Details

Работа посвящена экспериментальному сравнению прочностных характеристик укрепленного песка средней крупности при замещении портландцемента золой уноса Иркутской ТЭЦ в составе комплексного минерального вяжущего. Задачи, решаемые в ходе исследования: Анализ современного состояния проблемы утилизации золошлаковых отходов в дорожном строительстве, изучение отечественного и зарубежного опыта применения золы-уноса в составах КМВ. Исследование химико-минералогического состава и физико-механических свойств золы-уноса Иркутского золоотвала. Разработка составов КМВ с переменной концентрацией золы-уноса (7,2%, 12,2%; 17,2% от массы смеси) и изготовление образцов укрепленного песка. Проведение лабораторных испытаний образцов по ГОСТ 23558-94 и ГОСТ 10180-2012 для определения прочностных характеристик. Построение однофакторной регрессионной модели зависимости предела прочности при сжатии от концентрации золы-уноса; Установление количественной зависимости и определение оптимальной концентрации золы-уноса. Сравнительный анализ полученных результатов с данными отечественных и зарубежных исследований. Технико-экономическое обоснование применения разработанных составов КМВ. В ходе проведенного эксперимента установлены значения предела прочности при сжатии в возрасте 28 суток: КМВ-1 (15% цемента, 7,2% золы) – 20,55 МПа; КМВ-2 (10% цемента, 12,2% золы) – 14,91 МПа; КМВ-3 (5% цемента, 17,2% золы) – 10,02 МПа. Подтверждена пуццолановая активность золы-уноса: прирост прочности КМВ-3 в интервале 7-14 суток составил 97,5%. Построена регрессионная модель зависимости прочности от доли золы-уноса в вяжущем: R=29,908-0,312∙С+0,000714∙С^2. Все составы соответствуют марке М100 по ГОСТ 23558-94. Модуль упругости укрепленного песка КМВ-1 принят равным 700 МПа, что в 5-7 раз превышает модуль упругости неукрепленного песка. Рекомендованы составы для практического применения: КМВ-2 – для дорог III-IV категорий, КМВ-3 – для дорог V категории и временных дорог, КМВ-1 – для ответственных конструкций.

The work is devoted to the experimental comparison of the strength char-acteristics of stabilized medium-grained sand when replacing Portland cement with fly ash from the Irkutsk Thermal Power Plant as part of a complex mineral binder. The objectives of the study include. 1. Analysis of the current state of the problem of ash and slag waste uti-lization in road construction, study of domestic and foreign experience in the use of fly ash in CMB compositions. 2. Investigation of the chemical-mineralogical composition and physi-cal-mechanical properties of fly ash from the Irkutsk ash dump. 3. Development of CMB compositions with variable fly ash concentra-tion (7.2%, 12.2%, 17.2% by weight of the mixture) and preparation of stabilized sand samples. 4. Conducting laboratory tests of samples according to GOST 23558-94 and GOST 10180-2012 to determine strength characteristics. 5. Construction of a single-factor regression model of the dependence of compressive strength on fly ash concentration. 6. Establishment of a quantitative relationship and determination of the optimal fly ash concentration. 7. Comparative analysis of the obtained results with data from domestic and foreign studies. 8. Feasibility study of the application of the developed CMB composi-tions. The experimental results established compressive strength values at the age of 28 days: CMB-1 (15% cement, 7.2% fly ash) – 20.55 MPa; CMB-2 (10% ce-ment, 12.2% fly ash) – 14.91 MPa; CMB-3 (5% cement, 17.2% fly ash) – 10.02 MPa. The pozzolanic activity of fly ash was confirmed: the increase in strength of CMB-3 in the interval of 7–14 days was 97.5%. A regression model of the dependence of strength on the proportion of fly ash in the binder was constructed: R = 29.908 − 0.312·C + 0.000714·C² (R² = 0.9999). All compositions comply with grade M100 according to GOST 23558-94. The elastic modulus of CMB-1 stabilized sand is taken as 700 MPa, which is 5–7 times higher than the elastic modulus of unstabilized sand. Compositions for practical application are recommended: CMB-2 for roads of III–IV categories, CMB-3 for roads of V category and temporary roads, CMB-1 for critical structure.