Применение электросталеплавильных шлаков в дорожном строительстве позволяет снизить стоимость выпускаемой продукции, а также решает важную экологическую проблему, сокращая площади, занятые отвалами. В лабораторных условиях чаще всего ведется разработка рецептур применения электросталеплавильных шлаков в качестве щебня, песка, минерального порошка для асфальтобетонов без учета влияния сроков хранения в отвалах на свойства шлаковых материалов. В процессе длительного хранения шлаков происходят изменения его фазового состава, поэтому использование минерального порошка на основе шлака электросталеплавильного производства текущего выхода и шлака, хранившегося в отвалах более 5 лет, требует предварительного анализа его свойств. Проведена регистрация ИК-спектров битумов после их взаимодействия с минеральными материалами на основе электросталеплавильных шлаков различного срока хранения в отвалах. Исследованы физико-механические характеристики асфальтобетона при введении в его состав шлакового минерального порошка и представлены рекомендации по использованию электросталеплавильных шлаков в дорожном строительстве с учетом процессов старения, происходящих при хранении шлаков в отвалах. ИКспектроскопия показала, что время хранения шлака в отвалах не оказывает существенного влияния на диффузию легких фракций битума в поры шлакового минерального материала. При применении шлаков электросталеплавильного производства в качестве минерального порошка для асфальтобетона шлаки текущего выхода и шлаки, хранившиеся в отвалах несколько лет, действуют схожим образом, наиболее эффективным будет применение минерального порошка на основе шлака текущего выхода.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Строительство
По всей видимости, размер и характер расположения пор в шлаковых частицах позволяют говорить о диффузии молекул смол, асфальтенов и, возможно, парафинов в свободные микрополости отдельными сегментами, когда скачкообразные переходы сегментов в новые равновесные положения постепенно приводят к смещению центра тяжести всей молекулы и внедрению компонентов битума в поры материала.
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Buravchuk N. I., Guryanova O. V., Jani M. A., Putri E. P. New Materials for Road Construction. In: Parinov I., Chang, Sh., Long, B. (eds.) Advanced Materials. Springer Proceedings in Materials. Vol. 6. Springer, Cham; 2020. P. 293-307. https://doi.org/10.1007/978-3-030-45120-2_25
2. Буравчук Н. И., Гурьянова О. В. Исследование активности минеральных добавок из техногенного сырья. Экология и промышленность России. 2021;25(10):26-31. URL: https://elibrary.ru/iughmn
3. Buravchuk N. I., Guryanova O. V., Jani M. A., Putri E. P. The influence of the activity of the mineral additives on physic-mechanical properties of concrete compositions. In: Springer Proceedings in Physics. Advanced Materials: Proceedings of the International Conference on “Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications”, PHENMA 2018. 2019;224:147-159. https://doi.org/10.1007/978-3-030-19894-7_13
4. Lyapin A. A., Parinov I. A., Buravchuk N. I., Cherpakov A. V., Shilyaeva O. V., Guryanova O. V. Composition and properties of the burnt rocks of nine dumps and ash-slag waste. In: Improving road pavement characteristics. Applications of industrial waste and finite element modelling. Series: Innovation and Discovery in Russian Science and Engineering. Springer, Cham; 2020. P. 41-75. https://doi.org/10.1007/978-3-030-59230-1
5. Чумаченко Н. Г., Тюрников В. В., Сейкин А. И., Баннова С. Е. Возможности использования горелых пород в строительстве. Экология и промышленность России. 2015;19(11):41-46. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2015-11-41-46
6. Balaguero A., Carvajal G. I., Arias Y. P., Alberti J., Fullana-i-Palmer P. Technical feasibility and life cycle assessment of an industrial waste as stabilizing product for unpaved roads, and influence of packaging. Science of the Total Environment. 2019;651(1):1272-1282. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.09.306
7. Khalifa S. Al-Jabri, Abdullah H. Al-Saidy, Ramzi Taha. Effect of copper slag as a fine aggregate on the properties of cement mortars and concrete. Construction and Building Materials. 2011;25(2):933-938. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.06.090
8. Зиновеев Д. В., Дюбанов В. Г. Современное состояние и пути переработки доменных шлаков: краткий обзор. Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2021;2:41-48. URL: https://elibrary.ru/gotmiv
9. Кадыров A. С., Кунаев B. А. Перспективные методы повышения физико-механических характеристик доменного шлака для дорожного строительства. Труды университета. 2016;(4):54-58.
10. Буланкин Д. А. Обзор международной практики использования различных компонентов стабилизации грунта при строительстве дорожных оснований и грунтовых (промысловых) дорог. Техника и технологии строительства. 2024;(1):21-27. URL: https://elibrary.ru/pwmznt
11. Ильин С. В., Левашов Г. М., Рощупкин А. Г., Сарычев И. Ю., Фукс А. В. Применение инертных заполнителей из сталеплавильных конвертерных шлаков при изготовлении асфальтобетонных смесей. Мир дорог. 2021;(137):105-115. URL: https://elibrary.ru/wzbbqh
12. Духовный Г. С., Попков О. В., Логвиненко А. А., Бодяков А. Н., Мешкова К. В. Дорожные одежды с использованием шлаков. Мир дорог. 2019;(118):64-65. URL: https://elibrary.ru/ddivtb
13. Иванков С. И., Шубов Л. Я., Троицкий А. В., Доронкина И. В., Скобелев К. Д. Рациональные запатентованные технологии переработки и утилизации твердых промышленных отходов. Обзор. Часть 1. Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. 2021;(5):2-100. https://doi.org/10.36535/0869-1002-2021-05-1
14. Oluwasola E. A., Hainin M. R., Aziz M. M. A. Evaluation of asphalt mixtures incorporating electric arc furnace steel slag and copper mine tailings for road construction. Transportation Geotechnics. 2015;2:47-55. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2014.09.004
15. Maghool F., Arulrajah A., Du Y.-J., Horpibulsuk S., Chinkulkijniwat A. Environmental impacts of utilizing waste steel slag aggregates as recycled road construction materials. Clean Technologies and Environmental Policy. 2017;19:949-958. https://doi.org/10.1007/s10098-016-1289-6
16. Агамов Р. Э., Гончарова М. А., Мраев А. В. Сталеплавильные шлаки как эффективное сырье в дорожном строительстве. Строительные материалы. 2023;(1-2):56-62. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-810-1-2-56-60
17. Zhang Xiaolei, Chen Jiaxin, Jiang JingJing, Ji Li, R. D. Tyagi, Rao Y. Surampalli. The potential utilization of slag generated from iron- and steelmaking industries: a review. Environmental Geochemistry and Health. 2020;42:1321-1334. https://doi.org/10.1007/s10653-019-00419-y
18. Kambole C., Paige-Green P., Kupolati W. K., Ndambuki J. M., Adeboje A. O. Basic oxygen furnace slag for road pavements: A review of material characteristics and performance for effective utilisation in southern Africa. Construction and Building Materials. 2017;148:618-631. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.036
19. Погромский А. С., Аниканова Т. В. Влияние длительного хранения электросталеплавильных шлаков в отвалах на их свойства. Строительные материалы и изделия. 2018;1(1):32-39. URL: https://elibrary.ru/xufbud
20. Гуляк Д. В., Смирнова Д. В. Использование отходов горного производства для совершенствования составов асфальтополимербетона. Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2018;(1):25-31. URL: https://elibrary.ru/xsdaok
21. Тюрюханов К. Ю., Пугин К. Г. Влияние поверхности частиц отработанной формовочной смеси на процессы структурообразования асфальтобетона. Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2019;9(3):566-577. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2019-3-566-577
22. Ядыкина В. В., Гридчин А. М., Кузнецова Е. В., Лебедев М. С. Повышение эффективности минерального порошка из техногенного сырья за счет его гидрофобизации. Строительные материалы и изделия. 2020;3(4):24-30. https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-4-24-30
23. Артемова А. В. Активированный минеральный порошок на основе металлургических шлаков и его роль в асфальтобетоне. Леса России и хозяйство в них. 2009;(1):85-91. URL: https://elibrary.ru/ruisvz
24. Самодуров С. И. Асфальтовый бетон с применением шлаковых материалов. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1984. 108 с.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Эффективное управление загрузкой производственной зоны станции технического обслуживания является ключевым фактором повышения качества клиентского сервиса и операционной эффективности. Предлагаемый подход к оптимизации распределения транспортных средств по постам технического обслуживания основан на методе теории расписаний и учитывает специализацию постов, приоритеты клиентов и минимизацию времени ожидания. Разработан алгоритм динамического назначения задач, реализованный на языке Python с использованием жадной стратегии, ориентированной на раннее освобождение ресурсов. Для практического применения создано программное приложение с веб-интерфейсом и модулем визуализации расписания. Разработанный программный продукт может быть интересен предприятиям технического сервиса автомобилей и специальной техники для управления загрузкой сервисной зоны. Предложенный подход обеспечивает баланс между вычислительной эффективностью и качеством расписания, что делает его пригодным для реального применения в условиях городских СТО.
На основе апробированных методов обработки статистических данных проанализирован опыт эксплуатации газомоторной техники на примере газодизельных модификаций седельных тягачей КАМАЗ с учетом фактической надежности, особенностей конструкции топливной аппаратуры и показателей грузоподъемности. Анализ частоты выполнения транспортных заданий по перевозке грузов проводился на основе путевых листов и утвержденных графиков строительно-монтажных работ по содержанию объектов газотранспортной инфраструктуры с оценкой затрат на техническое обслуживание и формализацией критериев оптимизации транспортных маршрутов. В ходе сравнения седельных тягачей с традиционными и газомоторными двигателями установлены новые закономерности формирования себестоимости перевозок и разработана многокритериальная система оценки эффективности, учитывающая экономические, эксплуатационные и логистические параметры. Для практического использования полученных результатов предложена модель на смешанных эффектах с функцией единичного скачка, применение которой позволяет снизить себестоимость транспортных работ на 18 % за счет повышения коэффициента использования парка и оптимизации логистических маршрутов доставки грузов на объектах газотранспортной системы.
При проектировании зданий и сооружений на слабых водонасыщенных грунтах необходимо выполнять расчет напряженно-деформированного состояния основания с учетом ползучести. Это позволяет прогнозировать развитие деформаций во времени, перераспределять усилия, вызванные ползучестью, для повышения надежности и долговечности конструкций, а также помогает снизить риск возникновения аварийных ситуаций. В работе был выполнен расчет напряженно-деформированного состояния вязкоупругого основания по кинематической модели грунта в рамках линейной наследственной теории вязкоупругости. Экспериментальные графики изменения поровых давлений и осадки штампа были представлены как функции времени с помощью метода ломаных Л. Е. Мальцева. Все результаты проиллюстрированы графиками. Показана методика получения оригинала от известного изображения. Определены механические вязкоупругие характеристики по кинематической модели грунта. Используя полученные данные, в дальнейшем можно определить развитие осадки во времени для вязкоупругих водонасыщенных оснований.
Приведены результаты исследования состояния золовых отложений на поверхности труб круглого поперечного сечения конвективных блоков двух водогрейных отопительных котлов КВу-1.0 (производитель – ООО «Балткотломаш», г. Санкт-Петербург) тепловой мощностью 1.0 МВт каждый при работе на длиннопламенном каменном угле с гранулометрическим составом 20–50 мм. Дано краткое описание физических свойств золовых отложений и факторов их формирования на поверхности труб во время работы котлов. По результатам натурных измерений отложений, сформировавшихся за отопительный сезон 2023–2024 г., выполнен анализ роста натрубных золовых отложений, где в виде графиков, построенных в проекции поперечного сечения конвективных труб диаметром 48 мм, представлена форма отложений золы.
К достаточно эффективным способам удаления растворенных газов, в частности углекислого, относится физическая десорбция, осуществляемая в процессе барботажа воды в свободном объеме. Барботажные дегазаторы отличаются технологичностью, простотой конструктивной части, надежностью эксплуатации независимо от сезона года. В ряде случаев выводы по исследованию барботажных явлений носят теоретический характер без учета большинства показателей физико-химического состава и конструктивных особенностей установок, что в итоге заканчивается «близостью» вида расчетных уравнений к результатам лабораторных данных или рекомендациями с учетом дополнительных условий. Учет физических явлений, происходящих в процессе барботажа, при необходимости отражения основного явления для практического использования, как правило, обеспечивается применением π-теоремы или метода планирования эксперимента. Обобщение теоретических и экспериментальных данных по определению расчетных параметров барботажных дегазаторов позволило сделать вывод о нецелесообразности оперирования коэффициентом диффузии. В качестве определяющих параметров для расчета при отсутствии данных по коэффициенту десорбции рекомендовано принимать водо-воздушное соотношение и продолжительность контакта в зависимости от ожидаемого эффекта удаления углекислого газа.
Приведены результаты расчетов несущей способности двух- и трехщелевого фундаментов на однородном основании, выполненных при помощи компьютерной программы FEA, в которой формализован метод конечных элементов. По результатам расчетов дана оценка влияния различных факторов (глубины заложения фундамента, межщелевого расстояния, коэффициента бокового давления вмещающего грунта) на напряженное состояние грунта и процесс развития кулоновских областей пластических деформаций. Расчеты выполнены при величине отношения модуля упругости железобетона к модулю деформации грунта, которое равно 103, что соответствует его реальному значению. Показано, что применение трехщелевого Ш-образного фундамента является нецелесообразным ввиду того, что при прочих равных условиях он проигрывает двухщелевому П-образному фундаменту и по несущей способности, и по осадкам. Анализ результатов сопоставительных расчетов показал, что численные значения величины несущей способности основания двухщелевого фундамента, вычисленные на основе рекомендаций СНиП и СП, могут быть получены на основе вычислений по программе FEA при некоторых значениях коэффициента бокового давления грунта. Сделано предположение, что компьютерная программа FEA может быть рекомендована для использования при соответствующих расчетах.
Разрыв между теоретическими знаниями об историко-стилевых принципах проектирования и живым проектным процессом – актуальная проблема архитектурного образования. Мы предлагаем в процессе подготовки студентов реализовывать междисциплинарный подход, основанный на параллельном преподавании двух дисциплин: теоретического анализа эволюции интерьерных стилей и практического проектирования интерьера жилого пространства. В качестве примеров рассмотрены проектные решения студентов третьего курса кафедры дизайна архитектурной среды института архитектуры и дизайна Тюменского индустриального университета (г. Тюмень), а также дано теоретическое аналитическое обоснование полученных результатов. Установлено, что студенты, получившие предварительную теоретическую базу, более грамотно применяют стилевые принципы при проектировании интерьера, не используя интуитивное копирование. В рамках междисциплинарного подхода у обучающихся развиваются требуемые компетенции: художественно-творческое мышление, колористическая и визуальная культура, умение оперировать смыслообразующими элементами стиля и адаптировать их к современным условиям. Результаты исследования доказывают целесообразность изучения теории архитектуры и искусства в контексте их исторического развития как основы для формирования проектной культуры.
Издательство
- Издательство
- ТИУ
- Регион
- Россия, Тюмень
- Почтовый адрес
- 625000, Тюмень, Володарского, 38
- Юр. адрес
- 625000, Тюмень, Володарского, 38
- ФИО
- Клочков Юрий Сергеевич (И.о. ректора)
- E-mail адрес
- general@tyuiu.ru
- Контактный телефон
- +7 (345) 2283670