56. Природные каменные материалы и отходы промышленности, направления, и обоснование целесообразности их использования в дорожном строительстве.

Каменные материалы из отходов: ОТХОДЫ ГОКов, ОКИСЛЕННЫЕ КВАРЦИТЫ, ШЛАКИ ЧЕРНОЙ И ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ, ШЛАМЫ, ЗОЛЫ И ЗОЛОШЛАКИ ТЭЦ, ГИПСОСОДЕРЖАЩИЕ ОТХОДЫ, ЩЕБЕНЬ ИЗ КРАСНОГО КИРПИЧА, ЩЕБЕНЬ ИЗ ЦЕМЕНТОБЕТОНА, ЩЕБЕНЬ И ПЕСОК ИЗ СТАРОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА, СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ЩЕБЕНЬ ИЗ СТЕКЛОБОЯ, ПЕСОК ИЗ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ.

Строительные каменные материалы - обширная группа строительных материалов и изделий камневидного строения. Благодаря высоким строительным качествам (долговечности, прочности, морозостойкости и др.), распространённости и неограниченным запасам природного сырья, каменные материалы широко применяются в современном строительстве.

ИЗВЕСТНЯК, осадочная порода, сложенная преимущественно карбонатом кальция — кальцитом. Благодаря широкому распространению, легкости обработки и химическим свойствам известняк добывается и используется в большей степени, чем другие породы, уступая только песчано-гравийным отложениям.

ГРАВИЙ, рыхлая горная порода, состоящая из более или менее скатанных обломков горных пород и (реже) различных минералов.

ГРАНИТ, самая распространенная горная порода в континентальной земной коре. Это явнокристаллическая крупно-, средне- или мелкозернистая массивная изверженная порода.

Наибольшее распространение в дорожном строительстве получили золы уноса и пиритные огарки. Их применение позволило решить проблему недостатка минерального порошка. Зола уноса – от сжигания торфа. По гранулометрическому составу зола приближается к мелкому песку фракций 1–1,2 мм ввиду отсутствия в составе золы свободной извести , кальциевых силикатов и алюминатов она не обладает вяжущими свойствами . Отсутствие свободной извести позволяет применять её в качестве мин. порошка в составе горячего а/б. Но при этом а/б обладает высокой водонасыщенностью, т.к. в золе уноса мало частиц фракции меньше 0,071 мм. Такие а/б смеси применяют только для нижних слоев. Пиритные огарки – отход сернокислого производства азотных удобрений. Представляют собой мелкий, пылящий порошок бурого цвета. Основанием для его применения в качестве мин. порошка является присутствие в составе минералов гематита (Fe2O3) и маспетита (Fe3O4). Эти минералы имеют на поверхности положительные заряды, взаимодействующие с отрицательными зарядами молекул битума и обеспечивающим высокую прочность. а/б на пиритных огарках удовлетворяет требованиям ГОСТ, а по теплоустойчивости и водостойкости превосходит их. В настоящее время в строительстве нашли применение отходы дробления слабых известняков, бокситовых шлаков. Так используют отходы горнодобывающей промышленности – песок, щебень и др.

Для получения тяжелых бетонов, учитывая дефицит портландцемента и наличие металлургических шлаков, в качестве местного вяжущего используется шлакощелочной цемент. Но не все техногенное сырье применимо для промышленности строительных материалов без дополнительной обработки. Для дорожного строительства наибольший интерес представляют попутнодобываемые горные породы II и III групп - кварцитопесчаники, сланцы, а также отходы сухой и мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов. Одним из направлений использования техногенных отходов КМА (Курская магнитная аномалия). Шлакозольные материалы ТЭС, фосфогипсы, являющиеся отходами производства фосфорной кислоты, можно использовать для укрепления грунтов дорожных одежд. В качестве самостоятельных вяжущих или добавок в битумы можно использовать различные продукты нефте-, коксо-, и лесохимии. В последнее время уделяют большое внимание отслужившему свой срок битумоминеральному материалу. На 1 км дороги расходуются десятки тысяч тонн ДСМ, которые могут быть получены из отходов химической, металлургической промышленностей.

Для укрепления грунтов различных составов эффективно применение зол уноса ТЭС. В зависимости от выраженности вяжущих св-в золы уноса их применяют либо в качестве самостоятельного вяжущего, либо как активную добавку в сочетании с добавкой цемента и извести.

Широкое распространение получило укрепление различных грунтов добавками вязкого или жидкого битума либо каменноугольного дегтя. В результате такого укрепления в св-вах грунтов происходят коренные изменения, благоприятно влияющие на их устойчивость в дорожных сооружениях.

Целесообразность использования отходов промышленности в строительстве заключается в снижении себестоимости сырья и с точки зрения полного использования ресурсов.