Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ
  • Дигидрат фосфогипса как материал для сооружения земляного полотна автодорог
  • УДК 625.731:631.821.2
    doi: 10.33622/0869-7019.2025.11.71-77
    Анастасия Вадимовна ДОВЫДЕНКО, аспирантка, anastasiyadovydenko@yandex.ru
    Александр Александрович ЛУНЁВ, кандидат технических наук, lunev.al.al@gmail.com
    Александр Викторович ЯВИНСКИЙ, аспирант, 121qqz@mail.ru
    Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ), 644080 Омск, просп. Мира, 5
    Аннотация. Проблема нехватки грунтов, пригодных для строительства земляного полотна автомобильных дорог, требует поиска альтернатив традиционным материалам. Одним из таких материалов может служить фосфогипс - побочный продукт производства минеральных удобрений. Использование дигидрата фосфогипса для отсыпки земляного полотна автомобильных дорог позволит снизить объемы побочных продуктов в отвалах и повысить запасы кондиционных грунтов для строительной отрасли в целом. Анализ полученных результатов позволил классифицировать дигидрат фосфогипса как техногенный грунт средней плотности, слабоводопроницаемый, слабопучинистый, среднедеформируемый. Данный грунт не обладает пучинистостью и набуханием, увеличивает модуль и теряет фильтрационную способность при уплотнении, рост прочности непропорциональный. Таким образом, фосфогипс дигидрат пригоден для сооружения насыпей земляного полотна с заложением откосов, применяемых для природных грунтов. Однако его нецелесообразно применять при отсыпке грунтовых призм водопропускных труб и на участках сопряжения с мостами. При возведении земляного полотна из фосфогипса вид и масса грунтоуплотняющих средств не будут влиять на качество уплотнения, однако следует учитывать необходимость мероприятий по осушению фосфогипса перед его уплотнением и укреплению откосов насыпи в связи с недостаточной местной устойчивостью и вероятностью инфильтрации материала в воду.
    Ключевые слова: дорожное строительство, автомобильные дороги, земляное полотно, устойчивость конструкции, фосфогипс
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Манжина С. А., Денисов В. В., Денисова И. А. Использование крупнотоннажного отхода фосфогипса для снижения SO2-содержащих выбросов угольной теплоэлектростанции // Инженерный вестник Дона. 2014. № 1(28). С. 254-269.
    2. Мтибаа М. Гипсовое вяжущее на основе фосфогипса Туниса : дис. : канд. техн. наук. Белгород : БГТУ им. В. Г. Шухова, 2009. 203 с. URL: https://new-disser.ru/_avtoreferats/01004405671.pdf (дата обращения: 29.09.2025).
    3. Кутепова Н. А., Коробанова Т. Н. Особенности развития деформаций отвалов фосфогипса в г. Балаково Саратовской области // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 10. С. 132-140. doi: 10.25018/0236-1493-2017-10- 0-132-140
    4. Tayibi H., Choura M., Lуpez F. A. et al. Environmental impact and management of phosphogypsum [Воздействие фосфогипса на окружающую среду и рациональное использование фосфогипса]. Journal of Environmental Management, 2009, no. 90, iss. 8, pp. 2377- 2386. doi: 10.1016/j.jenvman.2009.03.007
    5. Tsioka M., Voudrias E. A. Comparison of alternative management methods for phosphogypsum waste using life cycle analysis [Сравнение альтернативных методов обращения с отходами фосфогипса с использованием анализа жизненного цикла]. Journal of Cleaner Production, 2020, no. 266, p. 121386. doi: 10.1016/j. jclepro.2020.121386
    6. Капустин Ф. Л., Афанасьева М. А., Митюшов Н. А., Беднягин С. В. Особенности состава и свойства продукта переработки фосфогипса // Инновации в материаловедении и металлургии : материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. Екатеринбуг : УрФУ, 2015. С. 401-404.
    7. Bituh T., Petrinec B., Skoko B. et al. Phosphogypsum and its potential use in Croatia: challenges and opportunities [Фосфогипс и его потенциальное использование в Хорватии: проблемы и возможности]. Archives of Industrial Hygiene and Toxicology, 2021, no. 72, iss. 2, pp. 93-100. doi: 10.2478/aiht-2021-72-3504
    8. Эль-Дидамони Х., Али М. М., Аввад Н. С. [и др.]. Радиологические характеристики и переработка радиоактивно загрязненных отходов фосфогипса // Радиохимия. 2013. Т. 55. № 4. С. 378-383.
    9. Едаменко А. С. К вопросу об экологической безопасности гипсовых вяжущих // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. № 1-1(8). С. 55-56.
    10. Ahmed A., Ugai K., Kamei T. Laboratory and field evaluations of recycled gypsum as a stabilizer agent in embankment construction [Лабораторные и полевые испытания вторичного гипса в качестве стабилизатора при строительстве насыпей]. Soils and Foundations, 2011, no. 51, pp. 975-990. doi: 10.3208/sandf.51.975
    11. Gu Z. et al. Development of a soil stabilizer for road subgrade based on original phosphogypsum [Разработка стабилизатора грунта для дорожного полотна на основе оригинального фосфогипса]. Journal of Renewable Materials, 2021, no. 2(9), pp. 253-268. doi: 10.32604/jrm.2021.011912
    12. James J., Pandian P. K. Industrial wastes as auxiliary additives to cement/lime stabilization of soils [Промышленные отходы как вспомогательные добавки для цементно-известковой стабилизации грунтов]. Advances in Civil Engineering, 2016, no. 1, pp. 1-17. doi: 10.1155/2016/1267391
    13. Jin Z. et al. Effect of calcium sulphoaluminate cement on mechanical strength and waterproof properties of beta-hemihydrate phosphogypsum [Влияние сульфоалюминатно-кальциевого цемента на механическую прочность и водонепроницаемость бета-полугидратного фосфогипса]. Construction and Building Materials, 2020, no. 242, iss. 6, pp. 975-990. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118198
    14. Malkawi D. A. et al. Utilizing expansive soil treated with phosphogypsum and lime in pavement construction [Использование различных грунтов, обработанных фосфогипсом и известью, при строительстве дорожного покрытия]. Results in Engineering, 2023, no. 19, iss. 5, p. 101256. doi: 10.1016/j.rineng.2023.101256
    15. Yang M., Xie Y., Pang Y. Durability of lime-fly ash stabilized soil activated by calcined phosphogypsum [Долговечность почвы, стабилизированной известью и летучей золой, активированной кальцинированным фосфогипсом]. Advanced Materials Research, 2010, no. 168-170, pp. 133-138. doi: 10.4028/www.scientific.net/amr.168-170.133
    16. Кожухов А. Г., Коновалов С. В., Ратинов В. Б. Особенности использования смешанного вяжущего на основе фосфогипса в дорожном строительстве // Сб. тр. СоюзДорНИИ, 1986. С. 79-86.
    17. Кашлач В. А., Лазарева Т. Л. Исследование комплексных гипсовых вяжущих для устройства автомобильных дорог // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. 2019. № 1-3. С. 337-340.
    18. Robinson M. J. C. et al. Phosphogypsum impacts on soil chemical properties and vegetation tissue following reclamation [Воздействие фосфогипса на химические свойства почвы и растительные ткани после рекультивации]. Environ. Monit. Assess, 2023, no. 195, iss. 6, pp. 1-14. doi: 10.7939/R3TM72C3C
    19. Gabsi H. et al. Application of phosphogypsum and organic amendment for bioremediation of degraded soil in Tunisia oasis: targeting circular economy [Применение фосфогипса и органических удобрений для биоремедиации деградированных почв в Тунисском оазисе: ориентация на экономику замкнутого цикла]. Sustain, 2023, no. 15, iss. 6, p. 4769. doi: 10.3390/su15064769
    20. Li C. et al. Effects of phosphogypsum on enzyme activity and microbial community in acid soil [Влияние фосфогипса на активность ферментов и микробное сообщество в кислой почве]. Scientific Reports, 2023, no. 13, iss. 1, pp. 1-10. doi: 10.1038/s41598-023-33191-2
    21. Zheng P. et al. Mechanical properties of phosphogypsum-soil stabilized by lime activated ground granulated blast-furnace slag [Механические свойства фосфогипсовой почвы, стабилизированной активированным известью молотым гранулированным доменным шлаком]. Construction and Building Materials, 2023, no. 402, pp. 132994. doiI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.132994
    22. Wu Y. et al. Replacing cement with GGBS to stabilize phosphogypsum-soil mixture in road materials: A comprehensive assessment of mechanical property, water stability and environmental performance [Замена цемента на GGBS для стабилизации фосфогипсово-почвенной смеси в дорожных материалах: комплексная оценка механических свойств, водостойкости и экологических показателей]. Construction and Building Materials, 2025, no. 458, p. 139631. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2024.139631
    23. Saenko Y. V., Shiranov A. M., Nevzorov A. L. Properties of phosphogypsum as technogenic soil [Свойства фосфогипса как техногенной почвы]. IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., 2020, no. 945, iss. 1, p. 012067. doi: 10.1088/1757-899X/945/1/012067
    24. DeWindt M. A. et al. A review of the suitability and performance of phosphogypsum as a material for road base and subbase construction [Обзор пригодности и эксплуатационных характеристик фосфогипса в качестве материала для строительства дорожных оснований и подсыпок]. Resour. Conserv. Recycl., 2025, no. 215, pp. 108-120. doi: 10.1016/j.resconrec.2024.108120
    25. Гордашевский П. Ф., Долгорев А. В. Производство гипсовых вяжущих материалов из гипсосодержащих отходов. М. : Стройиздат, 1987. 105 с.
    26. Шнайдер В. А., Сиротюк В. В., Троян Т. П., Мосур Е. Ю. Определение коэффициента шероховатости геоматов // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2015. № 1(41). С. 73-79.
    27. Шнайдер В. А., Левашов Г. М., Сиротюк В. В. Определение требуемой прочности геосинтетических материалов для противоэрозионной защиты неподтопляемых откосов земляного полотна // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2016. № 1(47). С. 72-80.
    28. Михеенков М. А. Прессование как способ повышения водостойкости гипсового вяжущего // Вестник МГСУ. 2009. № 4. С. 158-166.
    29. Mikheenkov M. A. Pressing as a way to increase the water resistance of gypsum binder. Vestnik MGSU, 2009, no. 4, pp. 158-166. (In Russ.).
    30. Maazoun H., Bouassida M. Phosphogypsum management challenges in Tunisia [Проблемы управления производством фосфогипса в Тунисе]. Contemporary Issues in Soil Mechanics, 2019, pp. 88-104. doi: 10.1007/978-3-030-01941-9_7

НАЗАД