CC BY
61
УДК 625.855.32
ПОДБОР СОСТАВОВ АКТИВИРОВАННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
В.Д. Галдина, М.С. Черногородова Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет, Россия, г. Омск
Аннотация. В статье рассматривается использование метода математического планирования эксперимента подобраны составы и получены математические модели свойств активированных минеральных порошков на основе золы-уноса в зависимости от расхода активирующих добавок. Оптимальные составы и свойства активированных минеральных порошков на основе золы-уноса, соответствующие требованиям ГОСТ 32761-2014 к активированным минеральным порошкам марки МП-1, установлены с помощью пакета программ Maple. Математическое планирование эксперимента позволило значительно сократить процесс подбора и оптимизировать составы активированных минеральных порошков с заданным комплексом свойств.
Ключевые слова: активированный минеральный порошок, активирующая минеральная добавка, битум нефтяной, зола-унос, математические модели, поверхностно-активное вещество.
ВВЕДЕНИЕ
Минеральный порошок в составе асфальтобетона выполняет две функции: 1) образует совместно с битумом асфальтовое вяжущее вещество, которое омоноличивает и склеивает зерна крупного и мелкого заполнителей, а также заполняет межзерновое пространство каркаса, образованного крупным и мелким заполнителем; 2) заполняет мелкие поры между более крупными частицами щебня и песка. Поэтому присутствие необходимого количества минерального порошка способствует повышению плотности минерального остова и повышению плотности, прочности и водостойкости асфальтобетона [1].
Требования к свойствам минеральных порошков, качеству сырья для их получения и область применения приведены в ГОСТ 327612014 [2]. В связи с дефицитом местного карбонатного сырья во многих регионах России для получения минерального порошка используют кремнеземистые (кислые) минеральные материалы, а также техногенные продукты, удовлетворяющие по составу, дисперсности и другим физико-механическим характеристикам требованиям к минеральным порошкам марки МП-3 [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]. Такие минеральные порошки рекомендуется применять только для асфальтобетонных смесей II, III марок и органоминеральных смесей [2]. В качестве минерального порошка в асфальтобетонных смесях используют золы-уноса и зо-
лошлаковые смеси тепловых электростанций (ТЭС) [3, 4, 5, 7, 11]. Зола-унос представляет собой тонкодисперсный материал с размером зерен менее 0,315 мм, образующийся из минеральной части твердого топлива, сжигаемого в пылевидном состоянии и улавливаемый зо-лоулавливающими устройствами из дымовых газов ТЭС. Золы-уноса и золошлаковые смеси рекомендуется использовать также при строительстве земляного полотна и укрепленных оснований [3, 4, 12, 13].
Исследование химического состава и свойств золы-уноса с электрофильтров ТЭС-4 г. Омска показало, что зола является сверхкислым материалом, по степени дисперсности соответствует требованиям ГОСТ 32761-2014 к минеральным порошкам, однако имеет высокие показатели пористости, битумоемкости и набухания вследствие особенностей микроструктуры и микрорельефа поверхности. При объединении кислой золы-уноса с битумом на границе раздела фаз «зола-битум» протекают процессы физической адсорбции. Поэтому прочность сцепления битума с поверхностью зерен золы пониженная. Асфальтобетон, приготовленный с минеральным порошком из золы-уноса, имеет низкие показатели прочности, теплоустойчивости и водостойкости [11]. Улучшение структурно-механических свойств асфальтобетона может быть достигнуто в результате физико-химической активации минерального порошка путем совмещения физико-химической обработки с механическими
воздействиями. Такие условия создаются при обработке минерального порошка в процессе помола активирующими минеральными или органическими веществами [1]. Оптимальные расходы активирующих добавок устанавливаются в результате постановки пассивного эксперимента, который не всегда дает возможность оптимизации составов из-за наличия эффектов взаимодействия компонентов. Значительно сократить процесс подбора и оптимизировать составы активированных минеральных порошков позволяют методы математического планирования эксперимента [14, 15].
Подбор составов активированных минеральных порошков на основе золы-уноса
Цель работы: с использованием метода математического планирования эксперимента получить математические модели свойств активированных минеральных порошков на основе золы-уноса от расхода активирующих добавок, установить оптимальные составы, при которых активированные минеральные порошки из сверхкислой золы-уноса по свойствам соответствуют требованиям ГОСТ 32761-2014 к активированным минеральным порошкам из карбонатных горных пород марки МП-1.
Активирующую обработку золы-уноса проводили при совместном помоле в лабораторной шаровой мельнице минеральных компонентов, предварительно нагретых и обработанных при температуре 140-150 °С активирующей органической добавкой. В экспериментальных исследованиях были использованы:
- зола-унос ТЭС-4 г. Омска, имеющая согласно ОДМ 218.2.031-2013 [4] следующую маркировку ЗУСух. КУ И-Б СГор.Вд - зола-унос сухого улавливания, каменноугольная, низкокальциевая, сверхкислая со средним содержанием горючих, высокодисперсная;
- активирующая минеральная добавка -асбест хризотиловый марки А-7-300 по ГОСТ 12871-93*, представляет собой ультраосновный волокнистый материал, состоящий из гидросиликата магния 3МдО^Ю22Н2О;
- активирующая органическая добавка, состоящая из смеси битума с катионактивным поверхностно-активным веществом (ПАВ). Для приготовления активирующей органической добавки использовали вязкий нефтяной дорожный битум марки БНД 60/90 по ГОСТ 22245-90* и адгезионную присадку к дорожным битумам БАП-ДС-3. Присадка БАП-ДС-3 является поверхностно-активным веществом катионного типа, состоит из смеси алкилами-
дополиаминов, алкилимидазолинполиами-нов и жирных кислот, улучшает адгезионные свойства битумов при взаимодействии с кислыми и основными минеральными материалами. Присадка выпускается по ТУ 2482-00533992933-2003 (СТО 33992933-002-2008) ЗАО НПО «Алтайспецпродукт» (г. Бийск Алтайского края) [16].
При получении активированных минеральных порошков количество золы-уноса принималось за 100%. Расходы асбеста, битума и ПАВ назначались сверх 100% от массы золы-уноса.
Подбор составов активированных минеральных порошков на основе золы-уноса проводился с применением метода математического планирования эксперимента. Значения основных независимых факторов на различных уровнях даны в табл. 1. За функции отклика были приняты показатели свойств минерального порошка по ГОСТ 32761-2014: пористость (П); показатель битумоемкости (ПБ); коэффициент водостойкости (KB), набухание (Н). Испытания минеральных порошков проводили по стандартным методикам (ГОСТ 32764-2014, ГОСТ 32765-2014, ГОСТ 327662014, ГОСТ 32707-2014, ГОСТ 32719-2014). Все измерения и испытания проводились на трех параллельных образцах.
Матрица планирования симметричного композиционного трехуровневого плана второго порядка типа В3 [17] и результаты экспериментов по определению свойств активированных минеральных порошков приведены в табл. 2. Статистическая обработка результатов эксперимента, определение коэффициентов уравнений регрессии, определение оптимальных составов и свойств, а также и построение графических зависимостей производились с помощью пакета прикладных программ Maple. Получены следующие уравнения регрессии в натуральных значениях факторов:
П=44,322-0,07425А-7,1912Б--7,9725 ПАВ+0,0175АБПАВ-
-0,00648А2+0,7391 Б2+2,6062ПАВ2; (1)
ПБ=94,9-1,98252А-10,612Б--20,225ПАВ+0,09375АБПАВ+
+0,05875А2+0,96875 Б2+4,875ПАВ2, (2)
КВ=0,68725+0,01023А+0,04313 Б+ +0,0893 ПАВ+0,000375АБПАВ--0,000393А2-0,002344Б2-
-0,024375ПАВ2; (3)
а)
ПОДБОР СОСТАВОВ АКТИВИРОВАННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ МЕТОДОМ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
б)
Зшпвшо пористости, %
Показатель битуыоеыяости ПБГ зЫу6.сы
Г
В)
ПАВ, %
Рисунок 1 - Зависимость пористости (а), показателя битумоемкости (б), набухания (в) и коэффициента водостойкости (г) активированного минерального порошка от расхода при активации
битума и ПАВ (пример при А = 10 %)
Н=2,7485-0,0362А-0,5685 Б--0,4911ПАВ-0,00303АБПАВ+ +0,00089А2+0,0886 Б2+0,06437ПАВ2, (4)
где П - пористость, % по объему; ПБ - показатель битумоемкости, г/100 см3; КВ - коэффициент водостойкости; Н - набухание, % по
объему; А - асбест, % от массы золы-уноса; Б - битум, % от массы золы-уноса; ПАВ - поверхностно-активное вещество, % от массы золы-уноса.
Анализ полученных адекватных моделей показывает, что на изменение показателей
б)
Значения поршпклц %
Показать ёшпуыоеияости ПБГ гЫу&.сы
А,%
ПАВ,%
Рисунок 2 - Зависимость пористости (а), показателя битумоемкости (б), набухания (в) и коэффициента водостойкости (г) активированного минерального порошка от расхода асбеста
и ПАВ (пример при Б = 2%)
свойств активированных минеральных порошков влияет содержание асбеста, битума, ПАВ и совместное действие этих факторов, что выражается в значимости коэффициентов в уравнениях регрессии при А, Б, ПАВ, А2,
Б2 ПАВ2 и (АБПАВ). Наибольшее влияние на снижение показателей пористости, битумоемкости, набухания и на увеличение коэффициентов водостойкости оказывают расходы битума и ПАВ.
ПОДБОР СОСТАВОВ АКТИВИРОВАННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ МЕТОДОМ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
Таблица 1 - Факторы, уровни факторов и интервалы их варьирования
Факторы Кодированное Уровни факторов Интервал
значение -1 0 +1 варьирования
Асбест хризотиловый (А), % X 0 10 20 10
Битум (Б) % У 0 1 2 1
Поверхностно-активное вещество (ПАВ), % г 0 1 2 1
Таблица 2 - Матрица планирования и результаты эксперимента
№ опыта Порядок проведения опытов Факторы Свойства минерального порошка
X У г П, % ПБ, г/100 см3 КВ Н, %
1 10 -1 -1 -1 46,4 109 0,70 2,92
2 9 +1 -1 -1 40,0 73 0,76 2,40
3 1 -1 +1 -1 25,7 61 0,79 1,63
4 4 +1 +1 -1 22,2 54 0,83 1,54
5 2 -1 -1 +1 37,8 67 0,78 1,79
6 8 +1 -1 +1 36,0 60 0,80 1,65
7 3 -1 +1 +1 24,0 51 0,89 0,92
8 6 +1 +1 +1 20,2 43 1,00 0,36
9 7 -1 0 0 26,0 58 0,85 1,61
10 13 +1 0 0 25,7 54 0,87 0,98
11 11 0 -1 0 36,5 62 0,78 2,10
12 12 0 +1 0 22,4 46 1,00 1,02
13 5 0 0 -1 32,5 60 0,80 1,75
14 14 0 0 +1 25,7 50 0,95 0,79
Таблица 3 - Оптимальные свойства и составы активированных минеральных порошков
Показатель Оптимальное значение Содержание, % от массы золы-уноса
минимальное максимальное А Б ПАВ
Пористость, % по объему 19,18 - 20,00 2,00 1,26
Показатель битумоемкости, г/100 см3 39,936 - 11,696 2,00 1,625
Коэффициент водостойкости - 1,014 16,794 2,00 2,00
Набухание, % по объему 0,314 - 20,00 1,95 2,00
Графические зависимости изменения свойств активированных минеральных порошков от расхода для активации минеральной и органических добавок показаны на рис. 1 и 2. Из данных рис. 1 следует, что при увеличении количества битума и ПАВ для активации при расходе асбеста 10% понижаются П, ПБ, Н и увеличивается КВ. Минимальные значения показатели П, ПБ, Н и максимальные значения КВ принимают при расходах битума и ПАВ, равных 2% мае. Если активация золы-уноса проводится без применения битума, то ПБ выше 50 г/100 см3, П более 30% и Н более 1,8%, что не соответствует требованиям стандарта к активированному минеральному порошку марки МП-1. При неизменном расходе битума 2% мае. увеличение количества асбеста приводит к снижению П, ПБ и Н. Коэффициент водостойкости имеет экстремальную зависимость от содержания асбеста и максимальное значение принимает при содержании асбеста 11,696%. Увеличение количества ПАВ для активации минерального порошка способствует значительному снижению П, ПБ, Н и увеличению коэффициента водостойкости (рис. 2).
По уравнениям регрессии в результате оптимизации определены минимальные значения П, ПБ, Н и максимальное значение для КВ в зависимости от содержания активирующих добавок (табл. 3). Минеральные порошки из золы-уноса по минеральному составу сырья относятся к марке МП-3 [2]. Однако исследования показали, что активированные минеральные порошки на основе золы-уноса оптимальных и рациональных составов удовлетворяют требованиям ГОСТ 32761-2014 к активированному минеральному порошку из карбонатных горных пород марки МП-1. Рациональные составы активированных минеральных порошков могут быть получены: 1) активацией золы-уноса смесью битума с БАП-ДС-3 при расходе битума 1,0 - 2,0% и БАП-ДС-3 - 1,53 - 1,83%; 2) совместной активацией золы уноса асбестом хризотиловым в количестве 10 -20% и смесью битума с БАП-ДС-3 при расходе битума 1,0-2,0% и БАП-ДС-3 - 1,0-2,0%.
При активации золы асбестом на поверхности частиц золы образуются адсорбционные центры из катионов магния Мд2+с высоким положительным потенциалом, которые способствуют химической адсорбции битума (или смеси битума с ПАВ) с модифицированной поверхностью золы-уноса. Значительное улучшение свойств активированных минеральных порошков достигается при совмест-
ном размоле золы-уноса и асбеста, обработанных смесью битума с ПАВ. В результате физико-химического взаимодействия между адсорбционными центрами и смесью битума с ПАВ на поверхности зерен золы-уноса образуется тонкий слой высокоструктурированного битума, который является своеобразным структурно-механическим барьером, хемосорбционно-связанным с минеральной поверхностью. Структурно-механический барьер облегчает смачивание активированного минерального порошка битумом; дезагрегирует зерна минерального порошка; придает поверхности зерен гидрофобные свойства, способствует химическому взаимодействию битума с их поверхностью и снижает фильтрацию битума в поры минеральных зерен [1]. Кроме того, при совместном размоле золы-уноса с активирующими добавками изменяется форма зерен золы, уменьшается количество открытых и закрытых микро- и ма-кропор, а также микротрещин гидрофильных стекловидных частиц. Изменение характера поверхности и формы частиц золы приводит к снижению пористости, битумоемкости, набухания и повышению коэффициента водостойкости активированного минерального порошка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
С использованием метода планирования эксперимента получены математические модели в виде уравнений регрессии, отражающие влияние расхода активирующих минеральной и органических добавок на свойства активированных минеральных порошков на основе золы-уноса. Планирование эксперимента позволило одновременно варьировать все факторы и получить количественные оценки основных факторов и эффектов взаимодействия.
Определены оптимальные и рациональные составы активированных минеральных порошков на основе сверхкислой золы-уноса, технические свойства которых соответствуют требованиям ГОСТ 32761-2014 к активированному минеральному порошку из карбонатных горных пород марки МП-1. Такие минеральные порошки могут быть получены: 1) активацией золы-уноса смесью битума с катионактивным ПАВ; 2) совместной активацией золы уноса асбестом хризотиловым и смесью битума с катионактивным ПАВ.
Активированные минеральные порошки на основе золы-уноса гидрофобны, характе-
ризуются низкими показателями пористости, битумоемкости и набухания, высокими коэффициентами водостойкости, что позволяет рекомендовать их для применения в любых асфальтобетонных и органоминеральных смесях, в том числе асфальтобетонных и полимерасфальтобетонных смесях I марки и щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесях.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Гезенцвей, Л.Б. Дорожный асфальтобетон / Л.Б. Гезенцвей, Н.В. Горелышев, A.M. Богуславский, И.В. Королев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Транспорт, 1985. - 350 с.
2. ГОСТ 32761 - 2014. Дороги общего пользования. Порошок минеральный. Технические требования. - Введен впервые; введ. 2015 -02 - 01. - М. : ФГУП Стандартинформ, 2014. - 12 с.
3. Путилин, Е.И. Применение зол-уноса и золошлаковых смесей при строительстве автомобильных дорог / Е.И. Путилин, B.C. Цветков // Обзорная информация отечественного и зарубежного опыта применения отходов от сжигания твердого топлива на ТЭС. - М. : ФГУП Союздорнии, 2003. - 22 с.
4. Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве. ОДМ 218.2.0312013. - Взамен ВСН 185-75. - М. : Федеральное дорожное агентство, 2013. - 44 с.
5. Ярмолинская, Н.И. Дорожный асфальтобетон с применением минеральных порошков из техногенных отходов промышленности: учеб. пособие. - Хабаровск : Изд-во Хабар. гос. ун-та, 2002. - 103 с.
6. Ярмолинская, Н.И. Повышение коррозионной стойкости асфальтобетона на основе отходов ТЭС / Н.И. Ярмолинская, Л.С. Цупи-кова // Строительные материалы. - 2007. - № 9. - С. 46 - 47.
7. Надыкто, Г.И. Исследование возможности использования вторичных продуктов переработки нефти в качестве минерального порошка для производства асфальтобетонных смесей / Г.И. Надыкто, B.C. Прокопец // Повышение эффективности дорожных и строительных материалов для условий Сибири:сб. науч. тр. Омск: Изд-во СибАДИ, 2000. С. 89 - 93.
8. Лесовик, B.C. Минеральные порошки из горных пород кислого состава / B.C. Лесовик,
B.C. Прокопец, П.А. Болдырев // Строительные материалы. - 2005. - № 8. - С. 44-46.
9. Надыкто, Г.И. Структура и свойства асфальтовых вяжущих на основе минеральных порошков различной природы / Г.И. Надыкто, В.Д. Галдина, B.C. Прокопец // Строительные материалы. - 2011. - № 5. - С. 32 - 35.
10. Галдина, В.Д. Минеральные порошки из горючих сланцев / В.Д. Галдина, Е.В. Гурова, О.И. Кривонос, E.H. Терехова, Г.В. Плаксин, Е.А. Райская // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2015. - № 2. - С. 20 - 24.
11. Галдина, В.Д. Использование золы-уноса в качестве минерального порошка для асфальтобетона / В.Д. Галдина, М.С. Черно-городова // Решение экологических проблем современного общества для устойчивого развития: сб. материалов научно-практической конференции, посвященной 20-летнему юбилею кафедры экологии, природопользования и биологии. - Омск : ЛИТЕРА, 2016. С. 134 -138.
12. Сиротюк, В.В. Стандартизация и перспективы использования золошлаков энергетики для дорожного строительства в России / В.В. Сиротюк // Золошлаки ТЭС: удаление, транспорт, переработка, складирование: м-лы III научн.- практ. семинара, 22 - 23 апреля 2010. - М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - С. 58 - 59.
13. Степанец, В.Г. Опыт строительства дорожных одежд с основаниями из золо-минеральных смесей в Омской области / В.Г. Степанец, М.В. Исаенко, A.B. Герасимов, И.В. Герасимова // Автомобильные дороги. -2013. - № 9. - С. 93 - 94.
14. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, H.A. Чернова. - М. : Статистика, 1992. - 375 с.
15. Аугамбаев, М. Основы планирования научно-исследовательского эксперимента / М. Аугамбаев, А.З. Иванов, Ю.И. Терехов; под ред. Г.М. Рудакова. - Ташкент : Укитувчи, 2004. - 336 с.
16. Адгезионная присадка БАП-ДС-3 для дорожных битумов / B.C. Прокопец, В.Д. Галдина, Г.И. Надыкто, Е.А. Бедрин // Строительные материалы. - 2005. - № 10. - С. 12 - 13.
17. Бродский В.З. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей: справочное издание / В.З. Бродский, Л.И. Бродский, Т.И. Голикова. - М. : Металлургия, 1982. - 752 с.
SELECTION OF STRUCTURES OF THE ACTIVATED MINERAL POWDERS WITH USE OF A METHOD OF PLANNING OF EXPERIMENT
V.D.Galdina, M.S.Chernogorodova
Abstracht. With use of a method of mathematical planning of experiment structures are picked up and mathematical models of properties of the activated mineral powders on the basis of ashes-ablation depending on the expense of activating additives are received. Optimum structures and properties of the activated mineral powders on the basis of the ashes-ablation, corresponding to requirements of GOST 32761-2014 to the activated mineral powders of mark of MP-1, are established by means of software package Maple. Mathematical planning of experiment has allowed to reduce considerably process of selection and to optimise structures of the activated mineral powders with the set complex of properties.
Keywords: the activated mineral powder, an activating mineral additive, bitumen oil, ashes-ablation, mathematical models, surface-active substance.
REFERENCES
1. Gezentsvej, L.B., Gorelyshev, N.V, Bo-guslavsky, A.M., Korolev, I.V. Dorozhnyi asfal'to-beton [Road asphalt conkrete]. Moscow. Transport. 1985. 350 p.
2. GOST 32761-2014. Dorogi odshchego polovanijas'. Poroshok mineral'nyi. Tekhniches-kie trebovaniya. [Public roads. A powder mineral. Technical requirements]. Vveden vpervye 2015 -02 - 01. Moscow. Standartinform. 2014. 12 p.
3. Putilin, E.I. Primenenie zol-unosa i zolosh-lakovykh smesey pri stroitel'stve avtomobil'nykh dorog. [Application of harms-ablations and zolos-hlakovyh mixes at building of highways]. Obsor-naeja informatsija otechestvennogo i zarubezh-nogo opyta primenenija otkhodov ot szhiganija tverdogo topliva na TES. [The Survey information of domestic and foreign experience of application of a waste from burning of firm fuel on TES] Moscow. FGUP Sojuzdornii. 2003. 22 p.
4. Metodicheskie pekomendatsii po prime-neniju zol-unosa i zoloshlakovykh smesey ot szhiganija uglja na teplovykh elektrostantsijakh v dorozhnom stroitel'stve. ODM 218.2.031 - 2013. [Methodical recommendations about application of ashes-ablation and zoloshlakovyh mixes from coal burning on thermal power stations in road building' ODM 218.2.031 - 2013]. In exchange VSN 185 - 75. Moscow. Federal road agency. 2013. 44 p.
5. Jarmolinskaja, N.I. Dorozhnyi asfal'tobeton s primeneniem mineral'nykh poroshkov iz tekh-nogennykh otkhodov promyshlennosti. Ucheb-noe posobie. [Road asfaltobeton with application of mineral powders from a technogenic waste of the industry]. Studies the grant. Khabarovsk: Publishing house. Habar. gos. Un-y, 2002. 103 p.
6. Jarmolinskaja, N.I., Tsupikova, L.S. Povy-shenie korrozionnoy stoykosti asfal'tobetona na osnove otkhodov TES ]Increasing of the corrosion resistance of asphalt concrete from waste TES].[Construkcion materials. 2007. No. 9. Pp. 46 - 47.
7. Nadykto, G.I., Prokopets, V.S. Issledovanie vozmozhnosti ispol'zovanija produktov pere-rabotki nefti v kachestve mineral'nogo porosh-ka dlja proizvodstva asfal'tobetonnykh smesey. [Issledovanie of possibility of use of by-products of oil refining as a mineral powder for manufacture asfaltobetonnyh mixes]. Povyshenie effek-tivnosti dorozhnykh i stroitel'nykh materialov dlja usloviy Sibiri. [Increase of efficiency of road and building materials for conditions of Siberia]. Sb. nauch. tr. Omsk: Publishing house SibAdI. 2000. Pp. 89 - 93.
8. Lesovik, V.S., Prokopets, V.S., Boldyrev, P.A. Mineral'nye poroshki iz gornykh porod kislo-go sostava. [Mineral powders from rocks of sour structure Construkcion materials. 2005. No. 8. Pp. 44 - 46.
9. Nadykto, G.I., Galdina, V.D., Prokopets, V.S. Struktura i svoyistva asfal'tovykh vjazhushch na osnive mineral'nykh poroshkov razlichnoy prirody [Struktura and properties asphalt knitting on the basis of mineral powders of the various nature]. Construkcion materials. 2011. No. 5. Pp. 32 - 35.
10. Galdina, V.D., Gurova, E.V., Krivonos, O.I., Rayskaya, E.A., Terecova, E.N., Plaksin, G.V. Mineral'nye poroshki iz gorjuchikh slantsev. [Mineral povders from combustible slates]. The Science and technics in road branch. 2015. No. 2. Pp. 20 - 24.
11. Galdina, V.D., Chernogorodova, M.S. Is-pol'sovanie zoly-unosa v kachestve mineral'nogo
poroshka dlja asfal'tobetona [Use of ashes-ablation as the mineral powder for asphalt concrete], Reshenie ekologichesrich problem sovremenno-go obshchestva dlja ustoychivogo razvitija. [The Decision of environmental problems of a modern society for a sustainable development: sb. Materials of the scientifically-practical conference devoted to 20-year-old anniversary of chair of ecology, wildlife management and biology] Materialy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvjash-chennoy 20-letnemu yubileyu kafedry ekologii, prirodopol'zovanija i biologii. Omsk. LITERA. 2016. Pp. 134 - 138.
12. Sirotyuk, V.V. Standartizatsija i perspektivy ispol'zovanija zoloshlakov energetiki dlja dorozh-nogo stroitel'stva v Rossii. [Standartizatsija and use prospects zoloshlakov power for road building in Russia]. Zoloshlaki TES: udalenie, transport, pererabotka, skladirovanie. Materialy III nauchno-praknicheskogo seminara. [Zoloshlaki TES: removal, transport, processing, warehousing: m-ly III nauchn. - prakt. A seminar. 22 on April. 23rd 2010]. Moscow. Publishing house MEI, 2010. Pp. 58 - 59.
13. Stepanets, V.G., Isaenko, M.V., Gera-simov, A.V., Gerasimova, I.V. Opyt stroitel'stva dorozhnykh odezhd iz zolomineral'nykh smesey v Omskoy oblasti. [Opyt of building of road clothes with the bases from zolomineralnyh mixes in the Omsk region]. Highways. 2013. Pp. 93 - 94.
14. Nalimov, V.V., Chernova N.A. Statistiches-kie metody planirovaniya ekstremal'nykh eksper-imentov. [Century of Century Statistical methods of planning of extreme experiments]. Moscow. Statistik.1992. 375 p.
15. Augambaev, M., Ivanov, A.Z., Terekhov, Ju.I. Osnovy planirovaniya nauchno-issledo-vatel'skogo eksperimenta. [Osnovy of planning of
research experiment]. Tashkent. Ukituvchi. 2004. 336p.
16. Prokopets, V.S., Galdina, V.D., Nadykto, G.I., Bedrin, E.A. Adgezionnaja prisadka BAP-DS-3 dlja dorozhnykh bitumov. [Adhesive additive BAP-DS-3 for road bitumens]. Construkcion materials. 2005. No. 10. Pp. 12 - 13.
17. Brodskiy, V.Z., Brodskiy, L.I., Golikova, T.I. Tablitsy planov eksperimenta dlya faktornykh i polinomial'nykh modeley. Spravochnoe izdanie. [Tables of plans of experiment for factorial and polinomialnyh models. A reference media]. Moscow. Metallurgy. 1982. 752 p.
Гэлдина Вера Дмитриевна (Омск, Россия) - канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительные материалы и специальные технологии» ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск, пр. Мира, 5, e-mail:[email protected])
Черногородова Мария Сергеевна (Омск, Россия) - аспирант кафедры «Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод» ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск, пр. Мира, 5, e-mail: www.mamarya@mail. ru)
Vera Dmitrievna Galdina (Omsk, Russian Federation) - candidate of technikal sciences, the associate. professor of Department «Construkcion materials and special technologies» of The Siberian automobile and highwau universitet (SibADI) (644080, Omsk, Mira Avenue, 5, e-mail: [email protected])
Marija Sergeevna Chernogorodova (Omsk, Russian Federation) - The post-graduate student of Department «Hoisting-and-transport, Traction Cars and Hydrulik Aktuator » of The Siberian automobile and highwau universitet (SibADI) (644080, Omsk, Mira Avenue, 5, e-mail: www. [email protected])
УДК 624.012.45.046
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСКАЛЫВАНИЯ БЕТОНА В ЗОНЕ АНКЕРОВКИ НЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРЫ
Ю.В. Краснощёкое
Аннотация. В статье приведены результаты компьютерного моделирования опытных образцов, предназначенных для испытаний на выдергивание арматуры из бетона. Анализируется напряженное состояние бетона в зоне анкеровки и определяются участки вероятного образования раскалывающих трещин при упругих деформациях материалов. Результаты расчета сравниваются с экспериментальными данными. Для теоретического обоснования возможного раскалывания привлекаются задачи теории упругости о действии сосредоточенной силы в точке бесконечного тела и полупространстве.
