Автореферат диссертации (Влияние базальтопластиковой футеровки на геоэкологическую устойчивость прилегающего подземного пространства канализационных коллекторов)

На правах рукописиШерстнев Андрей КонстантиновичВЛИЯНИЕ БАЗАЛЬТОПЛАСТИКОВОЙ ФУТЕРОВКИ НАГЕОЭКОЛОГИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИЛЕГАЮЩЕГОПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА КАНАЛИЗАЦИОННЫХКОЛЛЕКТОРОВ25.00.36 – Геоэкология (строительство и ЖКХ)Авторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 20182Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет».Научный руководитель:кандидат технических наук, доцентЛяпидевская Ольга БорисовнаОфициальные оппоненты:Тупицына Ольга Владимировнадоктор технических наук,Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшегообразования «Самарский государственныйтехнический университет», кафедра«Химическая технология и промышленнаяэкология», профессорСвиридова Евгения Юрьевнакандидат технических наук,Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшегообразования «Московский политехническийуниверситет», кафедра «Экологическаябезопасность технических систем», доцентВедущая организация:Федеральное государственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования«Иркутскийнациональныйисследовательский технический университет»Защита состоится 27 декабря 2018 г.

в 14 часов 00 минут (по местному времени) на заседании диссертационного совета Д 212.138.13, созданногона базе ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, Зал ученого совета.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» и на сайте www.mgsu.ru.Автореферат разослан «___» ___________ 2018 г.Ученый секретарьдиссертационного советаСлесарев Михаил Юрьевич3Общая характеристика работыАктуальность темы исследования.

Освоение подземногопространства городов со снижением антропогенной нагрузки на окружающую среду является одним из приоритетных направлений развития современной строительной отрасли. В связи с этим особенно актуальной является проблема повышения геоэкологической устойчивостии долговечности подземных сооружений, в том числе канализационных коллекторов. Геоэкологическая устойчивость – это способность экологической системы сохранять свою структуру и функции впроцессе воздействия внутренних и внешних факторов.Сточные воды в случае нарушения целостности элементов канализационных коллекторов загрязняют прилегающее подземное пространство (горные породы, зоны аэрации и полного водонасыщения),при поступлении на поверхность загрязняют почву, а при испарениизагрязняют атмосферный воздух.

Это создает напряженную геоэкологическую обстановку в городе и не способствует обеспечению санитарно-гигиенической безопасности населения.Изучению проблем геоэкологической устойчивости подземногопространства посвящены труды: Косухина М. М., Потапова А. Д., Слесарева М. Ю., Теличенко В. И., Чернышева С. Н., Орешкина Д. В., Голубева Г.

Н., Тупицыной О. В. и др. Однако ни в одной из работ данных авторов не затронута тема снижения негативного влияния канализационных коллекторов на геоэкологическую устойчивость подземного пространства за счет применения футеровок из термопластов и реактопластов, наносимых на конструкции коллекторов непосредственнона заводе-изготовителе.В этой связи разработка теоретических и практических основгеоэкологической устойчивости прилегающего подземного пространства канализационного коллектора является актуальной научнотехнической задачей.4Решение проблемы низкой геоэкологической устойчивостиподземного пространства, прилегающего к канализационным системам, является частью выполнения программы Российской Федерации«Охрана окружающей среды» на 2012-2020 годы и включает разработку эффективных материалов, предназначенных для футеровки коллекторов, способных противостоять воздействию агрессивных грунтовыхвод, биологической и газовой коррозии, а также технологию устройства надежной гидроизоляции подземных коллекторов.

Такая защитаможет быть обеспечена футеровкой из термопластов и реактопластов,наносимой на блоки непосредственно на заводе-изготовителе.Тема диссертации соответствует специальности 25.00.36 Геоэкология (строительство и ЖКХ), пункт 5.15 «Обеспечение геоэкологической устойчивости конструкций, зданий и сооружений, технологий строительства и режимов эксплуатации объектов и систем в области градостроительства, энергетического, гидротехнического, промышленного, транспортного и других видов строительства, ЖКХ, природопользования и охраны окружающей среды».Объект исследования: методы исследования влияния агрессивных сточных вод на окружающую среду.Предмет исследования: влияние базальтопластиковой футеровки на геоэкологическую устойчивость прилегающего подземногопространства канализационного коллектора.Степень разработанности избранной темы.

В ходе работынад диссертацией был выполнен анализ научных трудов по геоэкологии, экологии, строительному материаловедению выдающихся в данных областях ученых. Рассмотрены работы: Косухина М. М. «Решениепроблемы грунтовых загрязнений городской застройки путем повышения коррозионной стойкости и герметичности железобетонных водоотводящих систем»; Потапова А.

Д. «Основание экологически безопасной технологии реконструкции магистральных трубопроводов»;Слесарева М. Ю. «Научные основы и инновационные методы формирования систем экологической безопасности строительства»; Теличен-5ко В. И. «Экологическая безопасность, использование и охрана водныхобъектов на урбанизированных территориях», «Параметры оценкиэкологической безопасности при реконструкции сложившихся городских территорий»; Чернышева С. Н. «Геоэкология подземного пространства в ряду экологических наук»; Орешкина Д. В.

«Геоэкологическая безопасность строительных конструкций заглубленных и подземных сооружений»; Голубева Г. Н. «Геоэкология»; Тупицыной О. В.«Экологический мониторинг токсического загрязнения почвы нефтепродуктами с использованием методов биотестирования» и др.Научная гипотеза:Существующие традиционные материалы для защиты канализационных коллекторов имеют ряд недостатков, что приводит к низкойэксплуатационной надежности канализационных коллекторов и нарушения их герметичности. Это приводит к проникновению в почвусточных вод и продуктов коррозии конструкций канализационныхколлекторов. Можно предположить, что использование базальтопластиковой футеровки железобетонных конструкций канализационныхколлекторов окажет положительное влияние на геоэкологическуюустойчивость прилегающего подземного пространства канализационных коллекторов.Цель диссертационной работы – исследование влияния базальтопластиковой футеровки канализационных коллекторов на геоэкологическую устойчивость прилегающего подземного пространства.Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:1.

Исследование влияния сточных вод на базальтопластиковуюфутеровку в зависимости от её состава, разработка путей повышениягеоэкологической устойчивости прилегающего подземного пространства канализационного коллектора.2. Исследование влияния сточных вод, проникающих сквозьбазальтопластиковую футеровку канализационных коллекторов на6геоэкологическую устойчивость прилегающего подземного пространства.Научная новизна:1. Определено влияние сточных вод на базальтопластиковуюфутеровку в зависимости от её состава (коррозионная стойкость базальтопластиковой футеровки к сточным водам в соответствии с ГОСТ12020-2018 оценивается как «хорошая») с целью защиты прилегающего подземного пространства канализационного коллектора от проникновения загрязняющих веществ и снижения геоэкологической устойчивости.2.

Установлено повышение геоэкологической устойчивостиприлегающего подземного пространства, связанного с установленнымфактом снижения показателей основных геоэкологических индикаторов: эвтрофикации (концентрации N – с 6,63 на 2,01 т/год, концентрации P – с 0,61 на 0,18 т/год, величины БПК 5 – с 38,2 на 11,6 мг/л), напримере г. Москвы.Теоретическая значимость работы:1. Установлено влияние сточных вод на базальтопластиковуюфутеровку в зависимости от её состава.2. Установлено повышение геоэкологической устойчивостиприлегающего подземного пространства канализационных коллекторов при применении базальтопластиковой футеровки.Практическая значимость работы:1.

Разработан состав базальтопластиковой футеровки: связующие «УНИПЭК» (ТУ 2257-179-05786904-2004) - 70%; ровинг из базальтовой нити (ТУ 5769-001-80104765-2008) – 15%; ткань базальтовая(ТУ5952-031-00204949-95) – 15%.2. Разработана конструкция базальтопластиковой футеровки:гелькоут – слой толщиной 0,5 – 0,7 мм; конструкционные слои – толщиной 4,0 мм; промежуточный слой – толщиной 0,5 – 0,7 мм; армирующие элементы.73. Разработана технология производства базальтопластиковойфутеровкой для железобетонных блоков обделки канализационныхколлекторов.Методология и методы диссертационного исследования.Методология исследования включает теоретический и эмпирический научные методы.