Методические рекомендации по определению экономически рациональной области использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве (46177)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭКОНОМИЧЕСКИ РАЦИОНАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ТЭС И ГРЭС В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Утверждены зам. директора

Союздорнии

канд. техн. наук Б.С. Марышевым

Одобрены Главным техническим управлением (письмо № 377-10/11 от 30 сентября 1985 г.)

Москва 1987

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭКОНОМИЧЕСКИ РАЦИОНАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ТЭС И ГРЭС В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ. Союздорнии М., 1987.

Даны рекомендации по определению рациональных расстояний перевозки отходов ТЭС и ГРЭС при строительстве автомобильных дорог в зависимости от конструкции дорожной одежды, состава дорожных смесей в базовом и новом вариантах строительства, отпускных цен материалов, расстояний перевозки и вида используемого транспорта.

Разработаны номограммы по определению экономически целесообразных расстояний перевозки отходов ТЭС и ГРЭС автомобильным и железнодорожным транспортом в зависимости от вышеперечисленных факторов.

Рис. 6.

Предисловие

Повышение эффективности дорожного строительства в значительной степени связано с использованием новых материалов. Образующиеся в результате сжигания твердого топлива отходы ТЭС и ГРЭС обладают свойствами, позволяющими эффективно их применять при устройстве дорожной одежды и земляного полотна автомобильных дорог. В настоящее время накоплен достаточный опыт, позволяющий сформулировать требования к физико-механическим свойствам отходов ТЭС и ГРЭС и установить составы соответствующих смесей для дорожного строительства. Стимулом к использованию таких отходов служат низкая их стоимость и возможность уменьшить неблагоприятное воздействие золоотвалов на окружающую среду.

Руководящими материалами, определяющими техническую возможность использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве, являются «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 (М., 1976), «Методические рекомендации по использованию золошлаковых смесей ТЭС для устройства укрепленных оснований и морозозащитных слоев дорожных одежд» (Союздорнии М., 1977) и «Методические рекомендации по технологии применения в асфальтобетоне отвальных золошлаковых смесей теплоэлектростанций» (Союздорнии М., 1978).

Для широкого применения в дорожном строительстве указанных отходов необходима методика, позволяющая определять экономически целесообразные расстояния перевозки отходов ТЭС и ГРЭС (зол уноса и золошлаков) в зависимости от отпускной цены, физико-механических свойств и потребности в них, а также в традиционно используемом (базовом) материале при сооружении конструктивных элементов автомобильной дороги.

Созданию такой методики и посвящена настоящая работа. Методической базой при этом послужила «Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений» СН 509-78.

«Методические рекомендации по определению рациональной области использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве» разработал канд. техн. наук В.А. Хлебников. Они предназначены для проектных и строительных организаций.

Замечания и пожелания по настоящей работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, Союздорнии.

1. Общие положения

1.1. Отходы ТЭС и ГРЭС - это продукты сгорания в котлоагрегатах ТЭС и ГРЭС различных видов твердого топлива (бурого и каменного углей, торфа, горючих сланцев). Отходы ТЭС и ГРЭС подразделяются на золу уноса и золошлаки.

1.2. Зола уноса представляет собой тонкодисперсный порошок, образующийся из минеральной части твердого топлива и осаждаемый золоулавливающими устройствами из дымовых газов. Зола уноса - наиболее ценный отход, так как в качестве строительного материала обладает вяжущими свойствами.

1.3. Золошлаковая смесь (смесь тонкодисперсной золы и зернистого шлака) образуется при гидроудалении продуктов сгорания из котлоагрегатов и вяжущими свойствами не обладает.

1.4. Золошлаковые смеси в дорожном строительстве можно использовать в качестве:

материала для сооружения насыпей земляного полотна;

малоактивной гидравлической добавки в сочетании с цементом при укреплении грунтов на дорогах III - IV категорий;

материала для сооружения морозозащитного слоя дорожных одежд;

материала для замены минерального порошка и одновременно для частичной или полной замены песка в асфальтобетоне.

1.5. Золы уноса в дорожном строительстве рекомендуется использовать при устройстве укрепленных дорожных оснований и покрытий в качестве активного компонента смешанного вяжущего в сочетании с цементом или известью или в качестве самостоятельного медленнотвердеющего вяжущего. При этом можно укреплять как различные несцементированные обломочные и супесчаные грунты, так и отходы дробления каменных материалов.

1.6. Техническую целесообразность использования золы уноса и золошлаковых смесей устанавливают с учетом их качества и требований к конструктивным элементам автомобильной дороги, при строительстве которых предполагается применять отходы ТЭС и ГРЭС.

1.7. Применение отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве не требует специального технологического оборудования или проведения специальных производственных операций.

1.8. Использование золошлаков обусловливает проведение дополнительных мероприятий по охране окружающей среды при разработке золоотвалов и в процессе дорожного строительства, если золошлаки в результате транспортирования теряют первоначальную влажность, высыхают и пылят.

1.9. Использование зол уноса в дорожном строительстве не требует проведения дополнительных мероприятий по охране окружающей среды по сравнению с применением традиционных материалов (цемента, извести).

2. Определение экономически рациональной области использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве

2.1. Область рационального использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве определяется расстояниями их перевозки от ТЭС (ГРЭС) до мест укладки в автомобильную дорогу, при которых может быть получен максимальный экономический эффект в народном хозяйстве в случае замены традиционных материалов указанными отходами.

2.2. В качестве базового варианта принимается строительство соответствующего конструктивного элемента (земляного полотна, основания, покрытия) автомобильной дороги с использованием традиционных материалов, предусмотренных проектом строительства на тот случай, если в районе строительства автомобильной дороги не окажется допускаемых к использованию по техническим условиям отходов ТЭС и ГРЭС.

2.3. Условием, определяющим экономически целесообразные расстояния использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве (без учета экологического фактора), можно считать равенство приведенных затрат на сооружение единицы длины конструктивного элемента автомобильной дороги при использовании традиционного и нового материалов.

2.4. Поскольку в базовом и новом вариантах строительства технологические процессы и оборудование одинаковы, то при расчете приведенных затрат достаточно учитывать только те составляющие, которыми рассматриваемые варианты могут отличаться, а именно:

отпускные цены на базовый и новый материалы;

содержание базового и нового материалов в единице длины сооружаемого конструктивного элемента;

затраты на перевозку рассматриваемых материалов на различающихся участках транспортных схем;

капитальные вложения в используемый транспорт;

дополнительные затраты зБ при использовании отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве.

2.5. В наиболее общем случае область рационального использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве можно определить по формуле*

                               (1)

* В формуле (1) и далее индексы (1) и (2) означают параметры, относящиеся соответственно к базовому и новому вариантам использования материалов.

где ,  - стоимость (франко-предприятие - поставщик) материалов, используемых при строительстве единицы длины конструктивного элемента автомобильной дороги по базовому и новому вариантам соответственно;

,  - затраты на перевозку материалов от предприятия-поставщика до места укладки при строительстве единицы длины конструктивного элемента дороги с использованием базового и нового материалов соответственно;

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Ен = 0,15;

,  - капитальные вложения в автомобильный транспорт, занятый на перевозке материалов для строительства единицы длины базовой и новой конструкций дорожной одежды соответственно;

LГ - длина проектируемого на год участка автомобильной дороги при строительстве ее с использованием отходов ГЭС и ГРЭС.

При таком расчете учитывают затраты только на те материалы, содержанием которых отличаются базовый и новый варианты сооружаемого конструктивного элемента.

2.6. Если пренебречь разностью капитальных вложений в автомобильный транспорт и возможными дополнительными приведенными затратами зБ, то область рационального использования отходов ТЭС и ГРЭС увеличится, но не более чем на 5 %. Выражение (1) в таком случае упростится и примет вид

                                                (2)

2.7. Если для сооружения рассматриваемого слоя конструктивного элемента автомобильной дороги в базовом и новом вариантах строительства применяют материал только одного вида (например, грунт земляного полотна заменяют золошлаками), то область рационального использования отходов ТЭС и ГРЭС определится выражением

                              (3)

где  - стоимость 1 т базового материала (франко-место укладки);

 - стоимость 1 т нового материала франко-место укладки),

S(1), S(2) - стоимость (франко-предприятие - поставщик) 1 т материала в базовом и новом вариантах;

,  - стоимость перевозки 1 т материала автомобильным транспортом в базовом и новом вариантах на расстояния  и  - соответственно;

,  - стоимость перевозки 1 т материала железнодорожным транспортом в базовом и новом вариантах на расстояния  и  соответственно.

Расчетные соотношения для определения экономически целесообразного расстояния транспортирования отходов ТЭС и ГРЭС для наиболее общего и некоторых частных случаев их применения в дорожном строительстве приведены в прил. 3.

2.8. Предельное расстояние ,  транспортирования отходов ТЭС и ГРЭС, при котором будет получен положительный экономический эффект, для рассматриваемого случая можно определить из формулы (3) с помощью выражения

                               (4)

где e - отношение масс используемых материалов в единице длины конструктивного элемента в базовом и новом вариантах соответственно;

                                                            (5)

Номограммы для определения предельно допустимого расстояния транспортирования отходов ТЭС и ГРЭС для рассматриваемого случая представлены в прил. 1 к настоящим «Методическим рекомендациям».

2.9. Стоимость перевозки грузов для строительства необходимо определять, используя «Сборник сметных цен на перевозки грузов для строительства» главы СНиП IV.4-82.

2.10. Калькуляция железнодорожных перевозок включает вид груза; вид отправки; номер тарифной схемы; весовую норму загрузки вагонов; расстояние транспортирования; тариф (общий, исключительный); скидки; надбавки.

2.11. Калькуляция речных перевозок включает вид груза; вид отправки; номер тарифной схемы; расстояние перевозки; тариф (общий, исключительный); повышение тарифа.

2.12. Калькуляция автомобильных перевозок включает класс груза; расстояние перевозки; тариф (общий, исключительный); поясной коэффициент; надбавки.

2.13. Оптовые цены (франко-погрузочное устройство ТЭС) золошлаковой смеси утверждены постановлением № 4 Госкомцен СССР от 3 января 1984 г. и составляют 35 коп. за 1 т, а золы уноса - постановлением № 915 от 30 ноября 1982 г. на срок до 1 января 1988 г. и составляют для I, II, III, IV, V пояса 0,70; 0,90; 1,0; 1,1; 1,2 руб. за 1 т соответственно.

3. Определение экономически рациональных областей использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве с помощью номограмм

3.1. Основным расчетным соотношением для построения номограмм при перевозке базового и нового материалов по различающимся участкам транспортных схем как железнодорожным, так и автомобильным транспортом является выражение

                            (6)

3.2. Номограммы для определения рациональных областей использования отходов ТЭС и ГРЭС в наиболее общем случае перевозки базового и нового материалов представлены в прил. 2, а, б. Здесь III квадрант (позиция «а») образован осями, определяющими расстояния перевозки базового материала по железной дороге  и автомобильным транспортом . Применительно к конкретным расстояниям транспортирования базового материала согласно существующей системе оплаты на перевозку грузов для строительства во II и IV квадрантах определяются стоимости перевозки 1 т базового материала по железной дороге и автомобильным транспортом соответственно. В I квадранте стоимости перевозки 1 т базового материала по железной дороге и автомобильным транспортом суммируются. К полученным суммам прибавляется отпускная цена базового материала (квадрант 1, а) и делается поправка (квадрант IV, а) на изменение содержания базового и нового материалов в единице длины конструктивного элемента (дорожной одежды, земляного полотна) автомобильной дороги.

Определенная таким образом стоимость базового материала должна соответствовать сумме отпускной цены и затрат на перевозку эквивалентного количества нового материала (отходов ТЭС).