Abstract
<jats:p>Постановка задачи. При строительстве дорог истощаются природные ресурсы, растет стоимость их добычи. Внедрение промышленных отходов, таких как железосодержащие шлаки, пиритные огарки и шламы, позволит расширить ресурсную базу дорожного строительства. Высокое содержание железа в них снижает коррозионную стойкость асфальтобетона. Тополого-функциональное и аналитическое обоснование, предложенное в работе, направлено на оценку применимости железосодержащих отходов в роли заполнителя для приготовления асфальтобетонных смесей. Результаты. Представлены функционально-топологическая схема и аналитическая модель, описывающие процесс формирования прочности асфальтобетона, изготовленного с применением железосодержащих отходов. Она позволяет рассчитать действующую нагрузку на асфальтобетон, а также определить величину предельной деформации дорожного покрытия, которая предшествует формированию трещин и последующему его разрушению. С целью оценки пригодности железосодержащих промышленных отходов для использования в дорожно-строительной отрасли авторами разработано теоретическое обоснование, раскрывающее особенности формирования асфальтобетонных смесей, содержащих как традиционный минеральный порошок, так и наполнитель, полученный из железосодержащих отходов. Отходы промышленности, вводимые в состав смеси изменяют структуру асфальтобетона, что, в свою очередь, влияет на прочностные свойства. Для оценки зоны такого влияния в структуре образца асфальтобетона предложена функционально-топологическая модель исследуемого асфальтобетона. Выводы. Получено вероятностное уравнение, связывающие концентрации микрочастиц минерального материала с концентрацией железосодержащих отходов. Зная концентрацию, можно рассчитать величину сдавливающего усилия частиц эталонного материала и железосодержащих включений или, зная нагрузку, получить удельную нагрузку, а по известной удельной нагрузке рассчитать эффективный модуль упругости полученного материала.</jats:p> <jats:p>Statement of the problem. During road construction, natural resources are depleted and the cost of extraction increases. The use of industrial waste, such as iron-containing slag, pyrite cinders, and sludge, can expand the resource base for road construction. However, the high iron content in these materials reduces the corrosion resistance of asphalt concrete. The topological, functional, and analytical justification proposed in this work aims to assess the suitability of iron-containing waste for use as an aggregate in the production of asphalt concrete mixtures. Results. This paper presents a functional-topological scheme and an analytical model that describe the process of asphalt concrete strength formation using iron-containing waste. It allows for calculating the current load on asphalt concrete and determining the maximum deformation of the road surface, which precedes the formation of cracks and subsequent destruction. In order to assess the suitability of iron-containing industrial waste for use in the road construction industry, the authors have developed a theoretical basis that reveals the features of the formation of asphalt concrete mixtures containing both traditional mineral powder and filler obtained from iron-containing waste. Industrial waste added to the mixture changes the structure of asphalt concrete, which in turn affects its strength properties. To assess the extent of this effect in the structure of an asphalt concrete sample, a functional-topological model has been proposed. Conclusions. A probabilistic equation linking the concentrations of microparticles of mineral material with the concentration of iron-containing waste is obtained. Knowing the concentration, it is possible to calculate the amount of compressive force of the particles of the reference material and iron-containing inclusions, or, knowing the load, to obtain a specific load, and using the known specific load to calculate the effective modulus of elasticity of the resulting material.</jats:p>