Введение к работе
Актуальность темы. В нашей стране находятся крупнейшие в мире месторояденая горючих сланцев, в том числе в Ловолаье, запасы которых составляют около 12 млрд. тонн. Образующийся в процессе переработка сланцев минеральные остаток является крупнотоннажным отходом и до настоящего времена способы рационального его использования в промышленных масштабах не решены. Эти проблемы являются не только экономическими, но и экологическими вследствие отчуждения земель» затрат на сооружение и содержание отвалов, загрязнения окружающей среды, со'всеми вытекающими отсюда последствиями.
Золы, образуодяеся при прямом сжигании сланцев различных месторождений на ТЭЦ при температурах Ю00С и выше, содержат свободный оксид кальция и поэтому могут эффективно-использоваться в качестве минерального вяжущего ила удобрений.,Прямое сжигание Поволжских сланцев, содержащих повышенное количество: серы, нецелесообразно по экологическим соображениям.
Минеральная часть, образующаяся в результате относительно низкотемпературной переработка горючих сланцев, до настоящего времени не находит рационального применения. В то ге время в Поволжском регионе наблюдается острые дефицит в минеральных пороажах для асфальтобетонов.
Наилучшими для асфальтобетонов считаются порошки, полученные помолом карбонатных горных пород, известняков и доломитов. Кроме того, нормативные документы допускают также использование е качестве минеральных порошков отходов промышленности,отвечающих определенным требованиям, взамен чистых сырьевых материалов. Поэтому зесыа перспективно использование остатков от переработки Поволжских сланцев в качестве сырья для приготовления минеральных порошков для асфальтобетонов. До настоящего времени такие исследования не проводились и поэтому данная работа призвана восполнить указанный пробел. Успешное решение проблем использования слаяцезольных минеральных порошков будет способствовать более широкому применению в дорожном стро-тельстве порошков аз других отходов промышленности.
Работа-'была начата в 1984 году в рамках целевой программы ГККТ СССР О.Ц.008,"Исследование возможности использования сер-
нистых сланцев Поволжья, твердых и жидких продуктов их переработка в дорожное строительстве", продолжена в 1986-1990 годах по программе КЕШ Минвуза РСФСР "Комплексная переработка сланцев", в І99І-І995 годах проводилась по плану госбюджетных НИР СГТУ "Совершенствование структуры и расширение сырьевой базы асфальтобетонов"
Цель и задачи исследования.
Целью работы является получение минеральных порошков стандартного качества из остатков от переработки Поволжских горючих сланцев и определение оптимальных для их использования составов асфальтобетонов.
Для достижения поставленной цели необходимо реиить следующие основные задачи:'.
оценить качество минеральных порошков, полученных из остатков от переработка горючих сланцев различными способами;
определить пути и способы улучшения сеойств слачцезольных минеральных пороиков;
исследовать структуру астальтовя^ущих на различных минеральных поропках;
определить закономерности структуросбразования зс.^альтобе-тонов;
подобрать составы асфальтобетонов, позволяющие использовать сланцезолькые минеральные пороыка с наибольшим положительны,! эй-гТектом;
осуществить апробацию результатов лабораторных исследований в производственных УСЛСЕЙЯХ.
Научная новизна.
Установлена зависимость стандартных свойств минеральных порошков от их структурных характеристик.
Определен механизм сгруктурообразованяя ас?альтовянущих и выявлена связь их структуры со свойствам используемых порошков.
Установлена зависимость структуры и свойств асгТвльтобетоноз от характеристик используемых минеральных компонентов.
Показано, что на основе сланцезольных минеральных пороїжов можно получать асфальтобетоны стандартного качества.
Практическая значимость. Разработаны рекомендаций по получению из отходов промышленности минеральных порошков, соответствующих требованиям стандарта.
Подобраны оптимальные составы асфальтобетонов для.-порошков с повышенными пористостью и модулем поверхности, что позволяет решить экономические и экологические проблемы использования промышленных отходов с одновременным удешевлением дорожного строительства.
Положения, выносимые на защиту:
комплекс экспериментальных данных по исследованию порошков различного химико-минералогического состава я влиянию их на свойства ас^альтовяжущих и асфальтобетонов;
закономерности изменения свойств порошков в зависимости от технологии из:.ієльчєн;й исходного сырья;
механизм структурообразсзания асфальтовяаущих на различных минеральных пороиках;
связь структуры различных асфальтобетонов со свойствами их минерально?, части;
обоснование возможности повышения прочности асфальтобетонов при замене карбонатных порошков на порошки из отходов промышленности с высокими пористостью и модулем поверхности;
олтллалькые состава асфальтобетонов при использовании слан-цезольных и других порошков из отходов прамкЕленкости.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследование опубликованы в 18 работах и доложены на на-учао-технйческих конференциях СГГУ в IS85-ISS7 гг.; на Всесоюзной конференции "Теория, производство и применение искусственных строительных конгломератов в водохозяйственном строительстве" (Ташкент,1285 г.); на республиканской конференции молодых специалистов (Кохтла-Ярве,1986 г.); на областной конференции "Особенности проектирования и строительства автомобильных дорог в условиях Северо-Запада" (Архангельск, 1988 г.); на ресяублп-
канской конференции "Ресурсосберегающие технологий, структура и свойства дорожных бетонов" (Харьков, 1989г.) ; на Всесоюзной конференций "Фундаментальные исследования и новые технологии в строительной материаловедении" (Белгород, 1989г.);на регионально! конференции "Проблемы автодорожного комплекса Саратовской области а пути ее решения" (Саратов, I&96 г.); на международной конференции "Современные проблемы строительного материаловедения" (Казань,1986 г.).
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, 6 глав,, общих выводов, списка использованной литературы из 125 наименований отечественных а зарубежных источников и приложения, содержит 234 страниц машинописного текста, 41 рисунок и 28 таблиц.
Рабочая гипотеза исследований базируется на представлениях о возможности улучшения свойств асфальтовяжущих и асфальтобетонов за счет повышения модуля поверхности используемых в них минеральных г.орошкоЕ, который у порошков из отходов промышленности выше, чел у карбонатных.
