Реєстраційний номер
0826U004158, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
31-08-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Удосконалення технології влаштування земляного полотна та основи дорожнього одягу із застосуванням золи-винесення.
Здобувач
Скоропадський Віктор Вікторович,
Керівник Бондаренко Людмила Петрівна
Керівник Савенко В’ячеслав Якович
Опонент Кузло Микола Трохимович
Опонент Дорожко Євген Вікторович
Рецензент Баран Сергій Анатолійович
Рецензент Чечуга Олександр Сергійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний транспортний університет
Опис
У першому розділі виконано аналітичний огляд наукових праць і практичного досвіду використання золи-винесення як техногенного мінерального матеріалу в дорожньому будівництві. Розглянуто природу її утворення, фізико-хімічні та мінералогічні властивості, класифікацію, пуцоланову й гідравлічну активність, а також основні напрями застосування у світі та в Україні.
У другому розділі обґрунтовано планування та програму експериментальних досліджень впливу золи-винесення на фізико-механічні й експлуатаційні властивості ґрунтових та щебенево-піщаних сумішей для дорожнього будівництва. Для неукріплених ґрунтових сумішей основним фактором прийнято вміст золи-винесення, для укріплених ґрунтів і ЩПС – вміст золи-винесення та цементу.
У третьому розділі виконано комплекс випробувань вихідних матеріалів, ґрунтозольних, цементно-ґрунтових, цементозольних ґрунтових сумішей і укріплених ЩПС, зокрема визначено вологість, щільність, гранулометричний склад, оптимальну вологість, максимальну щільність, показники пластичності, міцність при стиску, водонасичення, набухання, водостійкість, морозостійкість та деформаційні характеристики. Отримані результати порівняно з контрольними складами без золи, що дозволило кількісно оцінити зміну властивостей матеріалів залежно від її вмісту та встановити закономірності структуроутворення в системах «ґрунт – зола», «ґрунт – цемент – зола» і «ЩПС – цемент – зола». Встановлено, що введення золи сприяє поліпшенню гранулометричного складу, заповненню порового простору, підвищенню ущільнюваності, зниженню водочутливості та покращенню деформаційних характеристик матеріалів у раціональному діапазоні її вмісту. Для ґрунтів земляного полотна раціональним є введення 15–20 % золи, для ґрунтів, укріплених цементом, – 15–20 % золи у поєднанні з близько 5 % цементу, а для укріплених щебенево-піщаних сумішей – 10–15 % золи як практичний технологічний діапазон. Побудовані математичні моделі підтверджено статистично; коефіцієнти кореляції становлять від 0,84 до 0,99, а середня похибка апроксимації не перевищує 10 %. Отримані результати підтверджують доцільність застосування золи-винесення як техногенного мінерального компонента для підвищення ефективності дорожньо-будівельних матеріалів і зменшення частки традиційних природних ресурсів.
У четвертому розділі обґрунтовано практичне застосування золи-винесення в земляному полотні та шарах основи дорожнього одягу. Встановлено раціональні межі її використання: 15–20 % – для ґрунтів земляного полотна, 15–20 % – для ґрунтів, укріплених цементом, та 10–15 % – для щебенево-піщаних сумішей, укріплених цементом. Показано, що введення золи поліпшує структуру матеріалів, знижує їх водочутливість, підвищує деформаційні характеристики, довговічність і несучу здатність конструктивних шарів. Наведено вимоги до матеріалів, технологічну послідовність приготування сумішей, особливості влаштування шарів із застосуванням золи-винесення та систему контролю якості. За результатами розрахункової перевірки встановлено, що введення 20 % золи до ґрунту, укріпленого 5 % цементу, забезпечує підвищення модуля пружності з 228 до 308 МПа, а введення 12 % золи до ЩПС 40, укріпленої 3 % цементу, – з 559 до 720 МПа. Це дозволило зменшити товщину шару укріпленого ґрунту з 20 до 18 см, а шару ЩПС 40 – з 15 до 14 см без погіршення розрахункових показників дорожньої конструкції. Загальний модуль пружності конструкції збільшився з 375 до 502 МПа, а коефіцієнт запасу міцності за пружним прогином – з 1,12 до 1,49. Техніко-економічний розрахунок підтвердив доцільність запропонованих рішень: сукупна економія для двох конструктивних шарів становить 64 019,80 грн на 1000 м², а з урахуванням обробки верхньої частини земляного полотна – 77 219,80 грн на 1000 м², що становить 14,76 %.
Ключові слова: автомобільна дорога, земляне полотно, зола-винесення, утилізації відходів, дорожній одяг, напружено-деформований стан, деформація, модуль пружності, дорожнє покриття, ґрунт, ущільнення, статичне навантаження, міцність і довговічність, фізико-механічні характеристики, коефіцієнт міцності.
Дата реєстрації
2026-07-30
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-30 / 2026-09-03
