http://www.ekotech.pl/55,XVII-Miedzynarodowa-Konferencja-Popioly-z-energetyki-.html

Nowe technologie » Budowa nasypów z popioło-żużli

Mieszanka popiołowo-żużlowa powstająca przy hydraulicznym odprowadzaniu ubocznych produktów spalania węgla w energetyce zawodowej, stanowi bardzo dobry materiał do wykonywania nasypów drogowych. Materiał ten został wszechstronnie przebadany w zastosowaniach drogowych i jest objęty Polską Normą S-02205 dotyczącą robót ziemnych. Przy rosnącym zapotrzebowaniu na tanie i dobre materiały do budowy dróg, oraz wzrastającej randze zagadnień ochrony środowiska, można przewidywać znaczący wzrost wykorzystania mieszanek popiołowo-żużlowych w drogownictwie

Do rozgarniania i wstępnego zagęszczania mieszanki dostarczanej samochodami samowyładowczymi stosuje się sprzęt lekki - spychacze i równiarki. Do zagęszczania zasadniczego i końcowego stosuje się sprzęt ciężki - walce wibracyjne i ogumione. W przypadku konieczności mieszania wgłębnego mieszanki przewilgoconej z piaskiem, wapnem lub suchym popiołem lotnym stosuje się brony talerzowe bądź glebogryzarki. W przypadku konieczności zraszania przesuszonej warstwy mieszanki stosuje się zraszarki. W stosunku do materiałów tradycyjnych (piasek, pospółka) występują pewne różnice w technologii zagęszczania nasypu. Wstępne zagęszczenie wykonuje się sprzętem lekkim, zasadnicze zagęszczenie sprzętem ciężkim, końcowe zagęszczenie sprzętem ogumionym. W przypadku przykrycia warstwy mieszanki warstwą ochronną z piasku - np. w związku z przerwą technologiczną - możliwe jest dogęszczanie warstwy mieszanki poprzez warstwę ochronną piasku, po zmieszaniu jej z mieszanką popiołowo-żużlową znajdującą się poniżej przy użyciu glebogryzarki. Nie pozostawia się niezagęszczonej warstwy mieszanki na dzień następny. Konieczne jest zabezpieczanie skarp i górnej powierzchni nasypu przed działaniem wód opadowych.

W przypadku wbudowywania mieszanki pobieranej ze składowiska, której wilgotność jest zbliżona do wartości optymalnej (ok. 27 %) nie występuje zagrożenie pyleniem. W przypadku dopuszczenia do przeschnięcia zagęszczonej warstwy mieszanki z powodu dłuższej niż planowano przerwy technologicznej, należy zastosować zraszanie warstwy zagęszczonej.

Przy przestrzeganiu dwóch zasadniczych parametrów, jakimi jest właściwa wilgotność wbudowywanej mieszanki oraz właściwa grubość wbudowywanych warstw, osiąganie wymaganych wskaźników zagęszczenia materiału w nasypie nie nastręcza trudności.

Jesteśmy w stanie ładować mieszankę na samochody odbiorców (które muszą być wyposażone w szczelne plandeki), lub dostarczać mieszankę odpowiednim sprzętem do miejsc wbudowania.

Budowa obwodnicy miasta Sochaczewa

W roku 2003 pomiędzy kwietniem a sierpniem na trasie Warszawa-Poznań wykorzystano 250 000 Mg kruszywa krzemianowego (mieszanki popiołowo-żużlowej) odzyskanego z popioło-żużli. Popioło-żużel posłużył jako materiał do budowy nasypów drogowych w ciągu drogi krajowej nr 2, odcinki budowy w km 6+900 do 9+000 oraz 4+046 do 4+600 związanych z budową obwodnicy Sochaczewa. Było to jedno z największych zastosowań popioło-żużli w budownictwie drogowym Europy tego roku.

Dzięki zaangażowaniu trzech firm, tj. Elektrociepłowni Warszawskiej S.A., Warszawskiego Przedsiębiorstwa Robót Drogowych S.A. oraz Ekotech Sp. z o.o., zostały rozpoczęte prace laboratoryjne, projektowe oraz administracyjne, które doprowadziły do uzyskania niezbędnych decyzji zezwalających na zastosowanie kruszywa krzemianowego pochodzącego z składowiska odpadów przy ul. Myśliborskiej w Warszawie, należącego do EWSA przy budowie nasypów drogowych obwodnicy Sochaczewa.

Na początku roku 2003 zostały podpisane odpowiednie umowy pomiędzy stronami określające zadania poszczególnych podmiotów. EWSA zobowiązała się do przygotowania kruszywa na składowisku poprzez odpowiednie pryzmowanie oraz do załadunku gotowego kruszywa, WPRD S.A. jako wykonawca prac przy budowie obwodnicy Sochaczewa zajęła się wbudowaniem dostarczonego kruszywa oraz nadzorem jakościowym, Ekotech jako firma zajmująca się od 10 lat zagospodarowaniem ubocznych produktów spalania węgla i posiadająca niezbędne decyzje administracyjne na transport mieszanki popiołowo-żużlowej zobowiązała się do prowadzenia nadzoru, koordynacji odzysku kruszywa z odpadów paleniskowych i jego transportu na miejsce wbudowania.

W kwietniu 2003 roku zostały rozpoczęte prace. Zadanie to zostało podzielone na trzy etapy od prawidłowego wykonania których zależało powodzenie całego procesu.

Pierwszy etap to odzysk kruszywa i załadunek. Technologia odzysku kruszywa z mieszanki znajdującej się na kwaterze składowiska obejmowała skrawanie materiału z dna i boków kwatery, przemieszczanie po nachylonym stoku czoła poboru na górną powierzchnię kwatery i formowanie pryzmy materiału przygotowanego do załadunku ładowarką na samochody dostawcze. Proces skrawania, przepychania i formowania pryzmy powodował ujednorodnienie partii materiału. Proces formowania pryzm materiału do załadunku został tak zmodyfikowany, by w maksymalnym stopniu wyeliminować możliwość poboru materiału nie spełniającego parametrów technicznych. Formowano odrębne pryzmy o wielkości 2000-3000 Mg, z których były pobierane próbki do przebadania w laboratorium WPRD i jedynie pozytywna kwalifikacja laboratoryjna uruchamiała załadunek i dostawę materiału z danej pryzmy. Drugim etapem była koordynacja odzysku kruszywa i transport kruszywa na plac budowy w Sochaczewie. Dzięki utrzymywaniu stałego kontaktu przez pracowników Ekotechu ze służbami laboratoryjnymi WPRD i informowaniu na bieżąco o zasadniczych zmianach materiału zaobserwowanych w oparciu o ocenę makroskopową na kwaterze oraz współpracy ze stosownymi służbami EWSA i WPRD w zakresie ustalania terminu i wielkości kolejnych partii wysyłanego materiału zapewniono stałą wymaganą ilość materiału gotowego do transportu. W celu prowadzenia stałych dostaw EKOTECH musiał zaangażować odpowiednią ilość pojazdów spełniających wysokie wymagania stawiane przez Inspekcję Transportu Drogowego oraz wymogi związane wynikające z posiadanej decyzji na transport odpadów innych niż niebezpieczne. W związku z dużą odległością od miejsca poboru do miejsca wbudowania tj. 65 km w jedną stronę oraz wymaganiami technologicznymi określającymi ilość dostarczonego materiału na plac budowy na minimum 2500 Mg/dzień, Ekotech zatrudnił do tego celu specjalistyczne firmy transportowe, które wystawiły na potrzeby ww. zadania łącznie ponad 40 pojazdów samowyładowczych. Następnym istotnym zadaniem logistycznym była odpowiednia koordynacja transportu w celu zapewnienia rytmiczności dostaw. W tym celu pracownik Ekotechu codziennie ustalał harmonogram transportu dla wszystkich pojazdów; dzięki temu samochody podjeżdżały na plac budowy średnio co 10 minut w jedno miejsce rozładunku, co umożliwiło transport kruszywa w wysokości średnio 3500 Mg - 4000 Mg dziennie. Trzecim etapem było prawidłowe wbudowanie dostarczonego materiału. Wykonawcą robót ziemnych na budowie obwodnicy Sochaczewa było WPRD S.A., które dzięki swojemu dużemu doświadczeniu w pracach drogowych oraz wykwalifikowanej kadrze bardzo szybko opanowała techniki zagęszczania kruszyw krzemianowych pochodzących z mieszanek popiołowo-żużlowych. Do rozgarniania i wstępnego zagęszczania kruszywa dostarczanego samochodami samowyładowczymi stosowano sprzęt - lekki spycharki i równiarki. Do zagęszczania zasadniczego i końcowego sprzęt ciężki - walce wibracyjne i ogumione.

W przypadku konieczności zraszania przesuszonej warstwy mieszanki stosowano zraszarki. W trakcie wykonywania nasypów przeprowadzane były stale kontrole osiągania wskaźników zagęszczania.

Dzięki zastosowaniu tak dużej ilości materiału odzyskanego z popioło-żużli na jednej budowie zdobyto cenne doświadczenia, które potwierdzają przydatność tego materiału w budownictwie drogowym na równi lub lepiej niż tradycyjne kruszywa.

Argumentami przemawiającymi za tym są następujące korzyści:

  • przy przestrzeganiu dwóch zasadniczych parametrów, jakimi jest właściwa wilgotność wbudowywanej mieszanki oraz właściwa grubość wbudowywanych warstw, osiąganie wymaganych wskaźników zagęszczenia materiału w nasypie jest łatwiejsze niż przy zastosowaniu kruszyw naturalnych,
  • dzięki łatwemu osiąganiu wymaganych zagęszczeń materiał może być dostarczany bezpośrednio w miejsce wbudowania, nie na początek placu budowy; nie jest wymagany transport wewnętrzny lub przesuwanie dowiezionego kruszywa, co znacznie obniża koszty zabudowy materiału,
  • należy także zwrócić uwagę na ciężar właściwy kruszywa po zagęszczeniu w nasypie, który wynosi 1,3-1,5 kg/dm3 i jest znacznie niższy niż przy kruszywach naturalnych wynoszących 1,9-2,1 kg/dm3. Tymsamym ilość materiałów do dowiezienia jest mniejsza o 20-30%.

Ujednoradnianie mieszaniny na składowisk

Załadunek ujednorodnionej mieszaniny

Załadunek samochodów za pomocą ładowarek

Zabudowa popioło-żużli w nasypie nr 1

Zagęszczony nasyp nr 1 (12 warstw)

Wysyp towaru na miejscu zabudowy

Nasyp nr 1 w budowie

Rozpychanie 1 warstwy pod nasyp nr 2

Nasyp nr 2 w trakcie budowy

Pomiar stopnia zagęszczenia i nośności

Badanie stopnia zagęszczenia

Skarpy nasypu nr 1

Nasyp nr 2

Wysyp towaru na nasypie nr 2

Uformowane nasypów nr 1 i 2

Nasyp 3 w fazie początkowego formowania

Wyładunek towaru na nasypie nr 3

Obsypywanie piaskiem szkielety nasypu

Zagęszczanie

Widok na nasyp nr 3 w trakcie formowania

Widok na składowisko

Panorama nasypu nr 3

Nasyp 3 w końcowej fazie formowania

Wjazd na nasyp nr 3

Widok z nasypu nr 3 na wiadukt

Ślad walca kołkowego i gładkiego

Zabezpieczenie skarp kruszywem

Panorama nasypu nr 3

Wjazd na nasyp nr 3

Zabudowa popioło-żużli na nasypie nr 3

Widok uformowanego nasypu nr 3

Poczatek formowania nasypu nr 4

Zagęszczanie za pomocą walca

Widok z wiaduktu na nasyp nr 4

Widok na przyczułek wiaduktu

Zabudowa popioło-żużli na nasypie nr 4

Zabezpieczenie górnej warstwy na nasypie

Prace na nasypie nr 4

Ślimak wjazdowy na nasyp nr 1

Widok z nasypu nr 2 na wiadukt

Nasyp nr 3

Wjazd samochodów z popioło-żużlami

Wykańczanie polbrukiem nasypu nr 1

Przygotowanie nasypu pod wykonanie drogi

Nasyp nr 1 w trakcie wykonywania drogi