Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду Курков Владимир Иванович

Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду
<
Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Курков Владимир Иванович. Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.36 : Санкт-Петербург, 2004 160 c. РГБ ОД, 61:05-5/792

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 . Современное понимание природно-антропогенного комплекса и вопросы экологии на железнодорожном транспорте. Цели и задачи работы, объекты исследования. Методы и методики исследования

1.1. Современное понимание природно-антропогенного комплекса (ПАК) 8

1.2. Вопросы экологии на железнодорожном транспорте при реконструкции и капитальном ремонте земляного полотна железных дорог 11

1.3. Разрядно-импульсная технология, технология "РИТТРАНССТРОЙ" для усиления земляного полотна 18

1.4. Цели и задачи работы. Объекты исследования. Методы и методики исследования 23

Глава 2 . Электрический высоковольтный разряд в жидкой среде и оценка его параметров при воздействии на окружающую среду

2.1. Основные характеристики силового поля при электрическом разряде в жидкой среде 25

2.2. Воздействия разрядно-импульсной технологии (РРГГ) на жидкие твердеющие растворы и бетоны 37

2.3. Воздействия РИТ на грунты сложения земляного полотна 39

Глава 3. Моделирование и оценка воздействия разрядно-импульстной технологии на природно-антропогенный комплекс

3.1 . Разработка базовой модели для оценки воздействия РИТ на окружающую среду 47

3.2. Методика оценки степени влияния РИТ на экологическую обстановку в зоне производства работ 51

3.3. Исследования воздействия РИТ на почвы в зоне производства работ 52

3.4. Исследования воздействия РИТ на гидросферу в зоне производства работ 62

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и внедрения разрядно-импульсной технологии

4.1. Результаты воздействия электрического разряда (ЭР) на твердеющие растворы (бетоны) для изготовления свайных конструкций с оценкой экологического риска 86

4.2. Результаты экспериментального воздействия ЭР на грунты сложения земляного полотна с оценкой экологического риска 90

4.3. Оценки воздействия РИТ на жизнедеятельность обслуживающего персонала при производстве работ 98

4.4. Результаты внедрения РИТ на Октябрьской железной дороге с оценкой эколого-экономических показателей117

Выводы по работе 124

Список литературы 125 -130

Приложения 131 -160

Введение к работе

Экология - это биологическая наука, изучающая условия существования и взаимоотношения живых организмов между собой и окружающей средой. Термин "экология" был предложен немецким ученым - биологом Эрнстом Гек-келем в 1866 г. Как самостоятельная наука экология сформировалась к 1900 г., но в последнее десятилетие она приобрела особую важность и необходимость, так как теснейшим образом связана с повседневной жизнью каждого живого организма [52].

"Человек - техника (технология) - среда является сложной термодинамической, неравновесной, диссипативной системой обладающей наличием весьма сложных обратных связей, стохастичностью и требующей для своего устойчивого развития необходимых и достаточных условий. В настоящее время, как отметил академик П.Л.Капица [37], существует три главных аспекта глобальных проблем в этом направлении:

- технико-экономический, связанный с истощением природных ресурсов среды обитания;

- социально-политический, поскольку данные проблемы связаны с необходимостью их решения в масштабе всего человечества;

- экологический, связанный с биологическим равновесием человека с живой природой при глобальном загрязнении окружающей среды.

В результате бурной техногенной деятельности человека, необдуманного отношения к окружающей среде; бесконтрольного развития научно-технического прогресса, усиленного давления на природу произошло обострение экологических проблем, прямое и побочное влияние производственной деятельности на состав и свойства атмосферы, влияние экологических факторов на физическое и психическое здоровье человека и на генофонд человеческих популяций.

За последнее время существенно возросла глобальная совокупность орудий, объектов, материальных процессов и продуктов общественного производства [52]. В частности, если валовой мировой продукт в начале века составлял всего лишь 60 млрд.долл./год, то в конце века эта цифра возросла до 25000 млрд.долл./год» энергетическая мощность возросла почти в 20 раз [21].

Для сохранения и улучшения экологической обстановки в нашей стране был принят Закон Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды" (1995 г.), где особо выделены следующие системы объектов, нуждающихся в охране.

Статья 4. Объекты охраны окружающей среды.

1. Охране от загрязнения, порчи, повреждения, истощения, разрушения на территории Российской Федерации и республик в ее составе подлежат:

- естественные экологические системы, озоновый слой атмосферы;

- земля, ее недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, леса и иная растительность, животный мир, микроорганизмы, генетический фонд, природные ландшафты. 2. Особой охране подлежат государственные заказники, национальные природные парки, памятники природы, редкие или находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и животных и места их обитания.

Законом установлены также экологические требования при проектировании, строительстве, реконструкции городов и других населенных пунктов (статья 49): "... Промышленные, транспортные предприятия, сооружения, транспортные магистрали и другие хозяйственные объекты должны размещаться таким образом» чтобы исключить неблагоприятное влияние вредных факторов на здоровье и санитарно-бытовыеусловия жизни населения ..."

Научно-технических прогресс (НТП) на железнодорожном транспорте непосредственно связан с усилением негативного воздействия человека на природу, что обостряет экологические проблемы на современном этапе на сети железных дорог это прежде всего связано с повышением скоростей движения подвижного состава, с увеличением веса и длины поездов. Дополнительную нагрузку окружающая среда получает при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте железных дорог, особенно при выполнении таких работ как усиление земляного плотна, верхнего строения пути, реконструкции искусственных сооружений различного назначения, особенно со сроками эксплуатации более 100 лет. Общая протяженность участков земляного полотна с деформациями различных видов составляет 12,8% эксплутационной длины сети, более 3600 мостов и путепроводов требуют ремонта. Для выполнения ремонтных работ и компенсации осадок земляного полотна, верхнего строения пути с применением традиционных технологий ежегодно потребуется более 500 млн.м балласта и около 1,0 млрд. м3 инертных материалов, что потребует разработки новых карьеров, а это практически адекватно для определенных районов экологическому бедствию. Особенно остро данные проблемы возникают при выполнении работ по усилению земляного полотна уложенного на слабом основании (болоте). Традиционный способ усиления земляного полотна на слабом основании производится с помощью пригрузочных берм, что требует больших объемов дренирующего грунта, большого объема технологических окон для выгрузки этого грунта, наличия специального подвижного состава, а так как по существующей технологии выгрузка грунта должна осуществляться за пределами болота требуется расчистка территории от леса и кустарника, снятия дернового слоя, что изменяет водный режим существующих болот и нарушает в данной зоне экологическое равновесие.

Для устранения этих недостатков требуется разработка и применение новой более прогрессивной технологии использующей последние научные достижения в области физики и электротехники и отвечающей основным требованиям экологии.

При этом необходимо отметить, что на современном этапе недостаточно разработаны и исследованы простые и удобные модели для экологической оценки существующих или внедряемых новых технологий используемых при ремонте и реконструкции искусственных сооружений на сети железных дорог и их влиянию на окружающую среду.

Для устранения отмеченных недостатков необходимо решить следующие задачи:

1. Дать общий анализ современного понимания природно-антропогенного комплекса (ПАК) и факторов производственной деятельности железных дорого при реконструкции и ремонте земляного полотна железных дорог.

2. Определить основные параметры и факторы воздействия разрядно-импульсной технологии (РИТ) усиления земляного полотна на окружающую среду.

3. Разработать рейтинговую математическую модель оценки влияния новой технологии на окружающую среду.

4. Выполнить экспериментальные исследования по оценке воздействия разрядно-импульсной технологии на природно-антропогенный комплекс.

5. Определить эколого-экономический эффект от внедрения РИТ для усиления земляного полотна железных дорог. 

Современное понимание природно-антропогенного комплекса (ПАК)

Природно-антропогенный комплекс [ПАК] можно представить как структурированную пространственно-временную систему взаимодействующих природных, социоприродных и техногенных компонентов окружающей среды, взаимообусловленных в своем размещении, характеризующуюся антропогенной нагрузкой на природные компоненты среды [1, 52, 53, 60]. Понятие ПАК практически сближается с понятием природно-территориального комплекса, при условии выделения в последнем антропогенных (техногенных) компонентов и факторов влияния на природную и социоприродную среду. По своему пространственному размещению ПАК может, в зависимости от масштаба рассмотрения, как располагаться на территории микрорайона, в том числе заводской территории, транспортных узлов и дороги, так и охватывать границы биосферы.е компоненты (факторы экологической опасности [79]), которые нужно принимать во внимание и, по возможности, оценивать количественно. Эта среда является источником массированной техногенной нагрузки - выделения в окружающую среду ксенобиотиков, физического и др.загрязнения среды, порождая целый ряд биотических, ландшафтных и, в конечном итоге, биосферных нарушений. При рассмотрении какого-либо конкретного природно-антропогенного комплекса мы выделяем каксредыобитания, так и место обитания.

Экологическая оценка природно-антропогенного комплекса предполагает достоверную оценку экологических ситуаций, складывающихся на разных структурных уровнях комплекса в разные периоды времени.

Экологической называем любую информацию, используемую при характеристике экологической ситуации. В современных условиях экологическая информация понимается как любая информация о состоянии объектов окружающей среды и биосферы, факторах физических воздействий, состоянии здоровья и безопасности людей, условиях жизни людей, состоянии объектов природного и культурного наследия, а также как информация о планируемой или текущей деятельности, затрагивающей перечисленное, включая подготовку и реализацию политических и административных решений.Учитывая, что экологическая оценка представляет собой обобщенную и систематизированную информацию, можно выделить два уровня интеграции экологических данных [53].

Нижний уровень представлен данными по оценке состояния какого-либо компонента природно-антропогенного комплекса - воздушной среды, водных объектов, почвы и т.п. Выбор показателей может быть обусловлен несколькими соображениями. Во-первых, выраженным влиянием данного показателя на экологическую ситуацию (приоритетностью). Во-вторых, достаточной методической проработанностью вопросов оценки соответствующих характеристик и, кроме того, наличием унифицированных методик оценки.

Верхний уровень представлен совокупностью данных по результатам оценки экологического состояния соответствующих компонентов комплекса, с выделением тех факторов, которые имеют важнейшее и определяющее значение. При этом каждый влияющий (значимый) фактор экологического состояния имеет количественную характеристику и описание конкретных условий воздействия (метеорологических, гидрологических, хронологических, биотических иДР-) Оценка экологической ситуации требует проведения инвентаризационныхисследований, т.е. сбора экологической информации по рассматриваемым компонентам природно-антропогенного комплекса. Кроме того, любая оценка экологического состояния имеет, в качестве необходимой отправной точки, некоторую информацию (банк данных) об экологических ситуациях прошлого. Важную роль в формировании инвентаризационной информации играют данные о влиянии на компоненты природно-антропологического комплекса экологических факторов - биотических, абиотических и антропогенных.

Каждый экологический фактор нуждается по возможности в количественной и качественной характеристике, оценке диапазона встречающихся значений с учетом их колебаний в строго фиксированные временные интервалы.

Для рассматриваемой и решаемой задачи в диссертационной работе основными показателями экологического состояния природно-антропогенного комплекса являются:состояние воздушной среды, связанное с выпадением твердых атмосферных частиц, химическим загрязнением, микробиологическим загрязнением;состо яние водных объектов, связанное с определением показателей качества воды (оценка чистоты воды, определение качественных параметров воды), оценкой признаков нарушения почвенного покрова, степени загрязненности почв, оценка плодородия почвы;состояние биоты в зоне исследований связанное с определением видового разнообразия и количественного осадка популяций (флора и фауна), оценка признаков нарушения жизнедеятельности, стадии деградации почвенных систем;

Основные характеристики силового поля при электрическом разряде в жидкой среде

Электрический разряд (ЭР) в жидкости (электрогидравлический эффект) представляет собой процесс прямого преобразования электрической энергии в механическую энергию гидродинамического возмущения воздействующего на рабочее тело Об этом явлении еще в XIX в. было отмечено английскими исследователями Р.Лейном и ДЛристии при изучении возможности создания звуковых и ударных волн высокой интенсивности.

В 1944 г Б Р Лазаренко и Н.И.Лазаренко указали на возможность использования импульсных электрических разрядов в жидкости для обработки металлов путем создания плотной высокотемпературной плазмы. Г.И.Покровскии и К П Станюкович изучали возможность создания кумулятивных струи при электрическом разряде в жидкости. В 1948 г. Р.Фрюнгель предпринял первую попытку измерения электромеханического К.П.Д. разряда в воде. С 1953 г. появились первые публикации по изучению и применению электрического разряда Л.А.Юткина, который назвал это явление электрогидравлический эффект и определил многие области его применения [91].

На рис.б представлена простейшая электрическая цепь для получения электрического разряда в жидкой среде. -т— - о А Рис.6. Общая схема для получения электрического разряда в жидкой среде. На рис.6: 1 - высоковольтный трансформатор (понижающий), с выходным напряжением 380 В; 2 - выпрямитель; 3 - емкостной накопитель, на котором происходит накопление энергии Е0 для совершения рабочего процесса; 4 — токоогра-ничивающее сопротивление; 5 - управляемый разрядник; 6 - рабочая жидкая среда; 7 - рабочий электрод, на котором происходит выделение энергии Е0 за паянной на емкости С, величина энергии на емкость будет равна Е0 = СО / 2, где: О - рабочее напряжение до которого заряжается емкость (конденсатор). Процесс разряда емкости на рабочий промежуток описывается системой уравнений, представленных в работе [5].

В данной работе получено решение этих уравнений, при этом было показано, что параметры силового поля при разряде в основном зависят от удельной скорости выделения мощности N на единицу длины межэлектродного промежутка б. При этом начальная скорость расширения канала разряда ин =7,9-10" (N/б), м/с, начальная температура плазмы в канале разряда T = 56(N/6J , К, начальное давление на фронте ударной волны Рфн = 6,4 (N/б), Па. В таблице 3 представлены расчетные параметры силового поля при электрическом разряде в жидкой среде в зависимости от удельной скорости выделения мощности N/б, максимальное значение N/б достигается при выполнении условия бж « 0,06 и VC, где V) - [кв], с - [мкф], бж - величина межэлектродного прометка в [мм]. Чф - начальная скорость фронта ударной волны; Т4 - время действия ударной волны при разряде. На рис.7 представлена опытная осциллограмма давления в ударной волне при разряде, на рис.8 представлены частотные характеристики акустического поля при разряде в зависимости от удельной энергии ударной волны, на этом же рисунке представлена частотная характеристика акустического поля от действия взрыва [ 19]. Из этого рисунка видно, что частотный спектр акустического поля при ЭР лежит в диапазоне от f = 103 Гц до 106 Гц. Результаты расчета и опыта показывают, что при разряде наиболее реально достижимая удельная скорость выделения мощности в канале разряда составляет (1-10) 1014, Вт/ см. При взрыве бризантного ВВ этот параметр составляет

Вторая стадия развития электрического разряда сопровождается образованием пульсирующей парогазовой полости, что вызывает гидродинамические колебания жидкости и ведет к появлению кавитационных процессов [13], [95].

На рис.9 представлена опытная осциллограмма пульсации парогазовой полости при разряде. По данным полученным в работе [ 19] можно сделать выводы о том, что частота пульсации парогазовой полости при заданном изменении рабочих параметров разряда организовывается частотами г=(25-н100) Гу и f = 1000 Гц

. Разработка базовой модели для оценки воздействия РИТ на окружающую среду

Экологическая оценка изменения природно-антропогенного комплекса под воздействием технической системы в процессе выполнения работ предполагает достоверную оценку экологических ситуаций, складывающихся на разных структурных уровнях выделенного комплекса в различные периоды времени.

Под экологической ситуацией (обстановкой) мы понимаем непрерывную последовательность состояний окружающей среды, которая отражает совокупность обстоятельств и условий взаимодействия общества и природной среды. Эти обстоятельства взаимодействия всегда определены во времени и локализованы в пространстве. Для достоверного и полного описания экологической ситуации по какому-либо компоненту природно-антропогенного комплекса желательно иметь как можно больше экологической информации.

Следует особо отметить, что получение экологической информации, как правило, немыслимо без выполнения измерений каких-либо параметров или использования результатов чьих-либо уже выполненных измерений. Учитывая, что экологическая оценка представляет собой обобщенную и систематизированую информацию, можно выделить два уровня интеграции экологических данных. Нижний уровень представлен данными по оценке состояния какого-либо компонента природно-антропогенного комплекса - воздушной среды, водных объектов, почвы и т.п. Выбор показателей может быть обусловлен несколькими соображениями. Во-первых, показатели должны иметь основополагающее значение для характеристики экологической ситуации. Во-вторых, целесообразно изучать, в первую очередь, те показатели, по которым ситуация в данном месте является неблагополучной.

В-третьих, целесообразно изучать те показатели, по которым ожидается изменение экологической ситуации в результате деятельности человека. Верхний уровень представлен совокупностью данных по результатам оценки экологического состояния соответствующих компонентов комплекса, с выделением тех факторов, которые имеют важнейшее и определяющее значение. При этом каждый влияющий (значимый) фактор экологического состояния имеет количественную характеристику и описание конкретных условий воздействия.

Таким образом, экологическая ситуация описывается множеством факторов, имеющих различные диапазоны значений и единицы измерений. При анализе экологической обстановки данной местности необходимо отслеживать ее изменение во времени по каждому наблюдаемому фактору, сравнивать различные (во времени) состояния, выявлять причины изменения экологической обстановки, прогнозировать состояние ПАК при отсутствии внешних воздействий на него и изменение ПАК под воздействием известных внешних факторов.

Для решения данной задачи необходимо разработать базовую математическую модель для оценки воздействия РИТ на окружающую среду и на этой основе обосновать методику, позволяющую оценить экологическую обстановку как единое целое и количественно сравнить различные во времени изменения состояния ПАК [53].

Так как любая экосистема зависит от множества случайных факторов, то можно предположить, что отклонения ее состояния подчиняются нормальному закону распределения для чего необходимо проводить данную гипотезу [43]. Для ее решения необходимо собрать все имеющиеся данные по каждому свойству каждого компонента изучаемого ПАК и, при необходимости, провести дополнительные измерения значимых для данной местности свойств в течение определенного времени (не менее года, так как экологическая обстановка изменяется в зависимости от времени года). Данных должно быть достаточно для возможности проведения их статистической обработки и проверки гипотезы о соответствии отклонения значений свойств нормальному закону распределения (от 100 значений). Желательно, чтобы измерения всех свойств каждого компонента экосистемы осуществлялись одновременно, В случае невозможности выполнения данного условия, необходимо тщательно фиксировать условия, при которых выполнялись измерения (дата, время года, время суток, температура воздуха и т.д.).

Таким образом, для каждого свойства каждого компонента можно по выборке значений объема п заданным построить нормальное распределение N (ш, о), где значение m (математическое ожидание, совпадающее со средним значением) и значение с (среднее квадратическое отклонение, совпадающее со стан 1 я дартным отклонением), при этом математическое ожидание m = — txi стан Я (-1 дартное отклонение Для решения вопроса о пригодности нормального закона распределения к данной выборке значений следует применить критерий соответствия График базового нормального распределения Для получения рейтинговой оценки состояния окружающей среды (ПАК) необходимо применить следующий способ пересчета исходных данных. С помощью коэффициента нормирования (к;) значения свойства (XJ), обозначим новое значение yj. А(=1/т,, y, = xrkt (20) Затем к полученному значению следует применить нормализацию и полученное значение обозначим z,. z, = (21) и для полученного Z; вычислить значение плотности нормального распределения N(0SCF), o = \/-Jbt. Данный способ позволит сопоставить каждому значению наблюдаемого свойства некоторую безразмерную величину, равную степени близости значения величины к математическому ожиданию (zi). При этом для любого свойства значение этой величины близко к 1, На основании этих значений можно получить значение для компонента в целом (ZKOMII.) - рейтинг данного состояния компонента. Для этого каждому свойству компонента сопоставляем его значимость в долях для компонента в целом (di). Тогда значение Z =2 - ПРИ этом «. 1- 0но оценивает близость исследуемого состояния компонента и его среднестатистического состояния. ZKMm_ = 1 - рейтинг среднестатистического состояния компонента. Таким образом, получаем рейтинговую оценку экологического состояния каждого компонента.

Результаты воздействия электрического разряда (ЭР) на твердеющие растворы (бетоны) для изготовления свайных конструкций с оценкой экологического риска

Установлено, что бетон, обработанный электрическим разрядом (ЭР) имеет более высокую прочность в сравнении с бетоном без обработки ЭР [19] -[22]. Установлено, что ЭР обработка интенсифицирует процессы структурооб-разования бетона и оказывает влияние на фазовый состав цементного камня [40].

В данной работе была поставлена задача установить возможные отклонения в протекании процессов твердения по сравнению с бетоном полученным без обработки ЭР. С использованием рентгено-фазового анализа исследованы образцы, отобранные на 201 км линии СПб - Москва. Возраст образцов к моменту исследований составил восемь лет. При этом были взяты пробы материалов из свай усиления полученных по традиционной технологии (образец 2) и свай усиления полученных с применением ЭР (образец 1). Рентгенограммы образцов приведены на рис.18. Данные о наличии фаз новообразований по данным рентгено-фазового анализа приведены в таблице. Анализ данных позволяет сделать вывод о том, что в исследованных образцах протекают в основном одинаковые по характеру процессы, новых фаз не обнаружено. Однако, увеличение интенсивности характеристических линий Са(ОН)2 (4.93 (5), 3.11(3), 2,63(10), 1,92(5), 1,79(4), 1,48(2) х 10"10м) и, особенно, 4.93 х 10 10 м, поскольку в данной области отсутствуют рефлексы, присущие минералам цемента, продуктам гидратации или минералам заполнителя, свидетельствуют о том, что даже после восьми лет твердения, степень гидратации цемента в образцах, полученных по технологии РИТ выше, чем у контрольных (основание, уложенное по традиционной технологии).

Количественная оценка содержания отдельных фаз и степени гидратации цемента производилась методом дифференциально-термического анализа. При этом сравнивались образцы, полученные в лабораторных условиях по разрядно-импульсной технологии и твердевшие в нормальных температурно-влажностных условиях. Предметом второго исследования были образцы свайных оснований, отобранные непосредственно на объекте 202 км, в возрасте восьми лет, изготовленные по традиционной технологии и по РИТ технологии.

По результатам первого исследования, можно сделать следующие выводы: общая потеря массы при нагреве в интервале 20 - 900С для контрольных образцов составляет примерно 13, 1 массовых процента, для образцов, полученных по РИТ - 12.2 массовых процента. При этом в интервале 20 - 900С для контрольных образцов потеря массы составляет 5,0%, для обработанных образцов — 4,1%. В интервале 200 — 900С для контрольного состава потеря массы 8,1 %, для обработанных - 8,3 %.

При расчете содержания фаз Са(ОН)2 (по данным о потерях массы в интервале 420 - 550С) и СаСОз (по данным о потерях массы в интервале 550 -900С) оказалось, что для контрольных образцов содержание Са(ОН)г 4,4%, для обработанных образцов - 5,1%. Это позволяет утверждать, что при использовании разрядно-импульсной технологии степень гидратации цемента увеличивается. Рассматривая вопрос о фазовом составе камня по данным ДТА можно сделать вывод об отсутствии в составе контрольного образца СаСОэ (отсутствие эндоэффектов при 700С и 810С). В составе образца, полученного по разрядно-импульсной технологии такой эффект имеется).

Для сравнительных оценок о степени гидратации цемента можно судить по условной характеристике - потере массы в интервале температур 200 -500С. В контрольном опыте - 3,6% в обработанном образце - 4,1%. Следовательно, использование разрядно-импульсной технологии приводит к увеличению степени гидратации цемента в возрасте 28 суток твердения, а также появлению фазы карбоната кальция.

Результаты второго исследования, в котором сравнивались потери массы образцов, отобранных на объекте в гораздо более позднем возрасте представлены в таблице 31. Основным выводом, который можно сделать по представленным данным является отсутствие новых фаз в составе бетона, при этом степень гидратации образцов, твердевших по разрядно-импульсной технологии также несколько выше.

Таблица Образец Эффект Эндо, С Экзо, С Потерямассы, мг Общая потеря при эффектах,мг/% Общая потеря по де-ривато-грамме Гелевая вода, мг/% 120 44 2 460 - 3 485 4 73,0 86,4 3,4 560 2 5 830 23 1 120 45 2 460 - 3 497 4 80,0 87,0 7,0 570 5 5 838 26 Анализ опытных данных позволяет сделать вывод о том, что в исследуемых образцах протекают в основном одинаковые процессы, степень гидратации цемента в образцах полученных из свай изготовленных по РИТ выше, чем в образцах из сваи, изготовленной по традиционной технологии и лабораторных образцах. Вывод о том, что в бетоне обработанном в свае с помощью ЭР не зафиксированы появления новых фазовых составляющих, что позволяет сделать вывод о том, что электрический разряд в жидкости (в бетоне) не ухудшает экологического состояния в зоне усиления земляного полотна. 4.2, Результаты воздействия ЭР на грунты сложения земляного полотна с оценкой экологического риска

Для оценки экологического риска при воздействии электрического разряда на грунт сложения земляного полотна был организован и проведен натурный эксперимент на 202 км линии СПб-Москва Октябрьской железной дороги с использованием разрядно-импульсного оборудования:

Похожие диссертации на Комплексная оценка влияния разрядно-импульсной технологии усиления земляного полотна железных дорог на окружающую среду