ВПЛИВ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБАВОК ТЕХНОГЕННОГО ПОХОДЖЕННЯ НА МІЦНІСНІ ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТОВИХ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ З ҐРУНТОЦЕМЕНТУ

  • О. В. Михайловська Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» https://orcid.org/0000-0001-7451-3210
  • М. О. Усанов Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» https://orcid.org/0009-0000-4090-1012
Ключові слова: несуча здатність, ґрунтоцемент, паля, осад, ґрунтові умови, міцність

Анотація

Проаналізовано відомі технологічні рішення щодо збільшення міцності ґрунтоцементу. Встановлено, що зола-винесення є одним із найбільш досліджених техногенних продуктів. Техніко-економічні розрахунки показують, що використання золошлакових відходів теплоелектро станцій у виробництві бетонних і залізобетонних виробів дозволяє скоротити витрату цементу З метою підвищення міцності ґрунтоцементу пропонується додавати добавки золи виносу в кількості 5 мас.% від маси цементу при виготовленні ґрунтоцементу. Встановлено, що додавання золи виносу у кількості 5 % від маси цементу здатне покращити міцність зразків після 28 діб. Додавання залишкового осаду каналізаційних очисних споруд до складу ґрунтоцементу є сучасним методом комплексної утилізації промислових відходів, що дозволяє одночасно вирішувати екологічні та інженерні завдання. У такій системі осад виконує роль органо-мінерального мікронаповнювача, який завдяки своїй дрібнодисперсній структурі заповнює пори між частинками ґрунту, підвищуючи щільність та водонепроникність готового матеріалу. Ключовим чинником, що обмежує використання сирого осаду є високий вміст органічних речовин, який перешкоджає нормальній гідратації цементу. Тому спостерігаємо зниження міцності ґрунтоцементу при додаванні 10 % висушеного залишкового осаду каналізаційних очисних споруд. Однак при додаванні до ґрунтоцементу залишкового осаду у кількості 5 % значення міцності значно не змінились. Визначено, що якщо додати до ґрунтоцементу добавку висушеного осаду у кількості 5 % це значно не вплине на його міцність. Встановлено, що міцність ґрунтоцементу з додаванням 5 % осаду каналізаційних очисних споруд чи золи виносу буде зростати з часом, як і у ґрунтоцементу без додавання добавок. Проте темпи цього зростання та фінальні показники будуть відрізнятися.

Посилання

1. Yusuf R. O., Noor Z. Z., Din M. F. M. and Abba A. H. Use of sewage sludge ash (SSA) in the production of cement and concrete Int. J. Global Environmental, 2012. Issues 12 (2/3/4). Р. 214–228.
2. Phummiphan I., Horpibulsuk S., Sukmak P., Chinkulkijniwat A., Arulrajah A., & Shen S. L. Stabilisation of marginal lateritic soil using high calcium fly ash-based geopolymer. Road Materials and Pavement Design. 2016. № 17 (4). Р. 877–891. https://doi.org/10.1080/14680629.2015.1132632
3. Ковальський В. П., Сідлак О. С. Використання золи-виносу ТЕС в будівельних матеріалах. Сучасні технології, матеріали та конструкції в будівництві. 2014. 16 (1). С. 35–40.
4. Дворкін Л. Й. Ефективні золовмісні цементи, бетони та розчини.: монографія. Рівне. 2022. 419 с.
5. Dvorkin L., Zhitkovsk V., Lushnikova N., & Ribakov Y. Metakaolin and Fly Ash as Mineral Admixtures for Concrete (1st ed.). CRC Press. 2021. 240 р. https://doi.org/10.1201/9781003096825
6. Mykhailovska O. V., & Zotsenko M. L. Drilling Waste Disposal Technology Using Soil Cement Screens. Key Engineering Materials. 2022. № 925. Р. 211–220. https://doi.org/10.4028/p-mk6s47
7. Блащук Н. В., Маєвська І. В., Гончарук М. С. Використання золи винесення у складі ґрунтоцементу. Науково-технічний журнал «Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві». 2020. Том 29. Вип. 2. С. 51–65. DOI 10.31649/2311-1429-2020-2-51-65
8. Wang K-S., Chion I-J., Chen C-H. and Wang D. Lightweight properties and porestructure of foamed material made from sewage sludge ash. Constr. Build. Mater. 2005. № 19 (8). Р. 627–633.
9. Lin K-L. and Lin C-Y. Hydration characteristics of waste sludge ash utilized as rawcement material. Cem. Concr. Res. 2005. № 35 (10). Р. 1999–2007.
10. Bida S. V., Petrash O. V., Petrash R. V. Reinforcement Efficiency of Soil-Cement Elements Manufactured by Deep Soil Mixing Technology. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences. 2025. Issue 12 (43). Part I. Р. 350–357. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.12 (43).1.350-357
11. Зоценко М. Л., Винников Ю. Л., Зоценко В. М. Бурові ґрунтоцементні палі, які виготовляються за бурозмішувальним методом : монографія. Харків, 2016. 92 с.
12. Mykhailovska O. Technology of Manufacturing Hollow Soil-Cement Blocks. Key Engineering Materials. 2024. № 986. Р. 119–127. Trans Tech Publications, Ltd. https://doi.org/10.4028/p-4vnn0p
13. Киричек Ю. А., Коміссаров Г. В. Конструкції з ґрунтоцементу для зведення фундаментів будівель і споруд. Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2019. № 3. С. 42–50.
14. Губашова В. Є. Досвід виконання ґрунтоцементних елементів по технології струменевої цементації в шлаках доменного виробництва. Науково–технічний журнал «Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві». Вінниця. 2019. № 27 (2). С. 87–95.
15. Gubashova V. Experience of performance of the horizontal anti–filtration screen with the application of double fluid jet grouting. Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal). Poland. 2020. № 1 (53). С. 28–34.
Опубліковано
2026-05-08
Розділ
АКТУАЛЬНІ ПИТАННЯ НАУКОВОГО ТА ПРАКТИЧНОГО МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА