Nośnością podłoża gruntowego pod budowle drogowe nazywa się jego zdolność do

Podobne dokumenty
Wpływ obciążenia i wilgotności na wartości wskaźnika nośności mieszaniny popiołowo-żużlowej ze składowiska elektrowni skawina

Wytrzymałość na ściskanie i mrozoodporność mieszaniny popiołowo-żużlowej z Elektrowni Skawina stabilizowanej wapnem lub cementem

Wskaźnik nośności cbr kompozytów z odpadów powęglowych i popiołu lotnego

ŚCIŚLIWOŚĆ NASYCONEGO POPIOŁU LOTNEGO

BADANIA MODUŁÓW SPRĘŻYSTOŚCI I MODUŁÓW ODKSZTAŁCENIA PODBUDÓW Z POPIOŁÓW LOTNYCH POD OBCIĄŻENIEM STATYCZNYM

Zagęszczanie gruntów niespoistych i kontrola zagęszczenia w budownictwie drogowym

Temat: Badanie Proctora wg PN EN

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCINANIE I NOŚNOŚĆ KRUSZYWA Z ŻUŻLI PALENISKOWYCH W ZALEŻNOŚCI OD WARUNKÓW WODNYCH

Określenie wpływu dodatku bentonitu na polepszenie właściwości geotechnicznych osadów dennych Zbiornika Rzeszowskiego.

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

Zagęszczanie gruntów.

Podbudowy z gruntów i kruszyw stabilizowanych spoiwami w budownictwie drogowym. dr inż. Cezary Kraszewski Zakład Geotechniki i Fundamentowania

Kruszywa związane hydraulicznie (HBM) w nawierzchniach drogowych oraz w ulepszonym podłożu

WPŁYW WARUNKÓW WODNYCH NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCINANIE KRUSZYWA Z ŻUŻLA HUTNICZEGO

WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA PRZEWODNOŚĆ HYDRAULICZNĄ POPIOŁU LOTNEGO

ŚCIŚLIWOŚĆ ODPADÓW POWĘGLOWYCH I ICH MIESZANEK Z POPIOŁAMI LOTNYMI. Katarzyna Kamińska, Mariusz Cholewa, Michał Stanisławski

ZBIÓR WYMAGAŃ ZAGĘSZCZENIA GRUNTU DLA BUDOWNICTWA I DROGOWNICTWA

Wykorzystanie metody funkcji transformacyjnych do analizy nośności i osiadań pali CFA

Wprowadzenie. Tymoteusz ZYDROŃ

PL B1. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa,PL BUP 21/04

WPŁYW ASFALTU SPIENIONEGO NA WŁAŚCIWOŚCI RECYKLOWANEJ PODBUDOWY

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCINANIE MIESZANINY POPIOŁOWO-ŻUŻLOWEJ STABILIZOWANEJ SPOIWAMI HYDRAULICZNYMI

INŻYNIERIA MORSKA I GEOTECHNIKA, PL ISSN nr 4/2014, str

Warunki techniczne wykonywania nasypów.

ZMIANY WŁAŚCIWOŚCI GLEBY W WARSTWIE ORNEJ POD WPŁYWEM NACISKÓW KÓŁ AGREGATÓW CIĄGNIKOWYCH

Nasyp budowlany i makroniwelacja.

Wykonanie warstwy odsączającej z piasku

WODOPRZEPUSZCZALNOŚĆ PRZEPALONYCH ODPADÓW POWĘGLOWYCH ORAZ ICH MIESZANEK Z POPIOŁEM LOTNYM

PRZYDATNOŚĆ ROZKRUSZONYCH MIESZANEK POPIOŁOWO-ŻUŻLOWO-GRUNTOWYCH DO KONSTRUKCJI PODBUDÓW DROGOWYCH

WPŁYW STABILIZACJI CEMENTEM LUB SILMENTEM NA WYTRZYMAŁOŚĆ I MROZOODPORNOŚĆ GRUNTU PYLASTEGO

Wpływ zbrojenia rozproszonego na właściwości geotechniczne popiołu lotnego

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCINANIE ODPADÓW POHUTNICZYCH W ŚWIETLE BADAŃ W APARATACH BEZPOŚREDNIEGO ŚCINANIA

WPŁYW WILGOTNOŚCI I OBCIĄŻENIA NA WSKAŹNIK NOŚNOŚCI MIESZANINY POPIOŁOWO-ŻUŻLOWEJ. Andrzej Gruchot, Eugeniusz Zawisza, Sebastian Soliński

ZASTOSOWANIE POPIOŁÓW LOTNYCH Z WĘGLA BRUNATNEGO DO WZMACNIANIA NASYPÓW DROGOWYCH

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE I MROZOODPORNOŚĆ POPIOŁO-ŻUŻLA STABILIZOWANEGO SPOIWAMI HYDRAULICZNYMI

Płyta VSS. Piotr Jermołowicz - Inżynieria Środowiska Szczecin

OCENA TRWAŁOŚCI BRYKIETÓW WYTWORZONYCH Z MASY ROŚLINNEJ KUKURYDZY PASTEWNEJ

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D

Wytrzymałość na rozciąganie popiołu lotnego wbudowanego w warstwy uszczelniające

gruntów Ściśliwość Wytrzymałość na ścinanie

KATEGORIA Oznaczenie kodu według Wspólnego Słownika Zamówień (CPV) ROBOTY DROGOWE - PODBUDOWA Z KRUSZYW WYMAGANIA OGÓLNE

D WYKONANIE NASYPÓW

W AŒCIWOŒCI GEOTECHNICZNE GRUNTÓW SPOISTYCH Z TERENU BIA EGOSTOKU WZMACNIANYCH CEMENTEM LUB WAPNEM 2)

Spis treści. I. Ścieżka zdrowia. II. Oświetlenie. 1. Wymiary Urządzenia i mała architektura Nawierzchnie... 9

Zarys geotechniki. Zenon Wiłun. Spis treści: Przedmowa/10 Do Czytelnika/12

D Wykonanie wykopów. WYKONANIE WYKOPÓW

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

D WYKONANIE WYKOPÓW W GRUNTACH I V KATEGORII

BADANIA NAD WŁASNOŚCIAMI GEOTECHNICZNYMI FIBROGRUNTÓW

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D UMACNIANIE POBOCZY

Zadanie 2. Zadanie 4: Zadanie 5:

ST-5 Podbudowa z tłucznia

PRĘDKOŚĆ WZNOSZENIA KAPILARNEGO W GRUNTACH NIESPOISTYCH

D WYKONANIE NASYPÓW

Alicja Drohomirecka, Katarzyna Kotarska

wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI Warszawa ul. Szczotkarska 42 Wydanie nr 13 Data wydania: 7 kwietnia 2017 r.

Oszacowanie przewodności hydraulicznej popiołu lotnego na podstawie wzorów empirycznych

Wpływ dodatku zeolitu na temperaturę zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych

NOŚNOŚĆ PODŁOŻA DROGOWEGO Z DESTRUKTU BETONOWEGO NA PRZYKŁADZIE BADAŃ CBR

Możliwości zastosowania frakcjonowanych UPS w budownictwie komunikacyjnym

Wymagania techniczno-prawne mieszanek popiołowo-żużlowych - praktyczne zastosowanie w drogownictwie

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 442

D WYKONANIE I ZAGĘSZCZANIE NASYPÓW

Zagęszczanie - metody i sprzęt.

BADANIA PARAMETRÓW ZAGĘSZCZALNOŚCI GRUBOZIARNISTEGO KRUSZYWA Z ŻUŻLA WIELKOPIECOWEGO

Pracownia specjalistyczna z Geoinżynierii. Studia stacjonarne II stopnia semestr I

Inżynieria Rolnicza 5(93)/2007

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE MIESZANINY GRUNTU I ODPADÓW Z OPON SAMOCHODOWYCH

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA D WYKONANIE PROFILOWANIA I ZAGĘSZCZENIA PODŁOŻA

WYKORZYSTANIE GRUNTÓW ANTROPOGENICZNYCH PRZY ZABEZPIECZANIU NIESTATECZNEGO NASYPU DROGOWEGO

ST05 NASYP Z POSPÓŁKI

WŁAŚCIWOŚCI TECHNICZNE I CHEMICZNE ŻUŻLI ZE SPALANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH (IBA) ORAZ MOŻLIWOŚCI ICH ZASTOSOWANIA W BUDOWNICTWIE DROGOWYM

WPŁYW METODY BADAŃ NA WARTOŚCI PARAMETRÓW CHARAKTERYZUJĄCYCH WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCINANIE GRUNTU SPOISTEGO

D WARSTWA MROZOOCHRONNA PODŁOŻE ULEPSZONE

D - 03 WARSTWY ODSĄCZAJĄCE I ODCINAJĄCE KOD CPV

Egzamin z MGIF, I termin, 2006 Imię i nazwisko

Właściwości tworzyw autoklawizowanych otrzymanych z udziałem popiołów dennych

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH M WYMIANA GRUNTU

D Podsypka Piaskowa

PRZEDSIĘBIORSTWO WIELOBRANŻOWE,,GRA MAR Lubliniec ul. Częstochowska 6/4 NIP REGON

ON INFLUENCE OF DIESEL OIL SORT ON FRICTION AND WEAR PROCESSES Tarkowski Piotr, Paluch Roman Katedra Pojazdów Samochodowych Politechnika Lubelska

WYMIANA CIEPŁA W PROCESIE TERMICZNEGO EKSPANDOWANIA NASION PROSA W STRUMIENIU GORĄCEGO POWIETRZA

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

WPŁYW RODZAJU BIEŻNIKA I JEGO ZUŻYCIA NA ZAGĘSZCZENIE GLEBY PIASZCZYSTEJ

Nowe technologie w nawierzchniach betonowych beton wałowany

Wykonawstwo robót fundamentowych związanych z posadowieniem fundamentów i konstrukcji drogowych z głębiej zalegającą w podłożu warstwą słabą.

PARAMETRY KONTAKTU MIĘDZYFAZOWEGO WYBRANYCH MATERIAŁÓW STOSOWANYCH W BUDOWNICTWIE ZIEMNYM

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1397

WPŁYW METODYKI OZNACZANIA GRANIC ATTERBERGA NA UZYSKIWANE WARTOŚCI STOPNIA PLASTYCZNOŚCI

Projekt ciężkiego muru oporowego

BADANIA ZRÓŻNICOWANIA RYZYKA WYPADKÓW PRZY PRACY NA PRZYKŁADZIE ANALIZY STATYSTYKI WYPADKÓW DLA BRANŻY GÓRNICTWA I POLSKI

WPŁYW WIELOKROTNYCH OBCIĄŻEŃ STATYCZNYCH NA STOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA I WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE MASY ZIARNA

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ ZIEMNIAKÓW NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

D NAWIERZCHNIA Z KRUSZYWA ŁAMANEGO STABILIZOWANEGO MECHANICZNIE

Wpływ zanieczyszczenia torowiska na drogę hamowania tramwaju

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D PODBUDOWA I ULEPSZONE PODŁOŻE Z GRUNTU LUB KRUSZYWA STABILIZOWANEGO CEMENTEM

ST Podbudowa z piasku

D PROFILOWANIE I ZAGĘSZCZANIE PODŁOŻA W KORYCIE

Mieszanki CBGM na inwestycjach drogowych. mgr inż. Artur Paszkowski Kierownik Działu Doradztwa Technicznego i Rozwoju GRUPA OŻARÓW S.A.

Transkrypt:

ZESZYTY N A U K O W E P O L IT E C H N IK I Ś L Ą S K IE J Seria: B U D O W N IC T W O z. 97 2003 N r kol. 1573 Katarzyna Z A B IE L S K A - A D A M S K A Politechnika Białostocka Stanisław P IS A R C Z Y K Politechnika Warszawska BADANIA WSKAŹNIKA NOŚNOŚCI CBR ZAGĘSZCZANYCH ODPADÓW ENERGETYCZNYCH Streszczenie. Badania kalifornijskiego wskaźnika nośności wykonano w celu ustalenia zależności C B R od zagęszczenia mieszaniny popiołowo-żużlowej. Określono w pływ energii zagęszczenia, początkowej wilgotności i gęstości objętościowej szkieletu gruntowego oraz nasączania badanych próbek na wartości C B R. Przeprowadzono analizę otrzymanych wyników i porównano je z badaniami publikowanymi w literaturze. CALIFORNIA BEARING RATIO TESTS OF COMPACTED POWER INDUSTRY WASTES Summary. The laboratory C B R tests were carried out to establish relationship between CBR and compaction o f fly ash/slag mixture. The influence o f compaction effort, initial water content, dry unit weight and soaking o f tested waste samples on obtained C B R values was determined. A n analysis o f the determined results was made and the results were compared with research, which were published in literature. 1. Wstęp Nośnością podłoża gruntowego pod budowle drogowe nazywa się jego zdolność do przenoszenia obciążeń bez wywoływania nadmiernych odkształceń. Jest ona, między innymi, oznaczana za pomocą wskaźnika nośności C BR. Kalifornijski wskaźnik nośności (C B R ) jest to procentowy stosunek obciążenia jednostkowego p, które trzeba zastosować, aby tłok o średnicy 5,0 cm i powierzchni 20,0 cm2 wcisnąć w próbkę gruntu do określonej głębokości 2,5 lub 5,0 mm, ze znormalizowaną

316 Katarzyna Zabielska-Adamska, Stanisław Pisarczyk prędkością 1,25 mm/min, do obciążenia standardowego ps, odpowiadającego obciążeniu jednostkowemu potrzebnemu do wciśnięcia tłoka z taką samą prędkością i na taką samą głębokość w próbkę tłucznia standardowo zagęszczonego. Wskaźnik nośności jest podstawą projektowania nawierzchni, a badanie C B R może służyć jako metoda kontroli jakości robót ziemnych. Wartość C B R jest określona wzorem: CBR = 100%, (1) Ps gdzie: p - obciążenie jednostkowe potrzebne do znormalizowanego wciśnięcia tłoka w próbkę gruntu, ps - obciążenie jednostkowe odpowiadające wciskaniu tłoka w tłuczeń. 2. Przegląd literatury Obszerne badania wskaźników nośności C B R zagęszczanych gruntów mineralnych prowadzone były przez Turnbulla i Fostera [8], gdzie określono opór penetracji nienasączanych próbek chudego iłu zagęszczonych za pomocą różnych energii i przy różnych wilgotnościach. Stwierdzono, że wartość wskaźnika nośności C B R zależy nie tylko od wilgotności zagęszczanych próbek, ale i od osiąganych gęstości objętościowych szkieletu gruntowego. Próbki zagęszczone przy zastosowaniu wyższych energii osiągały wyższe wartości wskaźników C B R. Zwiększeniu wilgotności zagęszczanych próbek towarzyszyło zmniejszanie się wartości wskaźników CB R ; dla próbek zagęszczanych przy wilgotnościach większych od wilgotności optymalnej opór penetracji zbliżył się prawie do zera. Rodriguez i współautorzy [6] stwierdzają zależność C B R od parametrów zagęszczenia, energii zagęszczenia, a nawet metody zagęszczenia - statycznej czy dynamicznej. Według [6] w przypadku nasączanych próbek gruntów spoistych, kształt krzywej obrazującej zależność wskaźnika C B R od wilgotności przy zagęszczaniu jest podobny do krzywej zagęszczalności danego gruntu - maksymalne wartości C B R osiągane są przy wilgotności bliskiej wilgotności optymalnej. Późniejsze badania prowadzone przez Faure a i Viana Da M ata [1] potwierdzają zależność wskaźników nośności C B R głównie od wilgotności, pomijając w pływ gęstości objętościowej szkieletu na opór penetracji. Analizując wartości C B R podłoża gruntowego podawane w literaturze, można stwierdzić, że wskaźniki nośności są tym większe, im grubsze jest uziamienie gruntów mineralnych. Dla składowanych odpadów energetycznych z różnych źródeł spalania zaobserwowano zależność

Badania wskaźnika nośności CBR zagęszczanych odpadów energetycznych 317 odwrotną, mieszaniny popiołowo-żużlowe o większej zawartości frakcji > 0,075mm charakteryzują się niższymi wartościami wskaźników C B R [2]. Ciekawe badania dotyczące oporu penetracji zostały przeprowadzone przez Wileńskiego [9], który określił wskaźniki nośności C B R popiołu lotnego zagęszczonego metodą standardową (przy wilgotności zbliżonej do optymalnej) bezpośrednio po zagęszczeniu, po nasączaniu oraz przechowywanego przez 42 doby z zachowaniem różnych warunków pielęgnacji (w tym 14 dni nasączania). Najwyższą wartość C B R uzyskano dla popiołu lotnego badanego bezpośrednio po zagęszczeniu; wskaźnik C B R zmniejszył się około 50% po 6- dobowym nasączaniu popiołu. W ileński sugeruje, że w miarę wydłużania czasu twardnienia następuje ponowny wzrost wskaźnika nośności. N a wartość C B R przechowywanych próbek wpływa głównie temperatura i długość okresu twardnienia. W edług [5] zjawisko wzrostu wartości wskaźnika nośności C B R wraz z upływem czasu ma miejsce przy wszystkich wilgotnościach początkowych zagęszczanych odpadów. Zależność wskaźnika nośności C B R od wilgotności zaobserwował także Słupski [7]. Najwyższe wartości C B R próbek mieszaniny popiołowo-żużlowej zagęszczonej metodą standardową Słupski uzyskał przy wilgotności nieco niższej od wilgotności optymalnej, zarówno dla próbek nasączanych, jak i bez nasączania. Grabowski i Obrycki [3] uzależniają wskaźnik C B R od wartości wskaźnika zagęszczenia; im wyższy jest wskaźnik zagęszczenia badanych odpadów określony dla metody standardowej - tym wyższa jest wartość wskaźnika C BR. 3. Badania własne i analiza wyników Badania nośności C B R odpadów energetycznych wykonano na przykładzie mieszaniny popiołowo-żużlowej powstałej ze spalania węgla kamiennego w Elektrociepłowni Białystok, składowanej na suchym wysypisku. Mieszanina granulometrycznie odpowiada pyłowi piaszczystemu (lip ) o wskaźnikach uziamienia U = 6,0 i C = 0,8, ustalonych dla próby uśrednionej. Oznaczenia przeprowadzono na próbkach bez nasączania oraz nasączanych w wodzie przez 4 doby. Badane próbki zagęszczano dwiema metodami: metodą standardową i zmodyfikowaną Proctora (odpowiadającymi metodom I i III według PN-88/B-04481), przy wilgotnościach zawierających się w zakresach wopl± 5 % dla każdej energii zagęszczenia. Wilgotność optymalną określono dopuszczając tylko jednokrotne ubicie tej samej próbki,

318 Katarzyna Zabielska-Adamska, Stanisław Pisarczyk ponieważ wielokrotne zagęszczanie odpadów energetycznych, stosowane w badaniach gruntów mineralnych, prowadzi do błędnej oceny efektów zagęszczania [10]. Wszystkie próbki poddane penetracji obciążone zostały obciążeniem równym 2,44 kpa (obciążniki pierścieniowe 2x2,27 kg), zalecanym przez A S T M 1883-73 jako obciążenie minimalne i jednocześnie wystarczające. Analiza statystyczna wyników badań nienasączanych próbek mieszaniny popiołowożużlowej, zagęszczanych w zakresie wilgotności wop,± 5 %, wskazuje, że wartość wskaźnika nośności C B R zależy zarówno od wilgotności, jak i gęstości objętościowej szkieletu przy zagęszczaniu standardowym, natomiast przy zmodyfikowanym - głównie od wilgotności. Różnice pomiędzy maksymalnymi wartościami wskaźnika C B R uzyskanymi w obu metodach zagęszczenia są bardzo duże. Wskaźnik C B R przy zagęszczeniu zmodyfikowanym jest prawie dwukrotnie większy niż przy standardowym, co świadczy o znacznym wpływie energii zagęszczenia i uzyskanej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego. Wartości wskaźnika nośności mieszaniny popiołowo-żużlowej, badane po jej 4-dobowym nasączaniu w wodzie, w przypadku zagęszczenia standardowego zależą od wilgotności początkowej próbek (wilgotności przy zagęszczaniu), nie zależą natomiast od gęstości objętościowej szkieletu gruntowego zagęszczonych próbek, ani od wilgotności próbek po ich nasączeniu. D la próbek zagęszczonych metodą zmodyfikowaną Proctora i nasączanych wartość wskaźnika nośności C B R jest uzależniona zarówno od wilgotności, jak i gęstości objętościowej szkieletu gruntowego próbek przed zalaniem ich wodą; podobnie jak przy metodzie standardowej nie zależy od wilgotności próbek nasączanych. Energia zagęszczenia oraz otrzymane wartości pd mają duży wpływ na wartości wskaźnika C B R również i dla próbek nasączanych. W artości maksymalne wskaźników C B R uzyskane dla próbek zagęszczonych metodą zmodyfikowaną są prawie o 50% wyższe niż maksymalne wartości wskaźnika C B R próbek zagęszczonych metodą standardową podobnie jak dla próbek nienasączanych. Zestawienie średnich wartości wyników badań wskaźnika nośności C B R próbek mieszaniny popiołowo-żużlowej, w zależności od ich zagęszczenia, przedstawiono na rys. 1a. Na rys. 1 b pokazano w yniki badań wilgotności mieszaniny popiołowo-żużlowej po jej maksymalnym spęcznieniu, w zależności od wilgotności przy zagęszczaniu i energii zagęszczenia.

Badania wskaźnika nośności CBR zagęszczanych odpadów energetycznych 319 a) o Zagęszczenie standardowe Zagęszczenie zrrcdyf ikow ane --------Linie zaw artości pow ietrza w stosunku do objętości gruntu o Zagęszczenie standardowe * Zagęszczenie zmodyf ikow ane --------Linie zaw artości pow ietrza w stosunku do objętości gruntu 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 Wilgotność przy zagęszczaniu w, % -Wskaźnik C B R przy zagęszczeniu standardowym bez nasączania -Wskaźnik C B R przy zagęszczeniu zmodyfikowanym bez nasączania -W skaźnik C B R przy zagęszczeniu standardowym - próbki nasączane -W skaźnik C B R przy zagęszczeniu zmodyfikowanym - próbki nasączane 49 ^ 47 O' 5 45 i 43 a 41 I 39 0 37 o 35 "W 1 33 J> 31 29 27 25 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 Wilgotność przy zagęszczaniu w, % - X - Wilgotność początkowa D W ilgotność próbek zagęszczonych metodą standardową po maksymalnym spęcznieniu W ilgotność próbek zagęszczonych metodą zmodyfikowaną po maksymalnym spęcznieniu Rys. 1. Zestawienie wyników badań w zależności od wilgotności przy zagęszczaniu: a) średnie wartości wskaźnika C BR, b) wilgotności mieszaniny popiołowo-żużlowej po nasączaniu Fig. 1. Test results depending on moisture contents at compaction: a) average C B R values, b) fly ash/slag mix moisture contents after soaking Z rys. la wynika, że najwyższe wartości wskaźnika C B R nienasączanych próbek mieszaniny popiołowo-żużlowej (w badanych przedziałach wilgotności) otrzymywane są przy zagęszczeniu zmodyfikowanym dla wilgotności mniejszych niż wilgotność optymalna, a dla zagęszczenia standardowego dla wilgotności równej wilgotności optymalnej lub też nieco mniejszej. Przy przekroczeniu wilgotności optymalnej wartość C B R gwałtownie spada, niezależnie od energii zagęszczenia. W przypadku próbek nasączanych najwyższe wartości

320 Katarzyna Zabielska-Adamska, Stanisław Pisarczyk wskaźników nośności uzyskuje się dla wilgotności równych wilgotnościom optymalnym dla obu energii zagęszczenia. Po przekroczeniu wopl wartość C B R znacznie spada, a otrzymane wykresy zależności CBR(w) przy obu metodach zagęszczenia są prawie równoległe do analogicznych zależności uzyskanych dla próbek nienasączonych. Widoczna jest zależność wartości C B R od wilgotności; próbki o tych samych gęstościach objętościowych szkieletu gruntowego przy wilgotnościach w > wopt charakteryzują się dużo mniejszymi wartościami C B R niż próbki zagęszczone przy w < wopt. Wartości wskaźnika nośności C B R mieszaniny popiołowo-żużlowej zagęszczanej przy wilgotnościach zbliżonych do optymalnych obniżają się po 4-dobowym nasycaniu próbek wodą w porównaniu do próbek nienasączanych, średnio o 7,9% w przypadku zagęszczenia zmodyfikowanego i 29,8% - standardowego. Interesujący jest w pływ energii zagęszczenia na wartość wskaźnika C B R próbek o tych samych wilgotnościach początkowych zagęszczonych za pomocą różnych energii. Próbki zagęszczone metodą zmodyfikowaną Proctora o wilgotności początkowej około 37% (w > Wopl) charakteryzują się dużo mniejszymi wartościami C B R niż próbki o tej samej wilgotności, ale zagęszczone metodą standardową (w < wop:). D la mieszaniny popiołowo-żużlowej z E C Białystok zagęszczonej metodą standardową i badanej bez nasączania próbek wodą praktycznie nie zaobserwowano spadku wskaźnika nośności C B R przy wilgotności mniejszej od wilgotności optymalnej, jaki uzyskano dla mieszanin popiołowo-żużlowych z innych źródeł spalania [5, 7], Przy zagęszczeniu zmodyfikowanym wartości C B R są nawet wyższe dla próbek zagęszczanych przy wilgotności mniejszej od wopt. Maksymalne wartości wskaźnika nośności próbek nasączanych otrzymano przy wilgotnościach zbliżonych do optymalnych, a nie jak podano w literaturze niższych niż optymalne [7]. Kształt krzywych obrazujących zależności CBR(w) badanych odpadów, w zależności od energii zagęszczenia, jest generalnie podobny do podawanych w literaturze krzywych uzyskanych dla spoistych gruntów mineralnych [6, 8]. Mieszanina popiołowo-żużlowa zagęszczana w zakresie wilgotności wop,± 5 %, dla obu energii zagęszczenia nie wykazuje tendencji do pęcznienia pod obciążeniem minimalnym. Wilgotność badanych próbek mieszaniny (rys. Ib ) określana po ich maksymalnym spęcznieniu praktycznie nie zależy od ich wilgotności początkowej (przed zalaniem wodą), co tłumaczy uzyskanie niskich wartości wskaźników pęcznienia [6],

Badania wskaźnika nośności CBR zagęszczanych odpadów energetycznych 321 Na rys. 2 przedstawiono w pływ wilgotności po maksymalnym spęcznieniu próbek na wartości C B R dla obu energii zagęszczenia. Rezultaty badań wskazują, że wilgotność końcowa próbek nasączanych nie ma wpływu na wyniki C BR. a) b) Wilgotność po nasączaniu w, % 80 70 60 50 40 30 20 I ctp >6 E c 10 t e. 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Różnica wilgotności (po i przed nasączaniem) ów, % Wskaźnik C B R - zagęszczenie standardowe Wskaźnik C B R - zagęszczenie zmodyfikowane Rys. 2. Zależność wskaźnika C B R nasączanych próbek od: a) wilgotności po nasączaniu, b) różnicy wilgotności końcowej i początkowej Fig. 2. C BR value of soaking samples versus: a) moisture content after soaking, b) difference of moisture contents after and before soaking Im mniejsza jest różnica wilgotności po nasączaniu próbek i ich wilgotności początkowej (rys. 2 b), tym wartość wskaźnika nośności jest mniejsza, co jest szczególnie widoczne w przypadku próbek zagęszczonych większą energią. Mniejsze różnice wilgotności stwierdzono, gdy wilgotność przy zagęszczaniu przewyższa wilgotność optymalną. Podczas nasączania woda wypełnia istniejące w zagęszczonej próbce pory, otaczając ziarna mieszaniny. Przy w = Wopt pory są najmniejsze, kontakt między ziarnami jest więc najlepszy, w związku z tym przy maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego uzyskuje się najwyższe wartości CBR. Zagęszczając próbki przy w > wopl, otrzymuje się niższe wartości Pd, a więc i wskaźniki nośności są niższe. Krzywe CBR(w) nasączanych próbek w przybliżeniu odzwierciedlają krzywe zagęszczalności (rys. 1 a). Podwyższenie energii zagęszczenia, gdy w > wopl, nie powoduje wzrostu nośności mieszaniny popiołowo-żużlowej. Poszczególne ziarna są otoczone wodą, co niweluje wzajemny kontakt pomiędzy nimi. W p ływ struktury poszczególnych ziaren widoczny w uzyskiwanych wysokich wartościach C B R zanika, gdy zagęszczamy mieszaninę przy wilgotnościach większych niż optymalne. Widoczne jest to w przypadku próbek badanych bezpośrednio po zagęszczeniu, jak i nasączanych.

322 Katarzyna Zabielska-Adamska, Stanisław Pisarczyk N a rys. 3 pokazano zależność wskaźnika C B R od gęstości objętościowej szkieletu gruntowego mieszaniny popiołowo-żużlowej. o o <?<>%> o cpdt! U* > J 1" i. O Wskaźnik C B R przy zagęszczeniu standardowym bez nasączania Wskaźnik C B R przy zagęszczeniu zmodyfikowanym bez nasączania Wskaźnik C B R przy zagęszczeniu standardowym - próbki nasączane * Bi Wskaźnik C B R przy zagęszczeniu zmodyfikowanym - próbki nasączane 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego pa, g/cm3 Rys. 3. Zestawienie wyników badań wskaźnika nośności w zależności od uzyskanej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego mieszaniny popiołowo-żużlowej Fig. 3. CBR test results versus obtained dry density of fly ash/slag mix Na podstawie rys. 3 można stwierdzić, że generalnie ze wzrostem pd wzrasta wartość C B R. Niskie wartości C B R, otrzymane w przypadku próbek zagęszczonych metodą zmodyfikowaną przy wilgotności wyższej niż optymalna, należy tłumaczyć utratą kontaktu pomiędzy zagęszczanymi ziarnami. 4. Wnioski Uzyskane wartości wskaźnika nośności mieszaniny popiołowo-żużlowej z E C Białystok są dużo wyższe niż otrzymywane dla gruntów mineralnych odpowiadających im składem granulometrycznym, niezależnie od energii zagęszczenia odpadów. W artości te spełniają wymagania PN-S-02205:1998 w całym zakresie wilgotności zalecanym dla odpadów energetycznych wbudowywanych w nasypy komunikacyjne. Powyższego faktu nie należy uogólniać na możliwość wbudowywania w budowle ziemne wszystkich odpadów energetycznych bez ich uszlachetnienia. Należy tu przytoczyć wyniki badań próbek popiołu lotnego z E C Siekierki [4], zagęszczonych przy wilgotności zbliżonej do optymalnej, które po nasączeniu wodą całkowicie tracą nośność (CBR=1,0%). Zagęszczenie odpadów energetycznych ma znaczący wpływ na ich nośność. Próbki mieszaniny popiołowo-żużlowej zagęszczone metodą zmodyfikowaną przy wilgotności zbliżonej do optymalnej i nasączane przez 4 doby charakteryzują się dwukrotnie większymi

Badania wskaźnika nośności CBR zagęszczanych odpadów energetycznych 323 wartościami wskaźników nośności C B R (przy ośmioprocentowym wzroście gęstości objętościowej szkieletu gruntowego), w porównaniu do maksymalnego zagęszczenia metodą standardową; w przypadku próbek badanych bez nasączania następuje wzrost nośności o ponad 30%. Zagęszczanie za pomocą wyższej energii, przy w > wopl dla danej metody zagęszczenia, może jednak obniżyć nośność badanej mieszaniny. Wartości wskaźnika C B R mieszaniny popiołowo-żużlowej zagęszczanej przy wilgotnościach zbliżonych do optymalnych obniżają się po 4-dobowym nasączaniu próbek wodą w stosunku do badanych bezpośrednio po zagęszczeniu, średnio o 7,9% dla próbek zagęszczonych metodą zmodyfikowaną, a dla próbek zagęszczonych metodą standardową o 29,8%. Wskaźnik nośności mieszaniny popiołowo-żużlowej, zagęszczonej jedną z metod Proctora w zakresie wilgotności wop,± 5 %, zależy głównie od wilgotności mieszaniny przy jej zagęszczaniu, zarówno dla próbek badanych bezpośrednio po zagęszczeniu, jak i nasączanych. Należy podkreślić, że wskaźnik nośności C B R oznaczany dla próbek nasączanych nie zależy od wilgotności mieszaniny po jej nasączeniu. Najwyższe wartości CBR próbek nienasączanych uzyskuje się zagęszczając je przy w < wopt, natomiast próbek nasączanych, gdy w = wopl. LIT ER A T U R A 1. Day R.: Penetration Resistance Value along Compaction Curves (Discussion). Journal of Geotechnical Engineering, 1994, nr 4, p. 387-388. 2. Grabowski Z., Obrycki M.: Popioły energetyczne jako podłoże budowlane. M ateriały V Krajowej Konferencji Geotechniki, Katowice 1978, s. 216-220. 3. Grabowski Z., Obrycki M.: Popioły energetyczne jako materiał do budowy nasypów. Materiały V I Krajowej Konferencji Mechaniki Gruntów i Fundamentowania, Warszawa 1981, s. 464-468. 4. Pachowski J.: Badania popiołów lotnych zdeponowanych przez E C Siekierki na składowisku Zaw ady w aspekcie ich wykorzystania do budowy nasypów drogowych tras komunikacyjnych w Warszawie. M ateriały Sesji Naukowej z okazji Jubileuszu 70-lecia Prof. Z. Grabowskiego, Warszawa 2000, s. 189-194. 5. Raymond S.: Pulverized Fuel Ash as Embankment Material. Proceedings o f the Institution o f C iv il Engineers, London 1961, nr 2, p. 515-536.

324 Katarzyna Zabielska-Adamska, Stanisław Pisarczyk 6. Rodriguez A. R., Castillo H., Sowers G. F.: Soil Mechanics in Highway Engineering. Trans Tech Publication, Clausthal-Zellerfeld, 1988. 7. Słupski W.: Wykorzystanie mieszanin popiołowo-żużlowych z Elektrociepłowni Żerań. Drogownictwo, 1976, nr 7-8, s. 220-223. 8. Tumbull W. J., Foster Ch. R.: Stabilization o f Materials by Compaction. Journal Soil Mechanics and Foundations Division, 1956, nr 4, p. 1-23. 9. W ileński P.: Przydatność odpadów z Elektrociepłowni G liw ice do robót ziemnych w budowie dróg. Prace IB D im, 1984, nr 3, s. 53-66. 10. Zabielska-Adamska K.: Zagęszczalność odpadów energetycznych z węgla kamiennego. Inżynieria Morska i Geotechnika, 2002, nr 1 s. 26-31. Recenzent: Prof. zw. drhab. inż. Maciej GRYCZM AŃSKI Abstract A short literature review about California Bearing Ratio test o f the power industry waste and laboratory research results are presented in the paper. The applied method of laboratory test was discussed and its choice was explained. An analysis o f the determined results was made and the results were compared with research, which were published in literature. The laboratory C B R tests were carried out to establish relationship between C B R and compaction o f fly ash/slag mixture. An attempt was made to determine the influence of compaction effort, initial water content and dry unit weight o f fly ash/slag mixture, and soaking o f tested waste samples on obtained C B R values. The compaction has considerable effect on C B R values. Samples compacted with modified effort are characterized by doubled C B R values in comparison to those compacted with standard effort. C B R values, obtained for samples compacted at optimum moisture contents, decrease after soaking in water by about 8 and 30% for samples compacted with modified and standard energies, respectively. The greatest C B R values o f unsoaked samples are obtained when the mixture is compacted dry of optimum or at optimum water content, the greatest result for soaked samples is determined for compaction at optimum moisture content. Pracą wykonano w ramach projektu badawczego nr W/IIB/13/99 realizowanego w Katedrze Geotechniki i Budownictwa Komunalnego Politechniki Białostockiej.