Вплив складу й щільності шлаків на їх параметри міцності й фільтрації

  • Oleksandr Shkola Одеська державна академія будівництва та архітектури https://orcid.org/0000-0001-9946-446X
  • Iryna Mosicheva Одеська державна академія будівництва та архітектури https://orcid.org/0000-0002-2816-3675
  • Mykhaylo Marchenko Одеська державна академія будівництва та архітектури https://orcid.org/0000-0001-6885-8415
  • Kostyantyn Vasylyuk Одеська державна академія будівництва та архітектури
Ключові слова: гранульовані та не гранульовані металургійні шлаки, гранулометричний склад, фізичні показники, випробування на зрушення, характеристики міцності, фільтраційні параметри

Анотація

Подано результати комплексних досліджень фізичних і механічних властивостей металургійних шлаків. Відзначено, що не гранульовані металургійні шлаки (МШНГ) виходять шляхом простого відсипання у відвали чи вироблені
кар'єри, а гранульовані металургійні шлаки (МШГ) зазнають особливого технологічного процесу, пов'язаного з додатковою обробкою форми їх частинок або компонентів. Всебічно проаналізовано параметри не гранульованих і гранульованих різновидів металургійних шлаків. Встановлено, що відмінності у технологіях їх отримання визначають різницю величин як гранулометричного складу, так і показників фізичних, міцнісних та фільтраційних характеристик. Встановлено, що саме неоднорідність частинок і, особливо їх розміри та форма, викликали необхідність розробки, виготовлення і застосування у випробуваннях приладів, що враховують перелічені фактори. При цьому для забезпечення необхідної достовірності результатів випробування проводили з триразовою повторюваністю. Модифікована методика випробувань відповідала вимогам норм. Кількісні результати випробувань представлено у формі таблиць для можливості їх інтерпретації у будь-якій прийнятній параметричній варіації. Виявлено пряму залежність показників міцності та фільтрації від виду шлаків, зокрема, переважно від ступеня їх ущільнення та меншою мірою – від їх вологості. Доведено, що зростання щільності від пухкої до гранично щільної викликає збільшення питомого зчеплення в три рази у не гранульованих і в два рази – у гранульованих шлаків. При цьому кут внутрішнього тертя збільшується, відповідно, на 7% та 30%, а коефіцієнт фільтрації, аналогічно, зменшується у 6,8 та 4,8 разів. Узагальнено результати комплексних досліджень міцнісних і фільтраційних властивостей шлаків, що дозволило обґрунтувати можливість їх широкого застосування як матеріалу для штучних масивів й основ, так і елементів, що фільтрують, на об'єктах промислового та цивільного будівництва.

Посилання

1. Manjriker A. & Gunarante I. (2006). Foundation Engineering. New York: Taylor and Francis
2. Briaud J.-L. (2013). Geotechnical Engineering: Unsaturated and Saturated Soils. Hoboken: John Wiley & Sons
https://doi.org/10.1002/9781118686195
3. Poulos H.G. (2017). Tall building foundation design. Boca Raton: CRC Press
https://doi.org/10.1201/9781315156071
4. Katzenbach R., Leppla S., Seip М. & Kurze S. (2015). Value Engineering as a basis for safe, optimized and sustainable design of geotechnical structures. XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development, Edinburg
https://doi:10.1680/ecsmge.60678
5. Kryvosheiev P., Farenyuk G., Tytarenko V., Boyko I., Kornienko M., Zotsenko M., Vynnykov Yu., Siedin V., Shokarev V. & Krysan V. (2017). Innovative projects in difficult soil conditions using artificial foundation and base, arranged without soil excavation. Proc. of 19th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Seoul: ICE Publishing
https://doi.org/10.1680/geot.1997.47.3.693
6. Das B.M. (2019). Advanced Soil Mechanics. London: CRC Press
https://doi.org/10.1201/9781351215183
7. Vynnykov Y., Kharchenko M., Dmytrenko V. & Manhura A. (2020). Probabilistic calculation in terms of deformations of the formations consisting of compacted overburden of quarternary rocks. Mining of Mineral Deposits, 14(4), 122-129
https://doi.org/10.33271/mining14.04.122
8. Cheng Y.M., Law C.W. & Liu L. (2021). Analysis, Design and Construction of Foundations. London: CRC Press
https://doi.org/10.1201/9780429293450
9. Shkola A.V. (2009). Diagnostics of port facilities. Part 2. Deformations and reliability. Odesa: "MAG VT".
10. Shkola A.V. (2009). Development projects of Ukrainian ports. Odesa: Reklamservis.
11. DSTU B V.2.1-2-96. (1997). Soil Classification. Kyiv: Ukrarchbudinform.
12. DSTU B V.2.1-4-96. (1997). Soils. Methods of laboratory determination of strength and deformability characteristics. Kyiv: Ukrarchbudinform.
Опубліковано
2022-09-16
Як цитувати
Shkola Oleksandr Вплив складу й щільності шлаків на їх параметри міцності й фільтрації / Oleksandr Shkola, Iryna Mosicheva, Mykhaylo Marchenko, Kostyantyn Vasylyuk // ACADEMIC JOURNAL Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2022. – Т. 2 (57). – С. 68-73. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2021.57.2587.