satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical Universitysat-888Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCIVIL AND INDUSTRIAL ENGINEERINGТЕХНОЛОГИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФЯНОЙ ЗОЛЫ В МАСТИКЕ ДЛЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ МОСТОВЫХ И ТОННЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙTECHNOLOGY AND EFFICIENT USE OF PEAT ASH IN MASTICS FOR WATERPROOFING OF BRIDGE AND TUNNEL STRUCTURESЛяхевичГ. Д.LyahevichG. D.

Доктор технических наук, профессор

Professor, PhD in Engineering

lfidi@hotmail.comЛяхевичА. Г.LyahevichA. G.

Кандидат экономических наук, доцент

Associate Professor, PhD in Economics

lfidi@hotmail.comАлиреза НаджибАгабаба РангразAlireza NajibAgababa Rangraz

Аспирант

Graduate student

lfidi@hotmail.comДалидовскаяА. А.DalidovskayaA. A.

Студентка

lfidi@hotmail.comБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus201507122015067985Copyright © Ляхевич Г.Д., Ляхевич А.Г., Алиреза Наджиб А., Далидовская А.А., 20152015Ляхевич Г.Д., Ляхевич А.Г., Алиреза Наджиб А., Далидовская А.А.Lyahevich G.D., Lyahevich A.G., Alireza Najib A., Dalidovskaya A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/888

Перспективным способом защиты мостов и тоннелей от агрессивного воздействия воды является обмазочная гидроизоляция на основе органоминерального вяжущего. Его структурная прочность может быть увеличена за счет введения частиц, сопоставимых с размерами асфальтенов, а эластичность дисперсионной среды – благодаря введению полимеров. Эти теоретические предпосылки указывают на возможность одновременного обеспечения гибкости при низких температурах и повышенной теплостойкости для мастик на основе органоминеральных вяжущих. В этой связи поставлена цель получить мастику с высокой гибкостью и повышенной теплостойкостью с применением высокодисперсной активированной торфяной золы. Для достижения указанной цели использовали: дробленую резину по ТУ 38.108035–87; дивинилстирольный термоэластпласт ДСТ-30Р-20ПС; битум марки 20/30 по СТБ ЕН 12591–2010; золу от сжигания торфа на Лидском торфобрикетном заводе; индустриальное масло широкого назначения селективной очистки с повышенным индексом вязкости; суперпластификатор – натриевую соль продукта конденсации сульфооксидата ароматических угле­во­дородов с формальдегидом и нейтрали­зации гидроокисью натрия (тип 1). С применением этих материалов разработаны составы и технология приготовления органоминеральных мастик. Их испытания показали, что модификация мастик высокодисперсной торфяной золой, активированной суперпластификатором НСПКСАУсФ-1, различными полимерными добавками, содействует повышению их теплостойкости, эла­стичности, водонепроницаемости, а также позволяет регулировать их технологические и эксплуатационные свойства. Экспериментально подтверждено, что торфяная зола может успешно исполь­зоваться для приготовления высококачественных гидроизо­ля­ционных мас­­тик, так необходимых для защиты мостовых и тоннельных конструкций. Это обеспечит не только большой экономический эффект, но и будет способствовать улучшению экологической обстановке в местах сжигания торфа и захоронения золы.

A prospective method for protection of  bridges and tunnels against aggressive water action is surface waterproofing on the basis of an organo-mineral binder. Its structural strength can be increased by introduction of particles which are similar to the size of  asphaltenes and an elasticity of disperse medium has been increased due to introduction of polymers. These theoretical suppositions point out the possibility for simultaneous provision of flexibility at low temperatures and high heat resistance for mastics on the basis  of organo-mineral binders. In this regard a goal has been set to obtain a mastic high flexibility and high heat resistance  while using finely divided activated peat ash.Rubber crushed in accordance with ТУ (Technical Specifications) 38.108035–87,  divinyl-styrene thermoelastoplast DСT-30Р-20ПС,  bitumen of grade 20/30 in accordance with СТБ ЕН 12591–2010, ash from burning peat at the Lida Peat Briquette Plant, multi-purpose industrial oil of solvent refining with high viscosity index, super-plasticizer – sodium salt which is a condensation product of aromatic carbon sulfo-oxidation with formaldehyde and neutralization with the help of sodium hydroxide (type 1) have been used in order to obtain the stated objective. While using these materials compositions and technology for preparation of organo-mineral mastics have been developed in the paper. Their tests have shown that a modification of finely divided  mastics carried out with the help of peat ash which is activated by super-plasticizer НСПКСАУсФ-1, various polymer additives, contributes to an increase in their heat resistance, elasticity, water resistance, and also allows to control their technological and operational characteristics. The paper has experimentally confirmed that peat ash can be successfully used for preparation of high-quality waterproofing mastics which are so necessary for  protection of bridge and tunnel constructions. Its use will provide not only a great economic impact, but also contribute to improvement of ecological situation in the areas of peat burning and ash disposal.

мастиказолаэкспериментальные исследованияфизико-механи¬ческие свойствазащитамостовые и тоннельные конструкцииэкономический и экологический эффектmasticashexperimental investigationsphysicaland mechanical propertiesprotectionbridge and tunnel constructionseconomic and ecological effectReferencesНовые гидроизоляционные и кровельные материалы и их долговечность / А. М. Кисина [и др.]. – Л.: Энергия, 1980. – 80 с.Kissina, A. M., Ladyzhenskajab L. L., Popchenko, S. N., & Trofimov, V. N. (1980). New waterproof and roofing materials and their durability. Leningrad, Energia. 80 p. (in Russian).Виноградский, Д. Ю. Эксплуатация и долговечность мостов / Д. Ю. Виноградский, Ю. Д. Руденко, А. А. Шкуратовский. – Киев: Будвельник, 1985. – 104 с.Vinogradsky, D. Yu., Rudenko, Yu. D., & Shkuratovsky, A. A. (1985). Operation and durability of bridges. Kiev, Publishing House “Budivelnik”. 104 p. (in Russian).Проблемы долговечности железобетонных мостов / С. Г. Джигит, Ю. Л. Родин, Д. Г. Джигит // Автодорожник Украины. – 1990. – № 2. – С. 32–34.Djigit, S. G., Rodin, Yu. L., & Djigit, D. G. (1990). Problems in durability of reinforced-concrete bridges. Avtodorozhnik Ukrainy [Automobile Road Builder of the Ukraine], 2, 32–34 (in Russian).Джигит, С.Г. Надіний гідроізоляційний захист - запорука довговічності транспортних споруд / С. Г. Джигит [та ін.] // Автошляховик України. – 2001. – № 2. – С. 39–42.Djigit, S. G. Rod?n, Ju. L., Kuz'm?na, N. A. (2001). Reliable waterproof protection – durability guarantee of transport infrastructure facilities. Avtoshliakhovik Ukrainy [Automobile Road Builder of the Ukraine], 2, 39–42 (in Ukrainian).Колбановская, А. С. Исследование дисперсных структур в нефтяных битумах с целью получения оптимального материала для дорожного строительства : автореф. дис… д-ра техн. наук: 05.17.07 / А. С. Колбановская ; Московский институт нефтехимической и газовой пром-сти имени И. М. Губкина. – М., 1967. – 54 с.Kolbanovskaya, A. S. (1967). Issledovanie dispersnyh struktur v neftjanyh bitumah s cel'ju poluchenija optimal'nogo materiala dlja dorozhnogo stroitel'stva. avtoref. Dis. d-ra tehn. nauk [Investigation of disperse structures in oil bitumen with the purpose to obtain optimum material for road construction. Extended abstract of dissertation on D.Sc. in Engineering]. ?oscow. 54 p. (in Russian).Колбановская, А. С. Дорожные битумы / А. С. Колбановская, В. В. Михайлов. – М.: Транспорт, 1973. – 264 с.Kolbanovskaya, A. S., & Mikhailov, V. V. (1973). Road bitumen. ?oscow, Transport. 264 p. (in Russian).Гун, Р. Б. Нефтяные битумы / Р. Б. Гун. – М.: Химия, 1989. – 432 с.Gun, R. B. (1989). Oil bitumen. Moscow, Khimiya. 432 p. (in Russian).Руденская, И. М. Реологические свойства битумов / И. М. Руденская, А. В. Руденский. – М.: Высш. шк., 1967. – С. 3–12.Rudenskaya, I. M., & Rudensky, A. V. (1967). Rheological properties of bitumen. ?oscow, Vysshaya Shkola, 3–12 (in Russian).Руденская, И. М. Состав, структура и физико-механические свойства нефтяных битумов / И. М. Руденская, А. В. Руденский // Дороги и мосты. – 2009. – № 22. – С. 278–295.Rudenskaya, I. M., & Rudensky, A. V. (2009). Composition, structure and physical and mechanical properties of oil bitumen. Dorogi i Mosty [Roads and Bridges], 22, 278–295 (in Russian).Сюняев, 3. И. Реологические свойства битумов в области фазового перехода / 3. И. Сюняев, А. А. Гуреев, С. А. Бегунц // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 1983. – № 1. – С. 48–52.Sunyaev, Z. I., Gureev, A. A., Begunts, S. A. (1983). Rheological properties of bitumen in the field of phase transition. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Neft' i gaz [Higher Educational Institutions News. Oil and Gas], 1, 48–52 (in Russian).Сюняев, 3. И. Физико-химическая механика дисперсных систем / 3. И. Сюняев. – М.: МИНХ и ГП имени И. М. Губкина, 1981. – 90 с.11 Sunyaev, Z. I. (1981). Physicak and chemical mechanics of disperse systems. Moscow: Moscow Institute of Petrochemical Oil and Gas Industry named after Gubkin I.M. 90 p. (in Russian).Руденская, И. М. Органические вяжущие для дорожного строительства / И. М. Руденская, А. В. Руденский. – М.: Транспорт, 1984. – 229 с.Rudenskaya, I. M., & Rudensky, A. V. (1984). Organic binders for road construction. Moscow, Transport. 229 p. (in Russian).Киричек, Ю. А. Экспериментальные исследования свойств модифицированных битумов, применяющихся в дорожном строительстве / Ю. А. Киричек, В. В. Демьяненко, А. А. Сухоребрый // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2008. – № 6–7. – С. 14–17.Kirichek, Yu. A., Demyanenko, V. V., Sukhorebry, A. A. (2008). Experimental investigations on properties of modified bitumen applied in road construction. Visnik Pridniprovs'ko?derzhavno? akademi? budivnictva ta arhitekturi [Bulletin of Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture], 6–7, 14–17 (in Ukrainian).).Ляхевич, Г. Д. Технология и экономика вяжущих материалов с использованием кислых гудронов / Г. Д. Ляхевич, А. Г. Ляхевич. – Минск: БНТУ, 2006. – 251 с.Lyakhevich, G. D., & Lyakhevich, A. G. (2006). Technology and economics of binding materials while using acid sludge. Minsk: BNTU. 251 p. (in Russian).Ляхевич, Г. Д. Технология термопластификации сапропелитовых и каменных углей / Г. Д. Ляхевич, А. Г. Ляхевич. – Минск: БНТУ, 2009. – 250 с.Lyakhevich, G. D., & Lyakhevich, A. G (2009). Technology of thermoplastification for sapropelite and bituminous coal. Minsk: BNTU. 250 p. (in Russian)Ляхевич, Г. Д. Технология и экономика переработки вторичных резиновых материалов, включая шины с металлокордом / Г. Д. Ляхевич, А. Г. Ляхевич. – Минск: БГПА, 1999. – 244 с.Lyakhevich, G. D., & Lyakhevich, A. G. (1999). Technology and economics for recycling of secondary rubber materials including tyres with steel cords. Minsk: BSPA. 244 p. (in Russian).Ляхевич, Г. Д. Технология производства гидроизоляционных работ: методическое пособие / Г. Д. Ляхевич. – Минск: БНТУ, 2013. – 140 с.Lyakhevich, G. D. (2013). Technology for execution of waterproofing works. Minsk: BNTU. 140 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.