Use of the Theory of Aggregative Stability of Dispersed Materials in Designing Road Layers with Specified Properties

Abstract

Постановка задачи. Рассматривается задача разработки современной теории для создания технологий переработки крупнотоннажных дисперсных материалов и техногенных продуктов по безобжиговым технологиям в строительной индустрии и дорожном строительстве в качестве конструктивных слоев дорожных одежд. Результаты. Получено уравнение Дерягина-Ландау, дополненное потенциалом индукционного и дисперсионного межмолекулярного взаимодействия в диффузных слоях частиц композитов для прогнозирования прочностных характеристик строительных материалов; предложена диагностика сырьевых материалов, измеряющая энергию дегидратации, для прогнозирования их вяжущих свойств и способности к контактно-конденсационному твердению; получена регрессионная зависимость изменения прочности получаемого материала от технологических параметров; показано, что основной вклад в прочностные характеристики вносит прессовое давление, температура и время перемешивания. Выводы. Использование математической модели оптимизации процесса получения известково-песчаного фосфогипсового материала позволит улучшить технологичность процесса производства материалов. Показана перспектива применения предложенных положений теории агрегативной устойчивости дисперсных минеральных материалов при создании новых материалов с заданными свойствами, удовлетворяющими требования современного строительства зданий, сооружений и слоев дорожных одежд. Statement of the problem. The article considers the task of developing a modern theory for creating technologies for processing large-tonnage dispersed materials and technogenic products using non-firing technologies in the industry and road construction as structural layers of roads. Results. We applied the Deryagin-Landau equation, supplemented by introducing the potential of induction and dispersion intermolecular interaction in diffuse layers of composite particles to predict the strength characteristics of building materials. We propose the diagnostics of raw materials, taking into account the energy of dehydration, which makes it possible to predict their binding properties and the ability to contact-condensation hardening. We obtained a regression dependence of the change in the strength of the resulting material on technological parameters and showed that the main contribution to the strength characteristics is made by pressing pressure, temperature and mixing time. Conclusions. We proved the effectiveness of using a mathematical model for optimizing the process of obtaining lime-sand phosphogypsum material. We showed the prospects for the application of the proposed provisions of the theory of aggregative stability of dispersed mineral materials in the creation of new materials with desired properties that meet the requirements of modern construction of buildings, structures and pavement bases.