994 — № 9 — c.493−496,499−502 — нем.
- Исследование укрепленных цементом оснований под бетонные покрытия /Eisenmann J., Birmann // Forsch. Strassenban und Strassen-verkehrstechn. 1996 — № 725 — с.81−144.-нем.
- Преимущество использования в основаниях дорог укрепленных грунтов. Vers une meilleure qualification des couches de forme en sol traite/ Ausse-dat G., Derradji A., Jouve P.// Rev. gen. routes et aerodr. .-1995, № 733.- C.81−88.-фр.
- Price W.H. Control of cracking in mass concrete dams. Concrete International, Oct. 1982, vol. 4, N.10, p.36−44.
- Schrader E.K. The first concrete gravity dam designed and built for roller compacted construction methods Concrete International, Oct. 1982, vol.4, N.10, p. 15−24.
- Refind Buttress Dum Dressing Saves Concrete. //Engng. News-Rec. -1984, 111, № 13.-p.l8−19.
- Jonson, Jan-Ake. Winten Building in Sweden. Statens inst for Buggnads-forskning. Document D. — Stockholm, 1981. g
- Logoida A.V., Zubkov V.J. Concret strength prediction according to temperature conditions in curing //Third International RILEM Sumposium on Winter Concreting. Finland. — 1985. — p.263−280.
- U. Hofmann. Akomaleen bei Ionenaustausch Vorgangen. Berlin, Akademie Verglang, 1962. — S.l.
- Исследование по бетонным дорогам за 1993−1995 rr./Grining R//Strasse+Autobahn. 1995 — № 7 — с.411−413, 388 — нем.
- Исследование укрепленных цементом оснований под бетонными покрытиями /Eisenmann I, Birman D.// Forsch. Stnassenban und Strasstnverk-enrstechn. 1996. — № 725. — c. 81−144.
- ГУП КАЗАНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ1. ИНСТИТУТ * * ¦
- ЛРК ИЦ «ТЕСТ-БЕЗОПАСНОСТЬ» Per. № 41 262−98/01 от 23 мая 2001 года 420 029, г. Казань, ул. Сибирский тракт, 27. тел. 72−02−91 приём образцов тел. 72−02−83
- Регистрационный номер ИРЦ-11 511. А i