Исследование и оценка теплозащитных свойств щебня из пеностекла при использовании его в проблемных грунтах

Журнал: №6-2024
Авторы:

Бессонов И.В.,
Коротков Е.А.,
Говряков И.С,
Горбунова Э.А.,
Тайчинов Д.Р.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-13-20
УДК: 662.998

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
В работе исследованы теплозащитные свойства пеностекольного щебня на основе диатомита и стеклобоя и дана оценка их применимости в составе дорожного полотна в условиях районов вечной мерзлоты. Проведены экспериментальные определения теплотехнических параметров пеностекольного щебня, изготовленного из стеклобоя и из диатомита, в том числе: насыпная плотность, эксплуатационная плотность, прочность при сдавливании в цилиндре при заданной эксплуатационной плотности, теплопроводность. Изучены теплофизические характеристики засыпки из пеностекольного щебня на основе стеклобоя при 30%-й степени уплотнения. Определены значения теплопроводности пеностекольного щебня в сухом, мерзлом и талом состоянии. Полученные экспериментальные данные явились основой для компьютерного моделирования и расчета температурных полей грунтов с конструкцией дорожного покрытия на территории распространения многолетнемерзлых грунтов (Республика Саха (Якутия)). Проведен расчет изменения температурного режима с прогнозированием на 12 мес. Для сравнения представлен расчет аналогичной дорожной конструкции без теплоизолирующего слоя, с применением крупного песка. Результаты расчетов показывают эффективность использования засыпки из пеностекольного щебня в конструкции дорожной одежды; установлено, что теплоизоляционный слой из пеностекольного щебня препятствует размораживанию слоя многолетнемерзлых грунтов.
И.В. БЕССОНОВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Е.А. КОРОТКОВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.С. ГОВРЯКОВ1,2, ведущий инженер, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Э.А. ГОРБУНОВА1,2, инженер, магистрант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Д.Р. ТАЙЧИНОВ2, студент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)
2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Шубин И.Л., Умнякова Н.П., Бессонов И.В., Спиридонов А.В. Перспективы применения материалов и изделий из пеностекла в системах тепловой изоляции // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2017. № 6. С. 12–14.
2. Бессонов И.В., Бруяко М.Г., Горбунова Э.А., Говряков И.С. Исследование модифицирующих добавок вспененного жидкого стекла // Строительные материалы. 2023. № 6. С. 16–20. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-814-6-16-20
3. Бруяко М.Г., Бессонов И.В., Горбунова Э.А., Говряков И.С. Теплоизоляционный материал на основе вспененного жидкого стекла холодного отверждения. Строительство – формирование среды жизнедеятельности: Сборник материалов семинара молодых ученых XXVI Международной научной конференции. Ташкент, 26–28 апреля 2023 г. М.: Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2023. С. 49–52.
4. Бессонов И.В., Булгаков Б.И., Александрова О.В., Горбунова Э.А. Исследование эксплуатационных качеств вспененных материалов на основе жидкого стекла холодного отверждения // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2023. Т. 15. № 5. С. 424–437. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2023-15-5-424-437
5. Жуков А.Д. Технология теплоизоляционных материалов. Ч. 1. Теплоизоляционные материалы. Производство теплоизоляционных материалов: Учебное пособие. М.: Издательство МГСУ, 2011. 430 с.
6. Мелконян Р.Г., Власова С.Г. Экологические и экономические проблемы использования стеклобоя в производстве стекла: Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2013. 100 с.
7. Иванов К.С., Радаев С.С., Селезнева О.И. Диатомиты в технологии гранулированного пеностекла // Стекло и керамика. 2014. № 5. С. 15–19.
8. Типовые решения по восстановлению несущей способности земляного полотна и обеспечению прочности и морозоустойчивости дорожной одежды на пучинистых участках автомобильных дорог. Разработаны ОАО «Гипродорнии», ГП «Росдорнии». Утверждены распоряжением Росавтодора от 14.06.2000 № 113-р.
9. Дегтярь А.А, Юшков Б.С. Конструкция земляного полотна на слабых пучинистых грунтах // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. 2014. № 4. С. 6–26.
10. Бессонов И.В., Жуков А.Д., Боброва Е.Ю., Говряков И.С., Горбунова Э.А. Анализ конструктивных решений в зависимости от типа изоляционных материалов в дорожных покрытиях в многолетнемерзлых грунтах // Транспортное строительство. 2022. № 1. С. 14–17.
11. Бессонов И.В., Жуков А.Д., Боброва Е.Ю. и др. Исследования теплоизоляционных свойств щебня из пеностекла в основаниях автомобильных дорог в многолетнемерзлых и пучинистых грунтах // Транспортное строительство. 2022. № 2. С. 12–15.
12. Бессонов И.В., Боброва Е.Ю., Агафонова Н.З., Говряков И.С., Горбунова Э.А. Проектные решения и моделирование температурных полей в системах теплоизоляции в основаниях автомобильных дорог в многолетнемерзлых грунтах // Транспортное строительство. 2023. № 3. С. 32–34.
13. Xu G., Qi J., Wu W. Temperature effect on the compressive strength of frozen soils: a review. In: Wu W. (eds) Recent Advances in Geotechnical Research. Springer Series in Geomechanics and Geoengineering. Springer, Cham. 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-319-89671-7_19
14. Галкин А.Ф. Определение допустимой глубины оттаивания дорожного полотна в криолитозоне // Энергобезопасность и энергосбережение. 2021. № 5. С. 18–22. DOI: https://doi.org/10.18635/2071-2219-2021-5-18-22
15. Давыдов В.А., Бондарева Э.Д. Изыскания и проектирование автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах. Омск: ОГПИ, 1989. 183 c.
16. Galkin A.F., Pankov V.Yu. Thermal protection of roads in the permafrost zone // Journal of Applied Engineering Science. 2022. Vol. 20. No. 2, pp. 395–399. https://doi.org/10.5937/jaes0-34379
17. Галкин А.Ф., Плотников Н.А. Выбор строительных материалов для теплоизоляционного слоя дорожной одежды // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 57–64. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-57-64
18. Галкин А.Ф., Железняк М.Н., Жирков А.Ф. Повышение тепловой устойчивости дорожных одежд в криолитозоне // Строительные материалы. 2021. № 7. С. 26–31. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-793-7-26-31
19. Павлов А.В. Мониторинг криолитозоны. Новосибирск: Академическое изд-во «ГЕО», 2008. 230 с.

Для цитирования: Бессонов И.В., Коротков Е.А., Говряков И.С, Горбунова Э.А., Тайчинов Д.Р. Исследование и оценка теплозащитных свойств щебня из пеностекла при использовании его в проблемных грунтах // Строительные материалы. 2024. № 6. С. 13–20. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-825-6-13-20


Печать   E-mail