Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 72377 10.20295/1815-588X-2023-4-811-819 Общетехнические задачи и пути их решения GENERAL TECHNICAL PROBLEMS AND SOLUTION APPROACH Общетехнические задачи и пути их решения Processing of Waste from the Metallurgical Industry for Stabilization and Reinforcemnet of Problematic Soils Переработка отходов металлургической промышленности для стабилизации и укрепления проблемных грунтов Печенцов Илья Михайлович Pechencov Il'ya Mihaylovich Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation 17 12 2023 17 12 2023 20 4 811 819 17 12 2023 https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/72377/view

Цель: Рассмотреть существующие способы переработки и утилизации отходов металлургической промышленности, раскрыть их классификацию. Затронуть негативное воздействия металлургической промышленности, в частности образующихся отходов от их деятельности на геосистемы. Показать технологическое решения проблемы слабых грунтов, с помощью первоначальной их стабилизации и последующим укреплением данных грунтов, для объектов городской инфраструктуры Российской Федерации. Методы: Разработаны различные технологии комплексной переработки твердых отходов металлургии, часть из них реализована в промышленном масштабе за рубежом. У нас такие технологии разрабатываются на уровне исследовательских работ и полупромышленных испытаний. Результаты: Отличительная особенность грунтов, укрепленных твердыми отходами металлургии, состоит в том, что структурообразование и набор прочности происходит как в воздушно-сухой, так и во влажной средах. Данными отходы эффективно укреплять грунты разного гранулометрического и химико-минералогического состава. Как показали лабораторные исследования и опорное строительство, грунты, укрепленные данными комплексными отходами, пригодны для устройства конструктивных слоев дорожных одежд. При укреплении песчаных грунтов происходит чисто механическое пронизывание и обволакивание грунтовых частиц (ввиду малого количества глинистых частиц) без образования прочной пространственной структуры. Практическая значимость: Показана возможность применения отходов металлургического производства для укрепления слабых грунтов, указанные новые методики могут быть рекомендованы к практическому использованию.

Purpose: To examine existing methods of processing and recycling waste from the metallurgical industry, to elucidate their classification. To touch upon the negative impact of the metallurgical industry, in particular, of the waste generated from its activities on geosystems. To present technological solutions for addressing the issue of weak soils through their initial stabilization and subsequent reinforcement, specifically for urban infrastructure objects in the Russian Federation. Methods: Various technologies for the complex processing of solid waste from metallurgy have been developed, some of them have been implemented on an industrial scale abroad. We develop such technologies at the level of research and semi-industrial tests. Results: A distinctive feature of soils reinforced with solid wastes of metallurgy is that structure formation and strength development occur both in air-dry and in humid environments. These wastes effectively strengthen soils of different granulometric and chemical-mineralogical composition. As shown by laboratory studies and supporting construction, soils reinforced with this complex waste are suitable for constructing pavement structural layers. When strengthening sandy soils, a purely mechanical penetration and enveloping of soil particles (due to the small amount of clay particles) occurs without the formation of a strong spatial structure. Practical significance: The possibility of using waste from metallurgical production to strengthen weak soils is shown, and these new methods can be recommended for practical use.

 Металлургические предприятия доменный шлак переработка вторичные материальные ресурсы техногенный отход глинистые грунты устойчивость Metallurgical enterprises blast-furnace slag processing secondary material resources technogenic waste clay soils stability

Бабак Н. А. Физическое загрязнение окружающей среды: учебное пособие / Н. А. Бабак, И. А. Горшкова, О. Ю. Макарова и др. - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2012. - 54 с. Babak N. A. Fizicheskoe zagryaznenie okruzhayuschey sredy: uchebnoe posobie / N. A. Babak, I. A. Gorshkova, O. Yu. Makarova i dr. - SPb.: Peterburgskiy gos. un-t putey soobscheniya, 2012. - 54 s. Кусков С. В. Полигоны твердых бытовых и промышленных отходов / С. В. Кусков, Л. А. Осипова, Е. Н. Щербакова // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2005. - № 3. - С. 70-75. Kuskov S. V. Poligony tverdyh bytovyh i promyshlennyh othodov / S. V. Kuskov, L. A. Osipova, E. N. Scherbakova // Vestnik Astrahanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. - 2005. - № 3. - S. 70-75. Малахов В. М. Городские отходы в Росси: состояние, проблемы, пути решения / В. М. Малахов, А. Г. Гриценко, С. В. Дружинин // Экология. Серия аналитических обзоров мировой литературы. - 2012. - № 98. - С. 1-126. Malahov V. M. Gorodskie othody v Rossi: sostoyanie, problemy, puti resheniya / V. M. Malahov, A. G. Gricenko, S. V. Druzhinin // Ekologiya. Seriya analiticheskih obzorov mirovoy literatury. - 2012. - № 98. - S. 1-126. Большина Е. П. Экология металлургического производства: курс лекций / Е. П. Большина. - Новотроицк: НФ НИТУ «МИСиС», 2012. - 155 с. Bol'shina E. P. Ekologiya metallurgicheskogo proizvodstva: kurs lekciy / E. P. Bol'shina. - Novotroick: NF NITU «MISiS», 2012. - 155 s. Сторожаков С. Ю. Пути утилизации ацетатсодержащих отходов в качестве добавок в бетонные смеси / С. Ю. Сторожаков, С. В. Медведько // Наука и образование: архитектура, градостроительство и строительство: материалы Международной конференции, посвященной 80-летию строительного образования и 40-летию архитектурного образования Волгоградской области, Волгоград, 06-10 сентября 2010 года. - Волгоград: Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, 2010. - С. 331-334. Storozhakov S. Yu. Puti utilizacii acetatsoderzhaschih othodov v kachestve dobavok v betonnye smesi / S. Yu. Storozhakov, S. V. Medved'ko // Nauka i obrazovanie: arhitektura, gradostroitel'stvo i stroitel'stvo: materialy Mezhdunarodnoy konferencii, posvyaschennoy 80-letiyu stroitel'nogo obrazovaniya i 40-letiyu arhitekturnogo obrazovaniya Volgogradskoy oblasti, Volgograd, 06-10 sentyabrya 2010 goda. - Volgograd: Volgogradskiy gosudarstvennyy arhitekturno-stroitel'nyy universitet, 2010. - S. 331-334. Линчевский Б. В. Металлургия черных металлов / Б. В. Линчевский - М.: Книга по Требованию, 2021. - 360 с. Linchevskiy B. V. Metallurgiya chernyh metallov / B. V. Linchevskiy - M.: Kniga po Trebovaniyu, 2021. - 360 s. Гаврилина A. В. Моделирование оценки затрат металлургического предприятия, связанных с загрязнением окружающей среды / A. В. Гаврилина, Н. В. Долбня // Вестник Академии гражданской защиты. - 2018. - № 2(14). - С. 89-96. Gavrilina A. V. Modelirovanie ocenki zatrat metallurgicheskogo predpriyatiya, svyazannyh s zagryazneniem okruzhayuschey sredy / A. V. Gavrilina, N. V. Dolbnya // Vestnik Akademii grazhdanskoy zaschity. - 2018. - № 2(14). - S. 89-96. Временный классификатор токсичных промышленных отходов и методические рекомендации по определению класса токсичности промышленных отходов / Министерство здравоохранения СССР; Государственный комитет СССР по науке и технике. - М., 1987. Vremennyy klassifikator toksichnyh promyshlennyh othodov i metodicheskie rekomendacii po opredeleniyu klassa toksichnosti promyshlennyh othodov / Ministerstvo zdravoohraneniya SSSR; Gosudarstvennyy komitet SSSR po nauke i tehnike. - M., 1987. Шершнева М. В. Геоэкозащитные свойства доменного шлакав дорожном строительстве / М. В. Шершнева, В. Я. Соловьева, Л. Л. Масленникова и др. // Естественные и технические науки. - 2018. - № 9(123). - С. 81-84. Shershneva M. V. Geoekozaschitnye svoystva domennogo shlakav dorozhnom stroitel'stve / M. V. Shershneva, V. Ya. Solov'eva, L. L. Maslennikova i dr. // Estestvennye i tehnicheskie nauki. - 2018. - № 9(123). - S. 81-84. Путилина В. С. Влияние органического вещества на миграцию тяжелых металлов на участках складирования твердых бытовых отходов / В. С. Путилина, И. В. Галицкая, Т. И. Юганова // Экология. Серия аналитических обзоров мировой литературы. - 2005. - № 76. - С. 1-100. Putilina V. S. Vliyanie organicheskogo veschestva na migraciyu tyazhelyh metallov na uchastkah skladirovaniya tverdyh bytovyh othodov / V. S. Putilina, I. V. Galickaya, T. I. Yuganova // Ekologiya. Seriya analiticheskih obzorov mirovoy literatury. - 2005. - № 76. - S. 1-100. Печенцов И. М. Обоснование высокоэффективного вяжущего на основе модифицированного металлургического отхода (доменного шлака), с его последующим применением для стабилизации и укрепления проблемных грунтов / И. М. Печенцов, М. С. Абу-Хасан // БСТ: Бюллетень строительной техники. - 2023. - № 3(1063). - С. 22-25. Pechencov I. M. Obosnovanie vysokoeffektivnogo vyazhuschego na osnove modificirovannogo metallurgicheskogo othoda (domennogo shlaka), s ego posleduyuschim primeneniem dlya stabilizacii i ukrepleniya problemnyh gruntov / I. M. Pechencov, M. S. Abu-Hasan // BST: Byulleten' stroitel'noy tehniki. - 2023. - № 3(1063). - S. 22-25. ГОСТ 25100-2020. Грунты. Классификация (с Изменениями № 1). URL: https://docs.cntd.ru/document/1200174302. GOST 25100-2020. Grunty. Klassifikaciya (s Izmeneniyami № 1). URL: https://docs.cntd.ru/document/1200174302. Соловьева В. Я. Эффективное основание из глинистого грунта для устройства автомобильной дороги / В. Я. Соловьева, М. Абу-Хасан, Н. В. Ершиков и др. // Транспортное строительство. - 2017. - № 11. - С. 26-28. Solov'eva V. Ya. Effektivnoe osnovanie iz glinistogo grunta dlya ustroystva avtomobil'noy dorogi / V. Ya. Solov'eva, M. Abu-Hasan, N. V. Ershikov i dr. // Transportnoe stroitel'stvo. - 2017. - № 11. - S. 26-28. Barišić I. Possibilities of application of slag in road construction / I. Barišić, S. Dimter, I. Netinger // Tehnički vjesnik: znanstveno-stručni časopis tehničkih fakulteta Sveučilišta u Osijeku. - 2010. - Vol. 17. - Iss. 4. - Pp. 523-528. Barišić I. Possibilities of application of slag in road construction / I. Barišić, S. Dimter, I. Netinger // Tehnički vjesnik: znanstveno-stručni časopis tehničkih fakulteta Sveučilišta u Osijeku. - 2010. - Vol. 17. - Iss. 4. - Pp. 523-528. Netinger I. Primjena zgure u graditeljstvu / I. Netinger, D. Bjegović, M. Jelčić et al. // Sabor hrvatskih graditelja / Simović, V. Cavtat: Hrvatski savez građevinskih inženjera, 2008. - Pp. 281-292. Netinger I. Primjena zgure u graditeljstvu / I. Netinger, D. Bjegović, M. Jelčić et al. // Sabor hrvatskih graditelja / Simović, V. Cavtat: Hrvatski savez građevinskih inženjera, 2008. - Pp. 281-292. Netinger I. Mogućnosti primjene domaće zgure kao agregata u betonu / I. Netinger, M. J. Rukavina, D. Bjegović // Građevinar. - 2010. - Vol. 62. - Iss. 1. - Pp. 35-43. Netinger I. Mogućnosti primjene domaće zgure kao agregata u betonu / I. Netinger, M. J. Rukavina, D. Bjegović // Građevinar. - 2010. - Vol. 62. - Iss. 1. - Pp. 35-43.