Technique and technology of silicates Technique and technology of silicates Техника и технология силикатов 2076-0655 97040 10.62980/2076-0655-2025-184-194 taepas ОСНОВНАЯ РУБРИКА MAIN RUBRIC ОСНОВНАЯ РУБРИКА COMPLEX MINERAL BINDERS FOR SOIL STRENGTHENING BASED ON SECOND-ARY RESOURCES OF THE CHEMICAL AND METALLURGICAL INDUSTRY КОМПЛЕКСНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНЫХ РЕСУРСОВ ХИМИЧЕСКОЙ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Парфенова Анастасия Александровна Parfenova Anastasia Aleksandrovna nastya10092011@mail.ru Синицин Дмитрий Александрович Sinitsin Dmitry Aleksandrovich d4013438@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Глазачев Антон Олегович Glazachev Anton Olegovich anton.glazachev@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Синицина Екатерина Александровна Sinitsina Ekaterina Alexandrovna sinitsina.katy@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Недосеко Игорь Вадимович Nedoseko Igor Vadimovich nedoseko1964@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Уфимский государственный нефтяной технический университет Россия Уфимский государственный нефтяной технический университет Russian Federation Уфимский государственный нефтяной технический университет Россия Уфимский государственный нефтяной технический университет Russian Federation Уфимский государственный нефтяной технический университет Россия Уфимский государственный нефтяной технический университет Russian Federation Уфимский государственный нефтяной технический университет Россия Уфимский государственный нефтяной технический университет Russian Federation Уфимский государственный нефтяной технический университет Россия Уфимский государственный нефтяной технический университет Russian Federation 06 06 2025 06 06 2025 32 2 184 194 28 02 2025 20 03 2025 https://tsilicates.ru/en/nauka/article/97040/view

Транспортное строительство является важной, но материалоемкой отраслью народного хозяйства. Для устройства слоев оснований автомобильных дорог используются преимущественно щебень из плотных горных пород и песчано-гравийные смеси, которые являются дефицитными материалами. Альтернативой природным каменным материалам являются грунты, укрепленные минеральными вяжущими. Для укрепления грунтов в транспортном строительстве в качестве минерального вяжущего используется портландцемент. Допускается также использова-ние для этой цели комплексных минеральных вяжущих с вторичными ресурсами. В Урало-Поволжском регионе к та-ким вторичным ресурсам относятся отходы металлургической промышленности – доменные и конверторные шлаки Челябинского и Магнитогорского металлургических комбинатов. Также используются отходы химической промыш-ленности – минеральный продукт содового производства АО «Башкирская содовая компания». На основе указанных выше вторичных ресурсов было разработано комплексное минеральное вяжущее, изготавливаемое путем совместно-го помола минерального продукта содового производства после предварительного обжига при температуре 950ºС и шлака доменного гранулированного Челябинского металлургического комбината. Разработанное комплексное мине-ральное вяжущее характеризуется прочностью на сжатие 22-24 МПа в возрасте 28 суток нормального твердения, т.е. соответствует марке 22,5 Н по ГОСТ Р 70196-2022 и может использоваться для укрепления связных и несвяз-ных грунтов при устройстве оснований автомобильных дорог.

Transportation construction is an important but material-intensive branch of the national economy. For the construc-tion of road base layers, crushed stone from dense rocks and sand and gravel mixtures are mainly used, which are scarce materials. An alternative to natural stone materials are soils reinforced with mineral binders. Portland cement is used as a mineral binder to reinforce soils in transportation construction. It is also allowed to use complex mineral binders with secondary resources for this purpose. In the Urals-Volga region, such secondary resources include wastes of the metallurgi-cal industry - blast furnace and converter slag from Chelyabinsk and Magnitogorsk metallurgical plants. Waste from the chemical industry is also used - mineral product from the soda production of JSC Bashkir Soda Company. On the basis of the above mentioned secondary resources a complex mineral binder was developed, produced by joint grinding of mineral product of soda production after preliminary firing at 950ºC and granulated blast furnace slag of Chelyabinsk Metallurgi-cal Plant. The developed complex mineral binder is characterized by compressive strength of 22-24 MPa at the age of 28 days of normal hardening, i.e. it corresponds to 22,5 N grade according to GOST R 70196-2022 and can be used for strengthening of cohesive and noncohesive soils in the construction of road bases.

 комплексное минеральное вяжущее укрепление грунтов вторичные ресурсы металлургический шлак минеральный продукт содового производства complex mineral binder soil reinforcement secondary resources metallurgical slag mineral product of the soda industry Работа выполнена в рамках участия ФГБОУ ВО «УГНТУ» в программе развития «Приоритет-2030». The work was carried out within the framework of the participation of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “USPTU” in the development program “Priority-2030”.

Безродных А.А. Терминологические аспекты укрепле-ния грунтов / А.А. Безродных, В.В. Нелюбова, В.В. Стро-кова [и др.] // Инженерные задачи: проблемы и пути реше-ния: Сборник материалов Всероссийской (национальной) научно-практической конференции Высшей инженерной школы САФУ, 20 ноября 2019 года / Составители М.В. Морозова, С.Е. Аксенов. – Архангельск: Северный, 2019. – С. 66-68. Bezrodnyh A.A. Terminologicheskie aspekty ukreple-niya gruntov / A.A. Bezrodnyh, V.V. Nelyubova, V.V. Stro-kova [i dr.] // Inzhenernye zadachi: problemy i puti reshe-niya: Sbornik materialov Vserossiyskoy (nacional'noy) nauchno-prakticheskoy konferencii Vysshey inzhenernoy shkoly SAFU, 20 noyabrya 2019 goda / Sostaviteli M.V. Morozova, S.E. Aksenov. – Arhangel'sk: Severnyy, 2019. – S. 66-68. Марков, А.Ю. Свойства топливных зол различных типов как компонентов битумной эмульсии / А.Ю. Марков, В.В. Строкова, А.А. Безродных, М.А. Степаненко // Строитель-ство и реконструкция. – 2020. – № 2 (88). – С. 67-76. – DOI 10.33979/2073-7416-2020-88-2-67-76. Markov, A.Yu. Svoystva toplivnyh zol razlichnyh tipov kak komponentov bitumnoy emul'sii / A.Yu. Markov, V.V. Strokova, A.A. Bezrodnyh, M.A. Stepanenko // Stroitel'-stvo i rekonstrukciya. – 2020. – № 2 (88). – S. 67-76. – DOI 10.33979/2073-7416-2020-88-2-67-76. Лянгасова С. Грунты как основа будущего строительства / С. Лянгасова // Автомобильные дороги. – 2022. – № 10(1091). – С. 59-61. Lyangasova S. Grunty kak osnova buduschego stroitel'stva / S. Lyangasova // Avtomobil'nye dorogi. – 2022. – № 10(1091). – S. 59-61. The use of synthetic materials in the highway engineering in the Urals / A. Bartolomey, A. Bogomolov, V. Kleveko, A. Ponomarev, V. Ofrikhter // Proceedings of the twelfth Euro-pean conference on soil mechanics and geotechnical engineer-ing. – Amsterdam, Netherlands, 1999. – Vol. 2. – P. 1197–1202. The use of synthetic materials in the highway engineering in the Urals / A. Bartolomey, A. Bogomolov, V. Kleveko, A. Ponomarev, V. Ofrikhter // Proceedings of the twelfth Euro-pean conference on soil mechanics and geotechnical engineer-ing. – Amsterdam, Netherlands, 1999. – Vol. 2. – P. 1197–1202. Kozlova, I., Samchenko, S., Zemskova O. Physico-Chemical Substantiation of Obtaining an Effective Cement Composite with Ultrafine GGBS Admixture // Buildings. – 2023. - Vol. 13. - №4,. – Р. 925. https://doi.org/10.3390/buildings13040925. Kozlova, I., Samchenko, S., Zemskova O. Physico-Chemical Substantiation of Obtaining an Effective Cement Composite with Ultrafine GGBS Admixture // Buildings. – 2023. - Vol. 13. - №4,. – R. 925. https://doi.org/10.3390/buildings13040925. Взаимодействие фосфорного шлака, жидкого стекла и грунта в земляном полотне лесовозных автомобильных дорог / И. А. Викулин, Д. Г. Козлов, Ю. А. Боровлев [и др.] // Системы. Методы. Технологии. – 2024. – № 3(63). – С. 84-94. Vzaimodeystvie fosfornogo shlaka, zhidkogo stekla i grunta v zemlyanom polotne lesovoznyh avtomobil'nyh dorog / I. A. Vikulin, D. G. Kozlov, Yu. A. Borovlev [i dr.] // Sistemy. Metody. Tehnologii. – 2024. – № 3(63). – S. 84-94. Безрук В.М. Технология и механизация укрепления грунтов в дорожном строительстве / В.М. Безрук, Е.Ф. Ле-вицкий, Л.Н. Ястребова, М.А. Либерман, В.С. Исаев, Л.И. Глухман. - М.: Транспорт, 1976. – 232 с. Bezruk V.M. Tehnologiya i mehanizaciya ukrepleniya gruntov v dorozhnom stroitel'stve / V.M. Bezruk, E.F. Le-vickiy, L.N. Yastrebova, M.A. Liberman, V.S. Isaev, L.I. Gluhman. - M.: Transport, 1976. – 232 s. Корочкин А. В. Проектирование и строительство до-рожных одежд с применением цементогрунтов / А.В. Ко-рочкин // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. – 2021. – № 9. – С. 69-72. – DOI 10.36535/0236-1914-2021-09-13. Korochkin A. V. Proektirovanie i stroitel'stvo do-rozhnyh odezhd s primeneniem cementogruntov / A.V. Ko-rochkin // Transport: nauka, tehnika, upravlenie. Nauchnyy informacionnyy sbornik. – 2021. – № 9. – S. 69-72. – DOI 10.36535/0236-1914-2021-09-13. Чудинов С.А. Укрепление грунтов портландцементом с добавлением модифицированного лигносульфоната / С. А. Чудинов, Н. В. Ладейщиков // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. – 2022. – Т. 1. – С. 338-341. Chudinov S.A. Ukreplenie gruntov portlandcementom s dobavleniem modificirovannogo lignosul'fonata / S. A. Chudinov, N. V. Ladeyschikov // Modernizaciya i nauchnye issledovaniya v transportnom komplekse. – 2022. – T. 1. – S. 338-341. Голубева Е.А. Сокращение эксплуатационных затрат путем применения инновационных материалов отече-ственного производства / Е. А. Голубева, И. М. Карамы-шев, Н. Е. Костюков // Мир дорог. – 2018. – № 111. – С. 16-19. Golubeva E.A. Sokraschenie ekspluatacionnyh zatrat putem primeneniya innovacionnyh materialov oteche-stvennogo proizvodstva / E. A. Golubeva, I. M. Karamy-shev, N. E. Kostyukov // Mir dorog. – 2018. – № 111. – S. 16-19. Гришин А.Н., Панченко А.И., Харченко И.Я., Баженов М.И. Тонкодисперсное композиционное вяжущее для за-крепления грунтов инъекционным способом // Вестник МГСУ. – 2017 - № 12(11). – С.1289-1298. Grishin A.N., Panchenko A.I., Harchenko I.Ya., Bazhenov M.I. Tonkodispersnoe kompozicionnoe vyazhuschee dlya za-krepleniya gruntov in'ekcionnym sposobom // Vestnik MGSU. – 2017 - № 12(11). – S.1289-1298. Ларионова Н.А. Влияние поверхностных пленок на эффективность укрепления песчаных грунтов неорганиче-скими вяжущими / Н. А. Ларионова // Инженерная геоло-гия. – 2022. – Т. 17, № 1. – С. 20-32. – DOI 10.25296/1993-5056-2022-17-1-20-32. Larionova N.A. Vliyanie poverhnostnyh plenok na effektivnost' ukrepleniya peschanyh gruntov neorganiche-skimi vyazhuschimi / N. A. Larionova // Inzhenernaya geolo-giya. – 2022. – T. 17, № 1. – S. 20-32. – DOI 10.25296/1993-5056-2022-17-1-20-32. Слободчикова Н.А. Научные основы подбора состава грунтов, укрепленных известью / Н. А. Слободчикова // Вестник науки и образования Северо-Запада России. – 2017. – Т. 3, № 4. – С. 62-68. Slobodchikova N.A. Nauchnye osnovy podbora sostava gruntov, ukreplennyh izvest'yu / N. A. Slobodchikova // Vestnik nauki i obrazovaniya Severo-Zapada Rossii. – 2017. – T. 3, № 4. – S. 62-68. Шеломенцев С.В. Улучшение свойств грунтов с помо-щью модификаторов / С. В. Шеломенцев, В. А. Репринцев // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2019. – № 1. – С. 315-326. Shelomencev S.V. Uluchshenie svoystv gruntov s pomo-sch'yu modifikatorov / S. V. Shelomencev, V. A. Reprincev // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. – 2019. – № 1. – S. 315-326. Кривобородов Ю.Р., Козлова И.В., Земскова О.В., Бо-рисенков Н.С. Разработка цементных композиций с тонко-дисперсным перлитом для инъекционного закрепления грунтов // Техника и технология силикатов. – 2023. – Т. 30, №3. – С. 272 – 280. Krivoborodov Yu.R., Kozlova I.V., Zemskova O.V., Bo-risenkov N.S. Razrabotka cementnyh kompoziciy s tonko-dispersnym perlitom dlya in'ekcionnogo zakrepleniya gruntov // Tehnika i tehnologiya silikatov. – 2023. – T. 30, №3. – S. 272 – 280. Бавбель Е.И. Разработка состава малоцементного ком-позиционного вяжущего для укрепления местных дорож-ных грунтов / Е. И. Бавбель, А. И. Науменко, М. В. Жилин-ский // Sciences of Europe. – 2018. – № 31-1(31). – С. 43-46. Bavbel' E.I. Razrabotka sostava malocementnogo kom-pozicionnogo vyazhuschego dlya ukrepleniya mestnyh dorozh-nyh gruntov / E. I. Bavbel', A. I. Naumenko, M. V. Zhilin-skiy // Sciences of Europe. – 2018. – № 31-1(31). – S. 43-46. Использование отходов производства кальцинирован-ной соды для получения известьсодержащих вяжущих и строительных материалов на их основе / А. А. Оратовская, Д. А. Синицин, Л. Ш. Галеева [и др.] // Строительные мате-риалы. – 2012. – № 2. – С. 52-53. Ispol'zovanie othodov proizvodstva kal'cinirovan-noy sody dlya polucheniya izvest'soderzhaschih vyazhuschih i stroitel'nyh materialov na ih osnove / A. A. Oratovskaya, D. A. Sinicin, L. Sh. Galeeva [i dr.] // Stroitel'nye mate-rialy. – 2012. – № 2. – S. 52-53. Анализ состава, свойств и перспективы применения минерального продукта содового производства АО «Баш-кирская содовая компания» для изготовления энергоэф-фективных вяжущих / С.Л. Мамулат, В.В. Бабков, Э.М. Да-выдов [и др.] // Строительные материалы. – 2022. – № 3. – С. 61-73. – DOI 10.31659/0585-430X-2022-800-3-61-73. Analiz sostava, svoystv i perspektivy primeneniya mineral'nogo produkta sodovogo proizvodstva AO «Bash-kirskaya sodovaya kompaniya» dlya izgotovleniya energoef-fektivnyh vyazhuschih / S.L. Mamulat, V.V. Babkov, E.M. Da-vydov [i dr.] // Stroitel'nye materialy. – 2022. – № 3. – S. 61-73. – DOI 10.31659/0585-430X-2022-800-3-61-73. Джандуллаева, М. С. Физико-механические свойства силикатных материалов на основе твердых отходов содо-вого производства / М. С. Джандуллаева, Т. А. Атакузиев // Химическая промышленность. – 2017. – Т. 94, № 1. – С. 31-33. – EDN YMIGDB. Dzhandullaeva, M. S. Fiziko-mehanicheskie svoystva silikatnyh materialov na osnove tverdyh othodov sodo-vogo proizvodstva / M. S. Dzhandullaeva, T. A. Atakuziev // Himicheskaya promyshlennost'. – 2017. – T. 94, № 1. – S. 31-33. – EDN YMIGDB. Твердые отходы содового производства - важный ре-зерв расширения сырьевой базы получения извести и низ-коэнергоемких бесклинкерных вяжущих на ее основе / А.Н. Рязанов, Д.А. Синицин, Г.Ю. Шагигалин [и др.] // Строительные материалы. – 2020. – № 4-5. – С. 14-17. – DOI 10.31659/0585-430X-2020-780-4-5-14-17. Tverdye othody sodovogo proizvodstva - vazhnyy re-zerv rasshireniya syr'evoy bazy polucheniya izvesti i niz-koenergoemkih besklinkernyh vyazhuschih na ee osnove / A.N. Ryazanov, D.A. Sinicin, G.Yu. Shagigalin [i dr.] // Stroitel'nye materialy. – 2020. – № 4-5. – S. 14-17. – DOI 10.31659/0585-430X-2020-780-4-5-14-17. Композиционные материалы для дорожного строи-тельства на основе отходов химической и металлургиче-ской промышленности / В. В. Бабков, И. В. Недосеко, А. О. Глазачев [и др.] // Строительные материалы. – 2023. – № 1-2. – С. 88-94. – DOI 10.31659/0585-430X-2023-810-1-2-88-94. Kompozicionnye materialy dlya dorozhnogo stroi-tel'stva na osnove othodov himicheskoy i metallurgiche-skoy promyshlennosti / V. V. Babkov, I. V. Nedoseko, A. O. Glazachev [i dr.] // Stroitel'nye materialy. – 2023. – № 1-2. – S. 88-94. – DOI 10.31659/0585-430X-2023-810-1-2-88-94.