ТРАНСПОРТ. ТРАНСПОРТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ. ЭКОЛОГИЯ

Представлены инновационные способы укрепления и стабилизации грунтов. Рассматривается современная технология укрепления глинисто-гравийных и песчаных грунтов автомобильных дорог с применением отходов пластика и отработанной керамической пыли. Проведено исследование по определению оптимального процентного содержания керамической пыли и пластиковых отходов в исследуемом грунте, которое составило 20 и 1 % соответственно. Приведена технология утилизации ПЭТ-бутылок из-под воды и использование их в качестве армирующего материала для улучшения свойств песчаных грунтов. Результаты исследования показали, что армирование пластиковыми отходами способствовало повышению прочности, сдвигоустойчивости и коэффициента CBR песчаного грунта. Также представлено исследование возможности армирования грунта частицами из восстановленного полиэтилена высокой плотности (HDPE). Испытания показали, что армированный песчаный грунт с использованием восстановленных фрагментов HDPE повышает его устойчивость к деформации и увеличивает прочность. Приведены результаты эксперимента по укреплению и стабилизации глинистого грунта с помощью отходов ПЭТ-бутылок. Результаты эксперимента показали, что произошло значительное улучшение параметров сдвигоустойчивости исследуемого грунта. Технология укрепления глинисто-гравийных и песчаных грунтов автомобильных дорог с применением пластиковых отходов и отработанной керамической пыли позволяет улучшить прочностные характеристики грунтовых дорожных оснований, а также утилизировать отходы пластмасс с сохранением их материального ресурса, что поможет снизить негативное воздействие пластиковых отходов на объекты окружающей среды. Данную технологию можно рассматривать как биопозитивную и климатически-нейтральную, так как она не требует организации сложной технологической линии по подготовке отходов, и значительного расхода энергии на подготовку отходов пластмасс к использованию. При этом в процессе производства стабилизатора для грунта, а также во время эксплуатации дорожного полотна не образуется вторичной эмиссии загрязняющих веществ в атмосферу.

Большое количество регионов РФ испытывают дефицит качественных каменных материалов, что определяет их высокую стоимость и, как следствие, увеличение стоимости дорожного строительства. Снизить стоимость строительства конструктивных слоев дорожной одежды автомобильных дорог возможно за счет использования в качестве конструктивного слоя укрепленных грунтов из местных материалов. Такой подход позволяет не только снизить стоимость строительства, а также и повысить эксплуатационные качества автомобильной дороги в целом. Показано, что замещение части слоев дорожной одежды укрепленными грунтами приводит к снижению стоимости строительства автомобильных дорог на 15-25 %. Рассмотрено использование минеральных и органических вяжущих для консолидации частиц грунта, особенности возникающих при этом связей. Показано, что с увеличением объемов промышленного производства, расширением номенклатуры крупнотоннажных отходов появилась возможность вовлечения различных отходов (шлаки металлургии и химического производства, золы от сжигания топлива, шламы химических производств и т. п.) в дорожное строительство, при этом возможно эффективно влиять на структурообразование в грунтобетонах. Проведенные предварительные аналитические исследования на кафедре «Автомобильные дороги и мосты» Пермского национального исследовательского политехнического университета показали, что для этих целей можно использовать отходы АО «Березниковский содовый завод», АО «Минерально-химическая компания ЕвроХим», АО «СИБУР-Химпром, ПАО «МЕТАФРАКС»: в мелкодисперсном состоянии отходы данных предприятий можно применять для повышения несущей способности грунта за счет управления химических, физических и механических процессов взаимодействия отходов и грунта. Предварительно проведенные исследования по использованию высокоосновных отходов показали хорошие результаты при укреплении суглинков Березниковского района Пермского края.