ВСН 185-75. Указания по использованию зол уноса и золошлаковых смесей от сжигания различных видов твердого топлива для сооружения земляного полотна и устройства дорожных оснований и покрытий автомобильных дорог (33034)

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ТЕХНИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ

ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ЗОЛ УНОСА И ЗОЛОШЛАКОВЫХ СМЕСЕЙ

ОТ СЖИГАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

И УСТРОЙСТВА ДОРОЖНЫХ ОСНОВАНИЙ

И ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ВСН 185-75

Минтрансстрой

Согласованы Государственным комитетом Совета

Министров СССР по делам строительства

9 апреля 1974 г. и утверждены Министерством

транспортного строительства приказом № 12

от 15 апреля 1975 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

“Технические указания по использованию зол уноса и золошлаковых смесей от сжигания различных видов твердого топлива для сооружения земляного полотна и устройства дорожных оснований и покрытий автомобильных дорог” разработаны в Государственном Всесоюзном дорожном научно-исследовательском институте (Союздорнии) да основе лабораторных исследований и опытно-производственного строительства в части применения зол уноса и золошлаковых смесей для устройства укрепленных дорожных оснований и покрытий автомобильных дорог.

Цель настоящих “Технических указаний” — способствовать широкому использованию в дорожном строительстве зол уноса и золошлаковых смесей для устройства различных конструктивных слоев укрепленных оснований, а в ряде случаев и покрытий автомобильных дорог.

Разработки “Технических указаний”, касающиеся использования золошлаковых смесей для сооружения земляного полотна, рекомендуются для руководства при проведении широкого опытно-производственного строительства на дорогах всех категорий в разных грунто-геологических условиях различных дорожно-климатических зон Советского Союза.

В “Технических указаниях” отражены обобщенные .результаты исследований Союздорнии, Гипродорнии, Госдорнии, Ленинградского, Среднеазиатского, Казахского, Омского филиалов Союздорнии, а также учтены данные производственного опыта Эстонской ССР и других научно-исследовательских и учебных институтов.

Обобщили результаты исследований и производственного опыта в настоящие “Технические указания” кандидаты технических наук И. Л. Гурячков, Ю. Л. Мотылев, канд. геол.-минерал. наук Н. С. Бирюков при участии инженеров А. С. Дудкина, А. Г. Петровой, Т. А. Коцюбинской, Т. И. Федосеевой.

Замечания и предложения по настоящим “Техническим указаниям” просьба направлять до адресу: 143900 Московская область, Балашиха-6, Союздорнии.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие “Технические указания” предусматривают применение в дорожном строительстве зол уноса и золошлаковых смесей, получаемых при сгорании в котлоагрегатах тепловых электростанций (ТЭС) различных видов твердого топлива (бурого и каменного угля, торфа, горючих сланцев).

Эти отходы рекомендуется использовать при сооружении земляного полотна и устройстве укрепленных дорожных оснований на дорогах I—V категорий во II—V дорожно-климатических зонах, а также покрытий на дорогах IV—V категорий.

1.2. Раздельное получение зол уноса сухого отбора или золошлаковых смесей обусловлено принятым на ТЭС способом золоулавливания и организованной при этом системы золоудаления указанных отходов за пределы котельного цеха ТЭС.

1.3. В настоящее время на ТЭС, в основном, существует несколько способов золоулавливания: электрофильтрами, мульти- и батарейными циклонами, скрубберами.

При улавливании зол уноса электрофильтрами и циклонами возможна организация двух систем золоудаления:

а) Совместное гидрозолоудаление, когда зола уноса и шлак гидравлически удаляются в золоотвалы, образуя там золошлаковые смеси, весьма разнородные по своему химическому и гранулометрическому составу и другим свойствам.

При такой системе удаления зола уноса и шлак теряют свою химическую активность, особенно свободную окись кальция и другие соединения, обеспечивающие самостоятельное твердение.

б) Отбор сухой золы уноса непосредственно из электрофильтров и циклонов, что позволяет получить наиболее ценный для дорожного строительства материал.

Зола уноса сухого отбора представляет собой достаточно однородный материал по своему химическому и гранулометрическому составу и дисперсности и обладает определенной химической активностью.

При улавливании золы уноса скрубберами ее удаление возможно только гидравлическим способом.

1.4. При строительстве автомобильных дорог золошлаковые смеси ТЭС используют в качестве:

а) материала для сооружения насыпей земляного полотна;

б) малоактивной гидравлической добавки* в сочетании с цементом при укреплении грунтов, на дорогах III—V категорий.

1.5. Золы уноса сухого отбора используют для устройства укрепленных дорожных оснований и покрытий в качестве:

а) активной гидравлической добавки, т. е. активного компонента смешанного вяжущего в сочетании с цементом или известью;

б) самостоятельного медленнотвердеющего вяжущего.

При этом укрепляют различные несцементированные обломочные и супесчаные грунты, а также отходы, получаемые при дроблении каменных материалов.

1.6. Целесообразность применения золы уноса сухого отбора, а также золошлаковых смесей из отвалов ТЭС, устанавливается в каждом отдельном случае на основе технико-экономического обоснования с учетом качества зол уноса или золошлаковых смесей, дальности их возки и стоимости, экономии цемента и других факторов.

_____________

* Под малоактивными гидравлическими добавками понимают такие вещества (золошлаковые смеси), которые занимают промежуточное положение между инертными тонкомолотыми добавками и активными минеральными гидравлическими добавками. Такие вещества (золошлаковые смеси) способны со временем весьма медленно связывать свободную известь, образующуюся при твердении портландцемента.

1.7. При возведении насыпей земляного полотна автомобильных дорог применение золошлаковых смесей из отвалов ТЭС (п. 1.4, а) целесообразно по технико-экономическим соображениям в случае:

— невозможности возведения насыпей из грунта боковых резервов и необходимости использования привозных грунтов;

— выгодности разработки и транспортировки в насыпь золошлаковых смесей по сравнению с разработкой и транспортировкой грунтов из сосредоточенных резервов.

При сооружении насыпей земляного полотна из золошлаковых смесей, как правило, целесообразная дальность возки золошлаковой смеси не превышает 20 км.

1.8. При устройстве укрепленных дорожных оснований и покрытий с применением зол уноса сухого отбора (п. 1.5, а) экономия цемента, как правило, составляет 30—40 % и более, а экономически целесообразная дальность возки золы при этом достигает 300 км по железной дороге.

При использовании зол уноса сухого отбора (п. 1.5, б) полностью заменяется цемент для укрепления аналогичных грунтов, а экономически целесообразная дальность возки золы, применяемой в качестве самостоятельного вяжущего, достигает по железной дороге 800 км и даже более.

При использовании золошлаковых смесей (п. 1.4, б) экономия цемента, как правило, не превышает 20 %, а экономически целесообразная дальность возки золошлаковой смеси составляет не более 50—70 км по автомобильной дороге.

1.9. Критерием оценки пригодности золошлаковых смесей для возведения земляного полотна следует считать их морозоустойчивость. Поэтому пригодность золошлаковых смесей для возведения земляного полотна устанавливают по их степени морозоустойчивости в соответствии с пп. 3.2—3.4, классифицирующей золошлаковые смеси по степени морозоустойчивости.

Примечание. Морозоустойчивость золошлаковых смесей, как и грунта, характеризуют величиной их относительного морозного пучения Кпуч, представляющей собой отношение вертикальной деформации пучения при промораживании образца к его первоначальной высоте, выраженной в процентах.

1.10. Несцементированные обломочные грунты различного гранулометрического состава, пески, а также супесчаные грунты и другие материалы, получаемые как отходы при камнедроблении, укрепленные золами уноса (п. 1.5, а, б) или золошлаковыми смесями (п. 1.4, б), твердеют и набирают необходимую прочность и морозостойкость в течение длительного времени, поэтому окончательную пригодность подобранных составов смесей таких укрепленных материалов для производственного строительства устанавливают по показателям прочности водонасыщенных образцов, твердевших в течение 90 суток во влажных условиях в соответствии с требованиями, изложенными в табл. 1.

Таблица 1

Показатели физико-механических свойств укрепленных материалов

1.11. Пригодность зол уноса и золошлаковых смесей для устройства укрепленных оснований и покрытий дорожных одежд устанавливают в соответствии с требованиями пп. 3.8— 3.12.

В случае некоторых отклонений, в части требований, изложенных в п. 3.8—3.12, окончательно оценивают золы уноса или золошлаковые смеси на основе лабораторных испытаний образцов и соответствия показателей их физико-механических свойств табл. 1.

Составы смесей из укрепляемых материалов и вяжущих подбирают и испытывают в лаборатории, руководствуясь положениями, изложенными в разд. 5 настоящих “Технических указаний”.

2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

При сооружении земляного полотна

2.1. Проектирование и сооружение земляного полотна автомобильных дорог из золошлаковых смесей ТЭС осуществляют в соответствии с требованиями СНиП II-Д.5-72 и СНиП III-Д.5-73, а также “Инструкции по сооружению земляного полотна автомобильных дорог” ВСН 97-63, при этом необходимо руководствоваться типовыми поперечными профилями земляного полотна.

2.2. При сооружении земляного полотна с использованием золошлаковых смесей, относящихся к непучинистым и слабопучинистым материалам, насыпь сооружают обычными методами, без проведения дополнительных мероприятий в части устройства морозозащитного слоя и т. д.

2.3. При сооружении земляного полотна с использованием золошлаковых смесей, относящихся к пучинистым материалам, необходимо осуществить комплекс мероприятий (в соответствии с требованиями “Указаний по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог” СН 449-72), направленный на предотвращение морозного пучения верхней части земляного полотна и связанных с ним деформаций дорожных одежд, а также деформаций, вызываемых подтоплением грунтовыми или размывом поверхностными водами нижних слоев земляного полотна.

Такой комплекс мероприятий уточняется в каждом конкретном случае и может включать:

— назначение крутизны откосов с учетом возможности использования существующих машин и механизмов для планировки, уплотнения и укрепления поверхности откосов;

— применение морозозащитных слоев в верхней части земляного полотна;

— использование дренажных устройств или капилляропрерывающих слоев;

— укладку защитных слоев на откосах насыпи земляного полотна;

— устройство берм и изолирующих слоев в основании земляного полотна;

— укрепление обочин земляного полотна и устройство требуемого водоотвода в процессе послойного возведения земляного полотна.

2.4. Морозозащитные слои целесообразно устраивать из золошлаковых смесей, обработанных цементом или известью в количестве 6—8 % по массе смеси.

При назначении добавки вяжущих веществ следует учитывать, что относительная величина набухания укрепленного материала после 28-суточного твердения должна быть не более 1 %, а величина относительного морозного пучения Кпуч должна быть в указанные сроки твердения не более 2 %.

При устройстве укрепленных дорожных оснований

2.5. Несцементированные обломочные грунты различного гранулометрического состава, пески, а также супесчаные грунты и другие материалы, укрепленные золами уноса (п. 1.5, а, б) или золошлаковыми смесями (п. 1.4, б), применяют в качестве оснований под различные капитальные или облегченные покрытия в разных дорожно-климатических зонах, в том числе и в зонах избыточного и значительного увлажнения (II, III зоны). Такие укрепленные материалы применяют и в качестве покрытий на дорогах IV—V категорий.