ЕФЕКТИВНЕ ЗАСТОСУВАННЯ ФОСФОГІПСУ ДЛЯ БУДІВНИЦТВА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ

Анотація

Постановка проблеми. Скупчення техногенних відходів справедливо вважається одним з головних джерел забруднення біосфери, проте цю задачу раціонально розглядати як джерело додаткових ресурсів для отримання широкої гами будівельних матеріалів різного призначення. Даний підхід є не тільки раціональним, але і необхідним, оскільки сприяє збереженню природних ресурсів і економічної безпеки не тільки людини, але і флори та фауни. У даній ситуації актуальним для сучасного суспільства є питання не просто утилізації, обробки та застосування їх, а також збільшення обсягу техногенної сировини в загальному обсязі будівельних сумішей, з урахуванням санітарно-виробничої служби та безпеки життєдіяльності людини. Одним з можливих варіантів може бути розробка та впровадження щільних покриттів для відвалів, але такий підхід не сприяє звільненню родючих земель. У багатьох розвинених країнах світу ведеться будівництво доріг з фосфогіпсу. Нині високу оцінку отримала екологічна безпека та економічна ефективність доріг з фосфогіпсу, що значно здешевлює дорожнє будівництво. Однак необхідні подальші науково-дослідні розробки для розвитку перспектив дорожньо-будівельної галузі. Мета статі – підвищення експлуатаційно-будівельних властивостей дорожнього бетону з техногенної сировини у вигляді гіпсового в'яжучого з фосфогіпсу, модифікованого комплексом поліфункціональних органічних добавок і полідисперсних мінеральних наповнювачів. На першому етапі проведено вибір і обґрунтування комплексу поліфункціональних органічних добавок, зокрема карбоксилатної гідрофобної добавки. В якості комплексу полідисперсних мінеральних наповнювачів застосовано кварцовий пісок або більш відомий як черепашник, воластонітові мікрофібра трьох фракцій. Всі компоненти суміші: наповнювачі, гіпсове в'яжуче з фосфогіпсу, органічні добавки виготовлялися у вигляді сухих будівельних сумішей, для полегшення дорожньо-будівельних робіт. Висновки. Проведено порівняння економічної ефективності техногенного фосфогіпсу та будівельного гіпсу. Застосування нових «полегшених» технологій забезпечує багаторазове скорочення часу термічної обробки та високу дисперсність гіпсового в'яжучого з фосфогіпсу. Встановлено раціональність спільної обробки фосфогіпсу з кварцовим піском або вапняком-черепашником. Досліджено вплив просторово-тимчасових, нелінійних процесів на основні показники якості. Так, в результаті диспергування величина питомої поверхні збільшується з Sпит. = 300 м²/кг до 400 м²/кг при однаковій тривалості обробки в межах 8-10 хв, що забезпечує підвищення Fст з 3,5 до 5,0 МПа, Fвиг. ‒ з 0,1 до 1,0 МПа .Досліджено та проаналізовано закономірності впливу на не структурно-реалогічні властивості суміші та фізико-механічні властивості затверділих матеріалів компонентних, органічних та полідисперсних неорганічних добавок-наповнювачів. З використанням ЕС моделювання проведено порівняльний аналіз взаємовпливу сумісності всіх компонентів між собою. Як варіюванні фактори використано карбонатну добавку Sika, гідрофобізатор Wait, метакаолін і тривимірну воластонітову фібру. Досліджено основні властивості: водопотребу ,терміни тужавлення, міцність при стиску, опір розтягу при згині, водо- та тріщиностійкість. У результаті проведених досліджень запропоновано склади у вигляді сухих будівельних сумішей для основ дорожнього полотна автомобільних доріг.