В Политехе предложили использовать отходы энергетиков для укрепления автомобильных дорог
Группа ученых из Пермского Политеха (входит в НОЦ «Рациональное недропользование») провела серию исследований по применимости золошлаковых отходов электростанций в автодорожном строительстве.
По данным, которые приводят исследователи, около 70 % всей электроэнергии в России вырабатывается за счет сжигания твердого топлива. В результате этого ежегодно образуется около 50 млн тонн золошлаковых отходов, повторное использование которых пока недостаточно распространено.
По мнению ученых кафедр «Автомобильные дороги и мосты» и «Строительное производство и геотехника» Пермского Политеха они могут быть использованы в качестве сырья для укрепления подпорных стен автомобильных дорог.
– В условиях сложного рельефа и плотной застройки строительство откосов невозможно в связи с отсутствие пространства и в виду экономических причинам. Поэтому используют подпорные конструкции, которые позволяют удерживать грунт от обрушения. Для «поддержки» подпорной стены во время строительства используют различные материалы. Важно, чтобы они были не только экономичными, но и безопасными для окружающей среды, – рассказывает автор разработки, аспирант кафедры «Автомобильные дороги и мосты» Пермского Политеха Катарина Истомина.
При засыпке грунта обычно используют пески и песчано-гравийные смеси, которые обеспечивают достаточную фильтрацию воды, чтобы «отводить» ее от подпорных стен. Ученые Пермского Политеха предложили улучшить свойства этих материалов с помощью «добавки» из золы-уноса, которая образуется на тепловых электростанциях. Зола отвечает экологическим требованиям, и ее сейчас применяют в различных отраслях: строительстве, металлургии и сельском хозяйстве. Технология исследователей позволит защитить дороги от обрушения и уменьшить загрязнение окружающей среды.
Ученые провели лабораторные исследования физико-механических свойств песчаного грунта без добавок и с использованием золы в количестве 5 %, 10 %, 15 % и 20 % от общей смеси. Затем они выполнили аналитические расчеты и численные эксперименты, чтобы определить эффективность состава. Результаты показали, что прочность и стойкость грунта к деформациям улучшились. Совместное действие засыпки из материала и подпорной конструкции позволило укрепить подпорную стену.
– Чтобы определить оптимальный состав смеси, мы провели серию испытаний по определению плотности и влажности грунта с добавлением золы и без нее. Они показали, что эффективно использовать смесь песчаного грунта с золой в количестве 15 и 20 % при влажности 12 %, – поясняет доцент кафедры «Строительное производство и геотехника» Пермского Политеха, кандидат технических наук Владимир Клевеко.
