3670

Выпуск № 8, 2015

Таблица 1 Интенсивность автотранспорта по основным категориям улиц (авт/час)

Выпуск № 8, 2015

Результаты исследований показали, что в г. Воронеже выделяются 14 категорий улично-дорожной сети; общая протяжённость улично-дорожной сети составляет 1278,407 км, а основной категорией улично-дорожной сети является категория «2Б» с протяжённостью 165,661 км, что составляет 12,96 % .

Загрязнение атмосферного воздуха связано с увеличением городского и транзитного автотранспорта, из которого три четверти находится в эксплуатации более пяти лет, что вызывает дополнительную эмиссию.

Оценка экологического риска для населения, обусловленного автотранспортным комплексом в г.Воронеж.

Воздействие загрязняющих веществ на городскую среду, обусловленное автотранспортом, способствуют формированию экологического риска для населения, обусловленного транспортным комплексом.

В условиях прогрессирующего роста плотности городской застроенной территории целесообразны следующие мероприятия:

а) улучшение качества дорожного покрытия территорий, занятых транспортной инфраструктурой;

б) увеличение зеленых зон между транспортным комплексом и жилой застройкой; в) перспективное планирование территории с учетом приоритета кольцевых схем

улично-дорожной сети и переход от прямоугольных улично-дорожных сетей к кольцевым, что позволит снизить выбросы от автотранспорта;

г) разработка автоматизированных систем управления улично-дорожной сетью в «проблемных» местах, где невозможны кольцевые схемы улично-дорожной сети, для сокращения времени передвижения автотранспорта[2].

Оценка экологического риска для населения, обусловленного автотранспортным комплексом крупных городов Центрального Черноземья.

Исследование по оценке экологического риска проведено нами по рецепторным точкам на основных автомагистралях других городов Центрального Черноземья. Результаты по г.Воронежу представлены в таблице. Ввиду значительного роста автотранспортной нагрузки для оценки риска в этом случае нами использованы максимальные зарегистрированные концентрации.

Несмотря на введение поправки, учитывающей максимально возможное время пребывания человека в районе автомагистрали (при пребывании в транспорте - 3 часа т.е. 1/8 суток или 1/8 ежегодного времени жизни, т.е. когда эффект воздействия будет уменьшен в 8 раз), минимальные показатели вероятного времени наступления эффектов хронического воздействия составят для бснз(а)пирена 3,46*8= 27,7 года, т.е. сохраняются на опасном уровне.

Таблица 5 Показатели потенциального неканцерогенного риска и вероятного времени

наступления токсического эффекта по основным автомагистралям г.Воронежа по выбросам бенз(а)пирена

Выпуск № 8, 2015

здоровье человека на примере Воронежской области.

Ключевые слова: экологическое равновесие, загрязнение окружающей среды, выбросы, болезнь, литейное производство, вредное воздействие на здоровье человека.

E.I. Golovina,E.A. Savenkova, E.A. Soloveva

ECOLOGICAL FACTORS OF HABITAT AND THEIR IFLUENCE ON HEALTH

POPULATION OF THE VORNEZH REGION

In the modern world, need of the person grow in geometrical progression, as a result, the number of machines, industrial plants and other enterprises which pollute environment on means of bursts in air, water and the soil increases. One of basic reasons of growth of incidence of the person – ecological disruption.

Scientific novelty of research consists in the analysis of influence of foundry production on ecology and health of the person on the example of the Voronezh region.

Keywords: ecological equilibrium, environmental pollution, bursts, illness, foundry production, harmful effects on health of the person.

Существует большое количество различных факторов, влияющих на здоровье человека. Какие-то факторы не зависят от самого человека, например, генетика и биология человека. Другие плотно связаны с его деятельностью: образ жизни, здравоохранение и экология.

К группе экологических факторов риска относятся: загрязнение воздуха, почвы, воды, бытовыми отходами, радиацией, шумом и т.д. Экологическое равновесие определяет от 17% до 20% нашего здоровья.

Выделяют следующие факторы среды, реально действующие на человека:

-температура воздуха;

-токсичность газов;

-содержание пыли;

-уровень шума;

-физическая нагрузка;

-нервно-эмоциональная нагрузка.

Рассмотрим негативное влияние литейного производства на экологию и здоровье человека. Технологические процессы на металлургических предприятиях характеризуются большим числом операций, при выполнении которых выделяются пыль, аэрозоли и газы, большое количество тепла и шума. В воздушной среде литейных цехов, кроме пыли, в больших количествах находятся оксиды углерода, углекислый и сернистый газы, азот и его окислы, водород, аэрозоли, насыщенные оксидами железа и марганца, пары углеводородов и др. Также, не стоит забывать, что работа на данных предприятиях связана с большими физическими нагрузками, а их постоянное воздействие пагубно влияет на организм человека.

Выбросы, выделяемые при литейном производстве, загрязняют воду, воздух и почну. На атмосферный воздух приходится более 70% всех вредных воздействий литейного производства. Например, при производстве 1 т отливок из стали и чугуна выделяется около 50 кг пыли, 250 кг оксидов углерода, 1,5-2 кг оксидов серы и азота и до 1,5 кг других вредных веществ (фенола, формальдегида, ароматических углеводородов, аммиака, цианидов). В водный бассейн поступает до 3 куб.м сточных вод и вывозятся в отвалы до 6 т отработанных формовочных смесей. В твёрдых отходах литейного производства количество фенолов в отвальных смесях превышает содержание других токсичных веществ. Эти вещества хорошо растворимы в воде, что создает опасность попадания их в водоёмы при вымывании поверхностными (дождевыми) или грунтовыми водами. Как правило, сточные воды литейного производства одновременно загрязнены не одним, а рядом вредных веществ.

Металлургическое производство и производство готовых металлических изделий в Воронежской области с 2010 по 2014 год увеличилось на 15%. Следовательно, увеличилось количество вредных веществ, выбрасываемых в воздушную и водную среду.

244

2.Оксиды азота (класс опасности – II) – оказывают раздражающее действие на дыхательные пути и кровяные сосуды.

3.Формальдегид (класс опасности – II) – общеядовитое вещество, вызывающее раздражение кожи и слизистой оболочки.

4.Бензопирен С20Н12 (класс опасности – IV) – канцерогенное вещество, вызывающее генные мутации и раковые заболевания. Образуется при неполном сгорании топлива. Бензопирен обладает высокой химической стойкостью и хорошо растворяется в воде, из сточных вод распространяется на большие расстояния от источников загрязнений и накапливается в донных отложениях, планктоне, водорослях и водных организмах.

По таблице 1 можно составить общую картину заболеваемости по Воронежской области, непосредственный вклад в которую вносит литейное производство.

245

Выпуск № 8, 2015

Таблица Заболеваемость населения по основным группам болезней Воронежской области,

тыс. человек

Данные были взяты с учетом того, что диагноз был установлен впервые в жизни. Увеличились случаи новообразований, болезни крови и кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм, болезни системы кровообращения и врожденные аномалии, деформации и хромосомные нарушения. Большинству данных заболеваний способствует загрязнение воздуха. А как было сказано ранее, в Воронежской области выбросы от стационарных промышленных источников загрязнения атмосферного воздуха, к которым относится литейное производство, увеличиваются с каждым годом.

Заболевания нервной системы являются следствием воздействия еще одного загрязняющего фактора – шума, но как видно из графика количество больных колеблется в небольшом диапазоне. Связано это с тем, что другие факторы, например, политические, экономические, социальные, помогают компенсировать данное влияние за счет улучшения различных аспектов жизни человека. Существует еще одна большая группа основных болезней человека, не представленная в таблице – это болезни органов дыхания. Ежегодное количество больных составляет приблизительно 530 тысяч человек (четверть всего населения области), что в восемь раз больше, чем, например, случаев заболевания системы кровообращения.

В итоге проведенного исследования можно сделать вывод: анализ количественного и качественного состава выбросов от стационарных источников загрязнения и здоровья населения Воронежской области показал, что количество заболевших по основным группам болезням напрямую зависит от вредных веществ, выделяемых в воздух, воду и почву.

Библиографический список

1.Воронежский статистический ежегодник. 2013: Стат. сб. / Воронежстат. – В 75 Воронеж,

2013. – 340 с.

2.Воронежская область в цифрах. 2013: Стат. сб. / Воронежстат. – В 75 Воронеж,

2013. – 84 с.

3.Воронежская область в цифрах. 2012: Стат.сб. / Воронежстат. – В 75 Воронеж,

2012. – 84 с.

4.Воронежская область в цифрах. 2014: Стат. сб. / Воронежстат. – В 75 Воронеж,

2013. – 84 с.

5.«Экология литейного производства» (под редакцией А. Н. Болдина, С. С.Жуковского, А.Н. Поддубного, А. И. Яковлева, В. Л. Крохотина), Брянск, БГТУ 2001 г.

246

Выпуск № 8, 2015

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ , МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

УДК 691.002

Золотухин С.Н, Савенкова Е.А, Соловьева Е.А

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПРЕССОВАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ФОСФОГИПСА

В данной статье приведены результаты практического исследования влияния давления прессования на прочность получаемого образца, определение оптимального давления прессования. А также, возможность осуществления необходимого давления с помощью уже существующего оборудования.

Ключевые слова: отходы минеральной промышленности, фосфогипс, гипсовое вяжущие, прессование, высокопрочный материал.

Zolotukhin S. N, Savenkova E.A, Soloveva E.A

RESEARCH OF INFLUENCE OF EXTRUSION PRESSURE ON MATERIAL DURABILITY ON THE BASIS OF THE PHOSPHOGYPSUM

Results of practical research of influence of extrusion pressure on durability of the received sample, determination of optimum extrusion pressure are given in this article. And also, possibility of implementation of necessary pressure by means of already existing equipment.

Keywords: waste of the mineral industry, phosphogypsum, gypsum binders, pressing, high-strength material.

Наряду с базовыми социальными проблемами в РФ остро стоит вопрос обеспечения населения доступным и качественным жильем. Для решения данного вопроса, необходимо создание качественных и дешевых материалов.

Одним из перспективных направлений является производство материалов на основе гипсового вяжущего. За последние десятилетия производство и применение гипса в высокоразвитых странах непрерывно возрастает, так же как и в России. Гипсовые материалы используются в качестве отделочных и конструкционных материалов, могут применяться как элементы декора.

_____________________________________________________________________________

© Золотухин С.Н, Савенкова Е.А, Соловьева Е.А

247

Выпуск № 8, 2015

Альтернативным сырьем для материалов на основе гипсового вяжущего может выступать фосфогипс.

Всоставе фосфогипса порядка 96% - CaSO4·2H2O, основные примеси – фосфорная кислота (Н3PO4), плавиковая кислота (НF) и серная кислота H2SO4. Главная проблема при переработке – наличие не отмытых кислот и примесей, входящих в структуру кристаллов гипса. Примесь фосфора обычно увеличивает сроки схватывания и не полную гидратацию фосфогипса полугидрата. Присутствие фтора или фосфора приводит к коррозии металлической или стекловолоконной арматуры. Основными направлениями переработки материала является удаление и нейтрализация примесей, понижение кислотности, улучшение прочностных характеристик и повышение устойчивости к агрессивным средам.

Внастоящее время существуют различные способы переработки и получения вяжущего из фосфогипса. Последние годы набирают популярность методы, связанные с механической и химической активацией. Развитие этих направлений имеет серьезную практическую перспективу.

На базе лаборатории Воронежского ГАСУ разработана технология переработки фосфогипса на основе механогидрохимической активации. Основные этапы данной технологии: перемешивание песка и фосфогипса при температуре выше 60˚С, добавление в смесь извести, гашеной водой при температуре 100˚С, перемешивание смеси в скоростном смесителе при температуре выше 60˚С в течении 30-50 минут, формование изделий и прессование.

Давление прессования является одним из технологических факторов, определяющих прочность прессованного изделия на основе гипсового вяжущего.

Согласно исследованию И.М.Ляшкевича, по выявлению некоторых закономерностей процесса прессования пластичных водогипсовых смесей, с увеличением давления в диапазоне оптимальных значений прочность гипсового камня возрастает. При этом скорость нарастания прочности с увеличением давления прессования от 2.5 до 15 МПа падает, и при 10 МПа практически стабилизируется.

Нами были проведены исследования по выявлению оптимального давления, при котором материал достигает требуемой прочности. Составлена матрица, согласно которой на образцы прикладывалось давление от 0.5 тонн до 5 тонн, с шагом 0.5 и использовалась смесь с различной продолжительностью перемешивания t мин.

Втаблице приведены значения прочности только одной партии образцов, (испытанных в соответствии со стандартом, в возрасте 21 суток) т.к. другие, полученные при отличном процентном соотношении компонентов, имеют более низкие качественные показатели.

Таблица 1 Зависимость прочности (МПа) от давления прессования и времени перемешивания

248

Из рисунка видно, что в интервале давлений 3 – 3,5 т на образец, прочность образца не зависит от времени перемешивания. При давлении 3,5 т на образец, смеси перемешанные более 75 минут набирают максимальную прочность, при увеличении давления прочность меняется несущественно. При перемешивании в течении 35-55 минут прочность растет пропорционально приложенному давлению в диапазоне от 0,5 до 5 т на образец.

Для лабораторных исследований давление в 3,5 т на образец выбрано оптимальным.

Выводы

1)Прессование смеси обеспечивает более плотную упаковку частиц.

2)Прочность получаемого изделия находится в прямой зависимости от прикладываемого давления.

3)Данная технология не требует создания нового оборудования, поскольку прессование переработанной смеси может осуществляться на заводах по производству силикатного кирпича.

4)Основываясь на теоретических сведениях и лабораторных исследованиях, можно предположить, что прочность изделия на основе фосфогипса превысит прочность силикатного кирпича (7МПа).

Библиографический список

1.Золотухин С.Н. Эффективные карбамидные полимербетоны для животноводческих помещений: Дис… канд. техн. наук. – Воронеж, 1990г – 178с.

2.Семенов В.Н. Строительные растворы на основе фосфогипса и безобжиговой технологии: Дис… канд. техн. наук. – Воронеж, 2002 –144с.

3.Строительные материалы. Спарвочник. Под. ред. Болдырева А.А., Золотова П.П. – М.: Стройиздат. – 1989. – 567с.

4.Воробьев Х.С. Гипсовые вяжущие и изделия. Зарубежный опыт. – М.: Стройиздат. – 1983. – 201с.

5.Ляшкевич И.М. Высокопрочные строительные материалы и изделия на основе гипса и фосфогипса.// Строительные материалы. 1985 - №11 – С. 10-11

249

Н.В. Бабенко, В.Н. Кретинина, Н.А. Верлина

УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ДОРОЖНЫХ БЕТОНОВ ПУТЕМ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ДОБАВКАМИ

В статье исследованы процессы раннего структурообразования цементных систем с различными добавками-пластификаторами. Установлены закономерности изменения плотности системы «цемент-вода- добавка» в зависимости от расхода воды и вида и расхода добавки. Определены оптимальные виды и количество добавок. Выявлены возможности улучшения качества дорожных бетонов путем модифицирования их добавками.

Ключевые слова: раннее структурообразование, пластификаторы, цементный камень, плотность дисперсной системы, капиллярные силы, пленочные силы, дорожный бетон.

N. V. Babenko, V. N. Kretinin, N. A. Verlina

IMPROVING THE QUALITY OF ROAD CONCRETE BY

MODIFYING ADDITIVES

The paper investigates the processes of early structure formation of cement systems with various additivesplasticizers. The regularities of changes in the density of the system "cement-water-agent" depending on the water flow and the type and flow additives.. The optimal type and the amount of additives. Identified opportunities for improving the quality of road concrete by modifying their supplements.

Keywords: early structure formation, plasticizers, cement stone, the density of the dispersed system, capillary strength, film strength, road-grading and concrete.

В последние годы все более актуальными являются задачи получения высококачественных строительных материалов, в том числе различных видов бетонов на основе цементов. Как правило, они характеризуются высокой прочностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью. Эти свойства достигаются прежде всего за

_____________________________________________________________________________

© Бабенко Н.В., Кретинина В.Н., Верлина Н.А.

250