Использование золоматериалов. 
Укрепленние слоев дорожной одежды на основе техногенного сырья

По способу удаления топливных зол и шлаков из мест накопления в паросиловых агрегатах их подразделяют на золы сухого отбора, золы и шлаки раздельного и совместного гидроудаления. При совместном гидроудалении золы и шлаки в отвалах образуют техногенные неоднородные массивы материала, называемого золошлаковыми смесями.

В зависимости от вида сжигаемого топлива золоматериалы подразделяются на буроугольные, каменноугольные, торфяные и горюче-сланцевые.

Золы уноса сухого отбора представляют собой достаточно однородный материал по своему химическому и гранулометрическому составу, обладая при этом определённой химической активностью. Их целесообразно использовать при сооружении земляного полотна из грунтов повышенной влажности в качестве добавки для их осушения и улучшения.

Продукты гидроудаления вследствие гидратации теряют свою химическую активность, особенно свободную окись кальция и другие соединения, обеспечивающие самостоятельное твердение.

Золы и золошлаковые смеси обладают рядом преимуществ по сравнению с грунтами, аналогами которых они являются в определённых случаях. Они могут быть использованы как самостоятельно для сооружения земляного полотна так и для осушения (в качестве сухих инертных добавок) конструктивных слоев из грунтов повышенной влажности.

Неактивные золы, а также золошлаковые смеси не обладают вяжущими свойствами, почти не содержат клинкерных материалов. Их гидравлический модуль меньше 0,05; рН водной вытяжки лежит в диапазоне 4,5−11,5. Основными показателями, по которым регламентируется их использование в конструкциях насыпей, являются показатели состава и состояния. На основе этих показателей золы и золошлаковые смеси в качестве техногенных образований классифицируются аналогами соответствующих типов грунтов (ГОСТ 25 100−95) и к ним предъявляются требования СНиП 2.05.02−85.

Золошлаковые смеси имеют весьма различный гранулометрический состав: от мелкодисперсного до щебенистого. Химический и минералогический состав их также различен. Поэтому золошлаковые смеси в определённых случаях рекомендуется использовать в земляном полотне взамен песчаного грунта или песчано-гравийных смесей.

Использование золоматериалов в конструкциях земляного полотна осуществляют на основе комплексной инженерно-геологической и технологической оценки. В соответствии с такой оценкой устанавливают для конкретного источника получения золоматериалов места их отбора; выполняют их классификацию по их грунтовым аналогам; устанавливают в лаборатории соответствующие кривые стандартного уплотнения и по ним корректируют значения и диапазон допустимых влажностей; выполняют оценку по степени пучинистости и набухаемости. Степень неоднородности этих материалов устанавливается на основе статистической обработки показателей физико-механических свойств в первую очередь по показателям состава и состояния.

При разработке проекта производства работ по сооружению земляного полотна из золоматериалов придерживаются следующих рекомендаций. Рабочий слой должен сооружаться из непучинистых и ненабухающих разновидностей зол или золошлаковых смесей. Малая плотность частиц зол и золошлаковых смесей, а также весьма малые значения сцепления обусловливают значительную склонность откосных частей из рассматриваемых материалов к эрозии в результате размыва, в связи с чем крутизна откосов должна быть не более 1:2, а толщина плодородного или защитного слоя на их поверхности увеличена соответственно до 0,2−0,5 м. Технологические операции по планировке поверхности откосов или по устройству защитных слоев перед засевом трав должны выполняться немедленно после возведения насыпи с минимальными перерывами.

При сооружении насыпей из золошлаковых смесей на местности 2-го и 3-го типов по условиям увлажнения рекомендуется осуществлять следующие мероприятия: при 2-м типе местности нижнюю часть насыпи на высоту подтопления необходимо устраивать из дренирующих грунтов в виде капилляропрерывающего слоя; на участках 3-го типа местности предусматривать устройство в нижней части насыпи бермы шириной не менее 1 м с целью предохранения откосных частей из золошлаковых смесей от подтопления долговременно стоящими водами.

Подготовительные работы при сооружении насыпей из зол и золошлаковых смесей включают подготовку и опробование золоотвалов, устройство временного водоотвода, коммуникаций для движения и отстоя построечного транспорта, организацию мест штабелирования золоматериалов при необходимости их хранения или подсушивания; выполнение элементов входного контроля для оценки геотехнических свойств и сопоставления их с проектными данными; подготовку растительного или глинистого грунта для устройства защитных слоев на откосах и обочинах.

Разработку отвалов или карт намыва золоматериалов выполняют экскаваторами с любым видом ковшового оборудования, транспортируют грунт автосамосвалами. Транспортировку и разгрузку осуществляют на подготовленное основание или на заранее отсыпанные и спланированные грунтовые слои (предусмотренные проектом).

Предельная допустимая влажность золошлаковых смесей для прохода строительных машин составляет (1,35−1,40) W _опт.

Отсыпку выполняют слоями способом «от себя». Разравнивание рекомендуется осуществлять бульдозерами послойно при толщине слоя 20−80 см в зависимости от типа применяемого катка при дальнейшем уплотнении и результатов пробной укатки. При использовании отсыпки способом «продольной транспортировки» разравнивание осуществляют тяжёлым автогрейдером. Толщина слоя рыхлой золошлаковой смеси должна быть больше проектной в 1,1−1,3 раза соответственно для пылеватых и крупнозернистых смесей.

Слой золошлаковой смеси уплотняют при оптимальной влажности или близкой к допустимой влажности.

В зависимости от естественной влажности укладываемой в насыпь золошлаковой смеси её необходимо подсушить или доувлажнить до влажности, близкой к допустимой. Подсушивание золошлаковых смесей осуществляется рыхлением и перемешиванием бульдозером или автогрейдером, введением прослоек сухого песчаного грунта, введением негашёной извести или добавок активных зол. Подсушивание золоматериалов может осуществляться также непосредственно в местах их получения путём предварительной разработки в отвал при благоприятных климатических условиях, устройством водоотводящих сооружений. Доувлажнение слоя золошлаковой смеси производят непосредственно перед уплотнением поливомоечной машиной.

После возведения насыпи из зол и золошлаковых смесей не допускается пересушивание и пыление верхнего слоя. Для этого рекомендуется укладка замыкающего слоя из грунта толщиной 10−20 см, укрепление откосов слоем растительного грунта с посевом трав или другим типом.