Анализ мирового опыта применения золошлаковых материалов в дорожном строительстве
Ключевые слова:
золошлаковые материалы, дорожное строительство, циркулярная экономика, композиционные материалы, физико-механические свойства, ресурсосбережение, техногенное сырьеАннотация
Исследование посвящено комплексному анализу мирового опыта применения золошлаковых материалов (ЗШМ) в дорожном строительстве как одного из перспективных направлений ресурсосбережения и устойчивого развития транспортной инфраструктуры. На основе систематизации международных практик выявлены ключевые технологические подходы к интеграции ЗШМ в различные конструктивные элементы дорожных одежд и определены оптимальные соотношения компонентов для достижения требуемых эксплуатационных характеристик. Разработана методология комплексной оценки эффективности применения ЗШМ, включающая анализ физико-механических свойств, экологической безопасности и экономической целесообразности. Выполнено многокритериальное сравнение эффективности различных технологий использования ЗШМ в дорожном строительстве на основе данных, полученных в 38 странах мира. Установлены корреляционные зависимости между составом ЗШМ и ключевыми характеристиками конструктивных слоев дорожных одежд. Выявлено, что модифицированные золошлаковые композиции обеспечивают повышение прочности и морозостойкости дорожных конструкций на 15-32% при снижении стоимости материалов на 23-41%. Разработанные технологические рекомендации и математические модели позволяют прогнозировать эксплуатационные характеристики дорожных конструкций с применением ЗШМ и оптимизировать составы в зависимости от климатических условий и категории дороги. Полученные результаты создают научную основу для совершенствования нормативно-технической базы применения ЗШМ в дорожном строительстве с учетом региональных особенностей и современных требований к качеству и долговечности транспортных сооружений.
Библиографические ссылки
Ahmaruzzaman M. A review on the utilization of fly ash // Progress in energy and combustion science. 2010. Vol. 36. № 3. рр. 327-363.
Blissett R.S., Rowson N.A. A review of the multi-component utilisation of coal fly ash // Fuel. 2012. Vol. 97. рр. 1-23.
Cetin B., Aydilek A.H., Guney Y. Stabilization of recycled base materials with high carbon fly ash // Resources, conservation and recycling. 2010. Vol. 54. № 11. рр. 878-892.
Edil T.B., Acosta H.A., Benson C.H. Stabilizing soft fine-grained soils with fly ash // Journal of materials in civil engineering. 2006. Vol. 18. № 2. рр. 283-294.
Heidrich C., Feuerborn H.J., Weir A. Coal combustion products: a global perspective // World of coal ash conf. Lexington, 2013. рр. 1-15.
Kim B., Prezzi M., Salgado R. Geotechnical properties of fly and bottom ash mixtures for use in highway embankments // Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering. 2005. Vol. 131. № 7. рр. 914-924.
Kolay P.K., Ramesh K.C. Reduction of expansive index, swelling and compression behavior of kaolinite and bentonite clay with sand and class C fly ash // Geotechnical and geological engineering. 2016. Vol. 34. № 1. рр. 87-101.
Mir B.A., Sridharan A. Physical and compaction behaviour of clay soil–fly ash mixtures // Geotechnical and geological engineering. 2013. Vol. 31. № 4. рр. 1059-1072.
Misra A., Biswas D., Upadhyaya S. Physico-mechanical behavior of self-cementing class C fly ash-clay mixtures // Fuel. 2005. Vol. 84. № 11. рр. 1410-1422.
Prabakar J., Dendorkar N., Morchhale R.K. Influence of fly ash on strength behavior of typical soils // Construction and building materials. 2004. Vol. 18. № 4. рр. 263-267.
Siddique R. Utilization of coal combustion by-products in sustainable construction materials // Resources, conservation and recycling. 2010. Vol. 54. № 12. рр. 1060-1066.
Singh M., Siddique R. Effect of coal bottom ash as partial replacement of sand on properties of concrete // Resources, conservation and recycling. 2013. Vol. 72. рр. 20-32.
Tastan E.O., Edil T.B., Benson C.H., Aydilek A.H. Stabilization of organic soils with fly ash // Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering. 2011. Vol. 137. № 9. рр. 819-833.
White D.J., Ceylan H., Harrington D. Fly ash soil stabilization for non-uniform subgrade soils // Iowa Highway Research Board Report: IHRB Project TR-461. 2005. Vol. 1. рр. 1-74.
Yao Z.T., Ji X.S., Sarker P.K., Tang J.H., Ge L.Q., Xia M.S., Xi Y.Q. A comprehensive review on the applications of coal fly ash // Earth-science reviews. 2015. Vol. 141. рр. 105-12
