Оценка эффективности теплоизоляционных материалов с помощью проведения тепловых прогнозных расчетов
Ключевые слова:
пенополистирол, морозное пучение, теплоизоляция, золошлаковые отходы, тепловые расчеты, технология укладкиАннотация
В статье показаны проблемы, связанные с нарушением технологии укладки пенополистирольных плит при проведении капитальных ремонтов железнодорожных путей. Указано на недостатки, возникающие при новом строительстве и эксплуатации участков пути с теплоизоляционными материалами. Актуальность работы заключается в аргументации замены малоэффективного пенополистирола на экологически безопасные полимерные композиционные материалы с повышенными прочностными характеристиками. Учеными Забайкальского института железнодорожного транспорта Иркутского государственного университета путей сообщения на основе золошлаковых отходов разработаны материалы – аналоги пенополистирола. Основная цель работы – оценка эффективности предложенных теплоизоляционных материалов с помощью проведения тепловых прогнозных расчетов. Теплотехнические сравнительные расчеты проводились с применением программного комплекса Frost 3D Universal. Прогноз эффективности действия представленных проектных мероприятий осуществлялся сроком на пять лет. Установлено, что температура грунта на границе между основной площадкой земляного полотна и применяемыми в настоящее время теплоизоляторами составляет примерно 0,76 °С на середину декабря пятого года эксплуатации. Однако в случае использования предлагаемых теплоизоляторов при аналогичном сроке эксплуатации температура грунта будет достигать примерно 0,92 °С. В целом это позволяет сказать, что по теплотехническим свойствам теплоизолятор, выполненный на основе золошлаковых отходов, соответствует всем необходимым требованиям. Его применение может быть целесообразно при необходимости полного выведения зоны промерзания (оттаивания) из пучинистых грунтов. Кроме того, это поможет исключить ряд недостатков, обнаруживающихся в процессе работы с существующими теплоизоляторами. Например, при укладке на основную площадку земляного полотна есть возможность его раскатывания.
Библиографические ссылки
Кондратьев В.Г. Активные способы укрепления основания земляного полотна на вечномерзлых грунтах. Чита : Заб-транс, 2001. 100 с.
Кондратьев В.Г. Стабилизация земляного полотна на вечномерзлых грунтах. Чита : Полиграф-Ресурс, 2011. 176 с.
Ковенькин Д.А., Валиев Н.А. Защита от деградации многолетнемерзлых грунтов на снегозаносимых участках // Путь и путевое хозяйство. 2021. № 11. С. 23–26.
Принятие решений при выборе конструкций и параметров сезонных охлаждающих устройств / В.А. Подвербный, А.А. Перелыгина, Л.Ю. Гагарин и др. // Образование – Наука – Производство : материалы Всерос. науч.-практ. конф. Чита, 2019. С. 147–160.
Кирпичников К.А., Дашинимаев З.Б., Баклаженко А.Г. Способ стабилизации земляного полотна в районах распростра-нения вечной мерзлоты с применением инновационных материалов // Образование – Наука – Производство : материалы Всерос. науч.-практ. конф. Чита, 2018. Т. 1. С. 92–96.
Валиев Н.А., Кондратьев В.Г. Эксперименты по стабилизации земляного полотна на центральном участке Байкало-Амурской магистрали с помощью солнцеосадкозащитных навесов // Инженерная геология. 2015. № 4. С. 56–63.
Валиев Н.А., Кондратьев В.Г. Результаты опытно-экспериментальных работ по охлаждению многолетнемерзлых грунтов в основании железнодорожного пути на центральном участке БАМ // Материалы Пятой конференции геокриологов России. М, 2016. Т. 1. С. 168–175.
Валиев Н.А. Термокомплекс, защита от деградации оснований земляного полотна на многолетнемерзлых грунтах // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы десятой Междунар. науч.-практ. конф. Иркутск, 2019. Т. 1. С. 538–541.
Road soil concrete based on stone grinder waste and wood waste modified with environmentally safe stabilizing additive / N. Konovalova, P. Pankov, D. Bespolitov et al. // Case Studies in Construction Materials. 2023. Vol. 19. DOI 10.1016/j.cscm.2023.e02318.
Structural Formation of Soil Concretes Based on Loam and Fly Ash, Modified with a Stabilizing Polymer Additive / N. Konovalova, P. Pankov, V. Petukhov et al. // Materials. 2022. Vol. 15. DOI 10.3390/ma15144893.
Overburden Recycling in Manufacture of Composite Materials for Road Construction at Mines / D.V. Bespolitov, N.A. Konovalova, P.P. Pankov et al. // Journal of Mining Science. 2023. Vol. 59. No 1. Р. 167–175.
Повышение реакционной способности золошлаковых отходов с целью их утилизации в дорожном строительстве / Д.В. Бесполитов, П.П. Панков, Н.А. Коновалова и др. // Молодая наука Сибири. 2023. № 1 (19). С. 242–247.
Оценка пригодности золошлаковых отходов Забайкальского края для производства дорожно-строительных материа-лов / П.П. Панков, Н.Д. Шаванов, Д.В. Бесполитов и др. // Экология и промышленность России. 2023. Т. 27. № 5. С. 15–21.
Коновалова Н.А. Научное и практическое обоснование получения экологически безопасных строительных материалов на основе крупнотоннажных отходов производства : дис. … д-ра. техн. наук. Иркутск, 2022. 373 с.
Панков П.П. Разработка экологически безопасных дорожно-строительных материалов на основе крупнотоннажных от-ходов производства : дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 2021. 166 с.
СП 447.1325800.2019 Железные дороги в районах вечной мерзлоты. Основные положения проектирования : утв. при-казом Минстроя РФ № 82/пр от 04.02.2019 (ред. 09.02.2023). Введ. 2019–08–05. М. : Минстрой России, 2019. 58 с.
СП 498.1325800.2020 Основания и фундаменты зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах. Требования к инженерной подготовке территории : утв. приказом Минстроя РФ № 910/пр от 30.12.2020. Введ. 2021–07–01. М. : Минстрой Рос-сии, 2021. 42 с.
СП 25.13330.2020 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах : утв. приказом Минстроя РФ № 915/пр от 30.12.2020. Введ. 2021–07–01. М. : Минстрой России, 2020. 140 с.
