Утилизация паровозных шлаков в составах композиционных материалов для усиления земляного полотна железнодорожного пути

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснована возможность получения композиционных материалов с улучшенными функциональными свойствами для усиления земляного полотна, содержащих паровозный шлак, стабилизированный добавкой на основе гелеобразующего полимера. Показан механизм структурообразования полученных органо-неорганических материалов, состоящих из макромолекул высокомолекулярных веществ и неорганических включений, подвергшихся криогенной обработке. Структура образца отличается разнородностью порового пространства, для которого характерно наличие мелкопористых и крупнопористых областей, что определяет его теплофизические свойства. Выявлено, что показатель прочности при сжатии образцов, подвергшихся трем циклам криогенной обработки и последующему высушиванию на воздухе, составил 3,5 МПа, теплопроводность – 0,17 Вт/(м×К). Установлено, что полученный композиционный материал является водонепроницаемым и морозостойким, что позволяет рекомендовать его для усиления земляного полотна в сложных климатических и инженерно-геологических условиях.

Об авторах

Николай Дмитриевич Шаванов

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Автор, ответственный за переписку.
Email: shavanov.nikolay@mail.ru

аспирант, ассистент кафедры «Техносферная безопасность»

Россия, Иркутск

Павел Павлович Панков

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Email: shavanov.nikolay@mail.ru

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Научно-исследовательского проектнотехнологического бюро «ЗабИЖТ-Инжиниринг», Забайкальский институт железнодорожного транспорта

Россия, Чита

Дмитрий Викторович Бесполитов

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Email: shavanov.nikolay@mail.ru

кандидат технических наук, младший научный сотрудник Научно-исследовательского проектно-технологического бюро «ЗабИЖТ-Инжиниринг», Забайкальский институт железнодорожного транспорта

Россия, Чита

Наталия Анатольевна Коновалова

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Email: shavanov.nikolay@mail.ru

доктор технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского проектно-технологического бюро «ЗабИЖТ-Инжиниринг», Забайкальский институт железнодорожного транспорта

Россия, Чита

Сергей Андреевич Евсюков

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Email: shavanov.nikolay@mail.ru

студент, Забайкальский институт железнодорожного транспорта

Россия, Чита

Надежда Дмитриевна Авсеенко

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Email: shavanov.nikolay@mail.ru

доктор медицинских наук, профессор кафедры «Техносферная безопасность», Забайкальский институт железнодорожного транспорта

Россия, Чита

Анвир Амрулович Фаткулин

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Email: shavanov.nikolay@mail.ru

доктор технических наук, профессор, директор

Россия, Владивосток

Валерий Петрович Лушпей

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Email: shavanov.nikolay@mail.ru

доктор технических наук, профессор, профессор департамента мониторинга и освоения георесурсов

Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Валиев, Н. А. Защита от деградации многолетнемерзлых грунтов на снегозаносимых участках / Н. А. Валиев, Д. А. Ковенькин // Путь и путевое хозяйство. – 2021. – № 11. – С. 23 – 26.
  2. Ашпиз, Е. С. Предотвращение деградации многолетнемерзлых грунтов в основании насыпей железных дорог / Е. С. Ашпиз, Л. Н. Хрусталев // Криосфера Земли. – 2020. – Т. 24, № 5. – С. 45 – 50. doi: 10.21782/KZ1560-7496-2020-5(45-50)
  3. Котова, И. А. Технико-экономическое сравнение технологических вариантов устройства подбалластных защитных слоев с использованием объемной георешетки / И. А. Котова, А. В. Чижов, О. Г. Юдин // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. – 2017. – № 1(40). – С. 36 – 45.
  4. Indraratna, B. Deformation and Degradation Mechanics of Recycled Ballast Stabilised with Geosynthetics / B. Indraratna, W. Salim // Soils and Foundations. – 2003. – Vol. 43, No 4. – P. 35 – 46. doi: 10.3208/sandf.43.4_35
  5. Advances in Ground Improvement Using Waste Materials for Transportation Infrastructure / B. Indraratna, Y. Qi, M. Tawk, A. Heitor, Ch. Rujikiatkamjorn, K. S. Navaratnarajah // Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Ground Improvement. – 2022. – Vol. 175, no. 1. – P. 3 – 22. doi: 10.1680/jgrim.20.00007
  6. Орешкин, Д. В. Экологические проблемы комплексного освоения недр при масштабной утилизации техногенных минеральных ресурсов и отходов в производстве строительных материалов / Д. В. Орешкин // Строительные материалы. – 2017. – № 8. – С. 55 – 63. doi: 10.31659/0585-430X-2017-751-8-55-63
  7. Бибаева, А. Ю. Анализ структуры туристского потока в Слюдянский район Иркутской области / А. Ю. Бибаева // Успехи современного естествознания. – 2020. – № 7. – С. 61 – 69. doi: 10.17513/use.37433
  8. Фефелов, И. В. Видовой состав и количество птиц на участке Кругобайкальской железной дороги Ангасольская-Баклань в июне 2008 и 2014 гг. / И. В. Фефелов // Байкальский зоологический журнал. – 2015. – № 1(16). – С. 110 – 112.
  9. Structural Formation of Soil Concretes Based on Loam and Fly Ash, Modified with a Stabilizing Polymer Additive / N. Konovalova, P. Pankov, V. Petukhov, R. Fediuk, M. Amran, N. Vatin // Materials. – 2022. – Vol. 15, No. 14. – Р. 4893. doi: 10.3390/ma15144893
  10. Road Soil Concrete Based on Stone Grinder Waste and Wood Waste Modified with Environmentally Safe Stabilizing Additive / N. Konovalova, P. Pankov, D. Bespolitov, V. Petukhov, I. Panarin, E. Fomina, V. Lushpey, A. Fatkulin, A. Othman // Case Studies in Construction Materials. – 2023. – Vol. 19, No. 12. – Р. е02318. doi: 10.1016/j.cscm.2023.e02318
  11. Study of Cryostructurization of Polymer Systems. IX. Poly(vinyl alcohol) Cryogels Filled with Particles of Cross-Linked Dextran Gel / V. I. Lozinsky, A. I. Zubov, V. K. Kulakova, E. F. Titova, S. V. Rogozhin // Journal of Applied Polymer Science. – 1992. – Vol. 44, No. 8. – P. 1423 – 1435. doi: 10.1002/app.1992.070440813
  12. Study of Cryostructuration of Polymer Systems. 24. Poly(vinyl alcohol) Cryogels Filled with Particles of Strong Anion-Exchanger: Properties of the Composite Materials and Potential Application / E. N. Savina, A. Hanora, F. M. Plieva, I. Y. Galaev, B. Mattiasson, V. I. Lozinsky // Journal of Applied Polymer Science. – 2005. – Vol. 95, No. 3. – P. 529 – 238. doi: 10.1002/app.21227
  13. Strength Properties of Ice-Soil Composites Created by Method of Cryotropic Gel Formation / N. K. Vasiliev, A. A. Ivanov, V. V. Sokurov, I. N. Shatalina, K. N. Vasilyev // Cold Regions Science and Technology. – 2012. – Vol. 70. – P. 94 – 97. doi: 10.1016/j.coldregions.2011.09.003
  14. Millon, L. E. Compression Properties of Polyvinyl Alcohol–Bacterial Cellulose Nanocomposite / L. E. Millon, C. J. Oates, W. Wan // Journal of Biomedical Materials Research. – 2009. – Vol. 90, No. 2. – P. 922 – 929. doi: 10.1002/jbm.b.31364
  15. Fabrication and Characterization of Metal Organic Frameworks / Polyvinyl Alcohol Cryogel and their Application in Extraction of Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs in Water Samples / Y. Wang, Y. Zhang, J. Cui, S. Li, M. Yuan, T. Wang, Q. Hu, X. Hou // Analytica Chimica Acta. – 2018. – Vol. 1022. – P. 45 – 52. doi: 10.1016/j.aca.2018.03.056
  16. Thermal Characterization by DSC and TGA Analyses of PVA Hydrogels with Organic and Sodium MMT / F. Reguieg, L. Ricci, N. Bouyacoub, M. Belbachir, M. Bertoldo // Polymer Bulletin. – 2020. – Vol. 77, No. 1. – P. 929 – 948. doi: 10.1007/s00289-019-02782-3

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».