Введение к работе
l О 8 к "7
Актуальность работы. Шлакощелочные бетоны являются одними из современных эффективных материалов. Проведённые в Петербургском государственном университете путей сообщения исследования позволили оценить свойства, изготовить и в 1990 г. впервые в России уложить в путь на Октябрьской железной дороге предварительно напряжённые переводные железнодорожные брусья из шлакощелочного бетона.
Вопрос долговечности строительных изделий и конструкций всегда являлся одним из важнейших в области строительства. Разработка конструкций железобетонных шпал предполагала их использование в течении нескольких межремонтных сроков, однако, в настоящее время большая часть повторно укладываемых шпал направляется на малодеятельные станционные и подъездные пути. Анализ причин разрушения железобетонных шпал в пути показывает, что в большинстве случаев их выход из строя происходит из-за неполного соответствия свойств бетона на основе портландцемента условиям эксплуатации.
Подрельсовые основания железнодорожного пути, вследствие характера своей работы, являются уникальными объектами исследований. В процессе эксплуатации они воспринимают высокие динамические и статические нагрузки, влияние попеременного замораживания и оттаивания, увлажнения и высушивания, воздействие органонефтяной среды и блуждающих токов. Подрельсовые основания, применяемые на железнодорожных путях России в настоящее время, представляют собой сложные предварительно напряжённые струнобе-тонные конструкции, исследование долговечности которых, вследствие возможного характера разрушения, представляет наибольший интерес.
Учитывая это, проведение исследований долговечности конструкций
подрельсовых оснований на основе шлакощелочных вяжущих, является акту
альным. _.._ _ ..__
'Сі .< .-АЗОНАЛЬНАЯ ]
ЫБЛИОТЕКА }
С.Петербург.
Цель работы. Целью работы является оценка долговечности конструкций подрельсовых оснований, изготовленных на основе шлакощелочных вяжущих, после длительной эксплуатации в пути.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
провести оценку минералогического состава шлакощелочного бетона после длительной эксплуатации конструкций в пути;
изучить изменение показателей поровой структуры шлакощелочного камня во времени;
проанализировать изменение внутреннего микротрещинообразования в шлакощелочном бетоне подрельсовых оснований после длительной эксплуатации в пути;
определить физико-механические характеристики шлакощелочного бетона, эксплуатировавшегося длительное время;
изучить коррозионное поведение стальной арматуры в среде шлакощелочного бетона в условиях длительной эксплуатации;
оценить экономическую эффективность производства железнодорожных подрельсовых оснований на основе шлакощелочного бетона.
Научная новизна работы состоит в следующем:
представлен комплекс экспериментальных данных, полученных при изучении свойств шлакощелочного бетона подрельсовых конструкций железнодорожного пути после десятилетней эксплуатации, подтвердивший возможность и перспективность его использования в транспортном строительстве;
доказана стабильность минеральных фаз шлакощелочного бетона после эксплуатации в течении 10 лет в сложных условиях железнодорожного пути;
установлено изменение интегральных и дифференциальных показателей поровой структуры шлакощелочного камня за период времени равный десяти годам;
определена кинетика микротрещинообразования шлакощелочного бетона в процессе эксплуатации;
произведена оценка прочностных и деформативных характеристик шлакощелочного бетона переводных брусьев после десятилетней эксплуатации в пути;
получена закономерность изменения во времени реакционной ёмкости шлакощелочного бетона по отношению к стальной арматуре;
- проведён анализ поведения высокопрочной проволочной, предвари-
тельно напряжённой арматуры в среде шлакощелочного бетона в условиях длительной эксплуатации.
Практическое значение работы заключается в следующем:
результаты, полученные в работе, показали большую, по сравнению с портландцементными, эффективность применения шлакощелочных бетонов в конструкциях подрельсовых оснований железнодорожного пути;
результаты исследований могут быть использованы при рациональном выборе вида вяжущего для изготовления конструкций и сооружений транспортного и других областей строительства, работающих в сложных условиях динамического, атмосферного и коррозионного воздействий, проектируемых на длительные сроки службы;
суммарный расчётный годовой экономический эффект при переводе одной технологической линии ГУЛ «Чудовский завод железобетонных шпал» на производство конструкций из шлакощелочного бетона составляет 3,925 млн. рублей/год;
разработки, полученные в ходе рабогы, используются при чтении лекций по специальностям: «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство», «Мосты и тоннели», «Промышленное и гражданское строительство».
Достоверность полученных результатов подтверждается данными экспериментальных исследований, выполненных с применением современных ме-
тодов физико-химического анализа, достаточными выборками и статистической обработкой результатов.
На защиту выносится:
Совокупность полученных экспериментальных и теоретических результатов, установленных в процессе исследований закономерностей.
Апробация работы
Основные положения работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых учёных «Неделя науки», (ПГУПС, 2000 - 2003 гг.), X научно-практической конференции «Проблемы сбросов и выбросов загрязняющих веществ, размещение отходов» (СПГТУРП, 2001), 5 международной конференции «Environmental Engineering» (Вильнюс, 2002 г.), международной научной конференции «Фундаментальные проблемы комплексного использования природного и техногенного сырья Баренцева региона в технологии строительных материалов» (Апатиты, 2003 г.).
Публикации
Основные положения диссертационной работы опубликованы в 12 печатных работах.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы. Общий объём диссертационной работы составляет 144 страницы, в том числе 19 рисунков, 25 таблиц. Список литературы включает 124 наименования российских и зарубежных авторов.
