CZ35462U1 - Stabilizovaná zemina - Google Patents

Stabilizovaná zemina Download PDF

Info

Publication number
CZ35462U1
CZ35462U1 CZ202139143U CZ202139143U CZ35462U1 CZ 35462 U1 CZ35462 U1 CZ 35462U1 CZ 202139143 U CZ202139143 U CZ 202139143U CZ 202139143 U CZ202139143 U CZ 202139143U CZ 35462 U1 CZ35462 U1 CZ 35462U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fly ash
soil
fluidized bed
layer
ash
Prior art date
Application number
CZ202139143U
Other languages
English (en)
Original Assignee
ENERGOCOM s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ENERGOCOM s.r.o. filed Critical ENERGOCOM s.r.o.
Priority to CZ202139143U priority Critical patent/CZ35462U1/cs
Publication of CZ35462U1 publication Critical patent/CZ35462U1/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08Flue dust, i.e. fly ash
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C3/00Foundations for pavings
    • E01C3/04Foundations produced by soil stabilisation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Description

Stabilizovaná zemina
Oblast techniky
Předkládané technické řešení se týká použití úletového a/nebo ložového fluidního popílku jako náhradu za tradiční pojivá (vápno, cement) při stabilizaci zemin, zejména v dopravním a inženýrském stavitelství.
Dosavadní stav techniky
Při výrobě elektrické energie spalováním uhlí vzniká jako vedlejší produkt popílek, a to ve značném množství. Tímto popíkem je úletový popílek a popílek ložový, které se od sebe liší pouze velikostí zma.
Při různých teplotách spalování vznikají různé druhy popílků. V zásadě je možno tyto popílky rozdělit na popílky křemičité a vápenaté. Křemičité popílky vznikají při teplotách 1200 až 1400 °C a obsahují velmi málo vápníku. Jeho základními chemickými složkami jsou křemičitany, hlinitany a oxid železa, vyjádřené jako S1O2 + AI2O3 + Fe2O3; oxid vápenatý je obsažen v podílu nedosahujícím 10 % hmota. Dále se vyznačují kulovitou zrnitostí. Oproti tomu vápenaté popílky vznikají fluidním spalováním při teplotách 750 až 900 °C a obsahují značné množství vápníku. Jeho základními chemickými složkami jsou křemičitany, hlinitany, oxid vápenatý a oxid sírový, vyjádřené jako S1O2 + AI2O3 + CaO + SO3, přičemž oxid vápenatý je zastoupen v podílu přesahujícím 10 %. Zrnitost popílků při fluidním spalování je nerovnoměrná.
Fluidní popílky mají nepříznivé vlastnosti získané při procesu omezování emisí SO2 a oxidů dusíku. Využitelnost těchto popílků je tak omezena zejména v oblastech, ve kterých byla dříve, kdy emise SO2 a oxidů dusíku nebyly natolik omezovány, považována za dominantní, jako je např. využití popílku jako jedné ze surovin při výrobě stavebních hmot. Za jistých předpokladů se však nově nabízí využití těchto specifických druhů popílků při úpravě (zejména stabilizaci) zemin, a to zejména v dopravním a inženýrském stavitelství.
Zemina je přírodní nezpevněný zrnitý materiál z minerálních částic, který se podle převažující velikosti zm dělí na zeminy jemnozmné a zeminy hrubozmné. Zeminy tak tvoří při stavbě vozovek pozemních komunikací, železničních staveb, letištních a jiných dopravních ploch jejich přirozené podloží a dále jsou základním stavebním materiálem při stavbě násypů, obsypů, přechodových oblastí mostů, protihlukových stěn, zemních valů, otvorových výplní, terénních úprav apod. Některé zeminy jsou však pro takovéto přímé použití nevhodné, protože nesplňují požadované pevnostní charakteristiky, zejména pokud mají vyšší vlhkost. V takovém případě se musí provést jejich úprava (stabilizace) vhodnými pojivý. Při stabilizaci zemin se používají různá pojivá jako vápno, cement nebo tzv. hydraulická silniční pojivá v závislosti na typu dané zeminy. Úprava zemin se provádí tak, že se pojivo doveze přímo na trasu na upravovanou urovnanou zeminu, kde se rozprostře pomocí speciálního dávkovače. Tak na podloží vytvoří rovnoměrnou vrstvu, na kterou pak najede zemní fréza, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Při procesu míchání pojivá se zeminou se též dávkuje voda. Nakonec se takto promíchaná vrstva definitivně urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
Je též známo, že jako pojivo lze použít i popílek, který může mít po přidání dalších složek, zejména určitého množství vápna, hydratační vlastnosti, v důsledku čehož dojde ke splnění podmínky pro jeho použití v aktivní zóně zemního tělesa nebo při stavbě násypu. To umožňuje tyto popílky použít tak, že se jimi nevhodná zemina nahradí. Málo popílků však má optimální hydratační vlastnosti. Obvykle jsou buď nedostatečné, nebo naopak natolik silné, že znemožňují vlastní přepravu popílku na stavbu. Tu nelze z praktických a ekonomických důvodů realizovat cisternami (popílek lze jen
-1 CZ 35462 UI obtížně z cisterny dávkovat a vlhčit), ale musí se převážet ve zvlhčeném stavu na korbách nákladních automobilů. Díky silným hydratačním vlastnostem však tyto popílky během přepravy obvykle ztvrdnou, z korby je nelze volně vyložit a ani následně zpracovat.
Díky zavedení technologií pro redukci oxidů dusíku v kouřových plynech již nelze při výrobě stavebních hmot jako vstupní surovinu efektivně využívat popílky, vznikající jako odpadní produkt při spalování v teplárnách. Proces redukování oxidů dusíku nazývaný jako denitrifikace způsobuje usazování amonných solí na povrchu částic popílků, které se při kontaktu s alkáliemi uvolňují, a kromě nežádoucího zápachu způsobují kontaminaci okolního prostředí. Pokud mají tyto popílky výrazné hydratační vlastnosti, i tak je nelze použít jako materiál pro stavbu násypů a dalších zemních těles tradičním způsobem.
Popsaný problém je jedním z důvodu, proč se ve většině případů nedaří popílky na stavbách využívat, a tak končí na skládkách odpadů.
Podstata technického řešení
Uvedené nedostatky jsou odstraněny užitím úletového nebo ložového popílku, nebo jejich směsi v libovolném poměru zastoupení zmíněných druhů popílků, vznikajících při fluidním spalování, jehož podstata spočívá v tom, že díky vysokému obsahu vápna a velmi specifickému složení má takové hydratační vlastnosti, že je možné za jeho využití jako pojivá získat potřebnou stabilizovanou zeminu, tedy zeminu, která bude mít vlastnosti požadované pro daný účel, zejména v dopravním a inženýrském stavitelství, aniž by bylo potřeba mísit tento popílek s dalšími přísadami. Dosud nebyly úletové ani ložové popílky z fluidního spalování takovýmto způsobem, tj. bez přidávání dalších příměsí nebo samy použité jako příměs průmyslově využitelné, avšak předkládaným technickým řešením je nově možno je průmyslově využít právě jako pojivo při tvorbě stabilizované zeminy, zejména v dopravním a inženýrském stavitelství. Tento specifický druh popílku vznikající ve zdrojích, jejichž způsob spalování a čištění emisí, zejména SO2, mu dodává jak vápno, tak jedinečně příznivé hydratační vlastnosti, se bez nutnosti přidání dalších příměsí pouze v podílu 3 až 15 % hmota, přimíchá do zeminy podobně jako např. vápno a díky svým jedinečným vlastnostem vznikne potřebná stabilizovaná zemina. Uletový fluidní popílek není třeba upravovat nijak, ložový fluidní popílek je s ohledem na větší velikost jeho zrn možno před jeho zapracováním do zeminy namlít či jinak vhodně rozdrtit. Nedochází tedy k náhradě zeminy popílkem, ale k úpravě zeminy (její stabilizaci) tak, že vznikne zemina stabilizovaná, která má optimální vlastnosti pro daný účel. Značnou výhodou tohoto technického řešení je i to, že takový popílek lze na stavbu dopravovat standardně v suchém stavu běžnými cisternami. Upravovat tak lze zeminy včetně aktivní zóny pod vozovkou. Popílek tak funguje jako pojivo pro stabilizaci zemin podle ČSN EN 14227-4:2013 a ČSN 73 6133:2010, čímž je v praxi možno jedinou surovinou, dosud považovanou převážně za odpadní, nahradit jiné pojivové směsi na bázi popílků či bázi jiné a zároveň je možno vytvořit stabilizovanou zeminu v zemních tělesech pouhým přimícháním zmíněného pojivá bez nutnosti náhrady zeminy jinou složkou.
Další výhodou přihlašovaného technického řešení je, že oproti běžným pojivům, které se do zemin dávkují obvykle v rozmezí 1 až 3 % hmota., dávkování uvedeného popílku je v rozmezí 3 až 15 % hmota. Dochází tak k efektivnímu využití jinak odpadního materiálu, který’je možno namísto jeho ukládání na skládkách jednoduše a ve vysoké míře průmyslově využít zejména v dopravním a inženýrském stavitelství, a to jako náhradu stále cennějších pojiv, resp. stabilizačních surovin, např. vápna.
- 2 CZ 35462 UI
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Vápenatý úletový popílek z fluidního spalování se rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které odpovídá 3 % hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva popílku z fluidního spalování. Následně je vrstva popílku z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy ίο pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Nakonec se takto promíchaná vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
Příklad 2
Vápenatý úletový popílek z fluidního spalování se rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které odpovídá 15 % hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva popílku z fluidního spalování. Následně je vrstva popílku z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy 20 pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Nakonec se takto promíchaná vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
Příklad 3
Vápenatý ložový popílek z fluidního spalování se rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které odpovídá 3 % hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva popílku z fluidního spalování. Následně je vrstva popílku z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy 30 pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Nakonec se takto promíchaná vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
Příklad 4
Vápenatý ložový popílek z fluidního spalování se rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které odpovídá 15 % hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva popílku z fluidního spalování. Následně je vrstva popílku z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy 40 pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Nakonec se takto promíchaná vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
Příklad 5
Vápenatý předrcený ložový popílek z fluidního spalování se rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které odpovídá 3 % hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva popílku z fluidního spalování. Následně je vrstva popílku z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za 50 pomalé jízdy pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m.
Nakonec se takto promíchaná vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
-3CZ 35462 UI
Příklad 6
Vápenatý předrcený ložový popílek z fluidního spalování se rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které odpovídá 15% hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě 5 upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva popílku z fluidního spalování. Následně je vrstva popílku z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Nakonec se takto promíchaná vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
Příklad 7
Směs vápenatého úletového a ložového popílku z fluidního spalování se v poměru 1:1 zastoupení zmíněných druhů popílků rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které 15 odpovídá 3 % hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva směsi popílků z fluidního spalování. Následně je vrstva směsi popílků z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Nakonec se takto promíchaná 20 vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
Příklad 8
Směs vápenatého úletového a předrceného ložového popílku z fluidního spalování se v poměru 1:1 25 zastoupení zmíněných druhů popílků rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které odpovídá 3 % hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva směsi popílků z fluidního spalování. Následně je vrstva směsi popílků z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy pojivo se 30 zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Nakonec se takto promíchaná vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
Příklad 9
Směs vápenatého úletového a ložového popílku z fluidního spalování se v poměru 1:1 zastoupení zmíněných druhů popílků rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které odpovídá 15 % hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva směsi popílků z fluidního spalování. Následně je vrstva směsi popílků z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, 40 které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Nakonec se takto promíchaná vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.
Příklad 10
Směs vápenatého úletového a předrceného ložového popílku z fluidního spalování se v poměru 1:1 zastoupení zmíněných druhů popílků rozprostře na upravovanou urovnanou zeminu v množství, které odpovídá 15 % hmota, při známé hloubce promísení. Na vrstvě upravované zeminy se takto vytvoří rovnoměrná vrstva směsi popílků z fluidního spalování. Následně je vrstva směsi popílků 50 z fluidního spalování smí sena se zeminou podloží pomocí zemní frézy, což je pojízdné zařízení, které pomocí otáčejících se lopatek zakončených ostrými břity postupně za pomalé jízdy pojivo se zeminou v daném úseku promíchá do hloubky obvykle 0,3 až 0,5 m. Nakonec se takto promíchaná vrstva urovná grejdrem a zhutní vibračním válcem.

Claims (6)

  1. NÁROKY NA OCHRANU
    1. Stabilizovaná zemina, vyznačující se tím, že obsahuje 3 až 15 % hmota, vápenatého popílku z fluidního spalování.
  2. 2. Stabilizovaná zemina podle nároku 1, vyznačující se tím, že vápenatým popílkem je úletový popílek z fluidního spalování.
  3. 3. Stabilizovaná zemina podle nároku 1, vyznačující se tím, že vápenatým popílkem je ložový popílek z fluidního spalování.
  4. 4. Stabilizovaná zemina podle nároku 1, vyznačující se tím, že vápenatým popílkem je předrcený ložový popílek z fluidního spalování.
  5. 5. Stabilizovaná zemina podle nároku 1, vyznačující se tím, že vápenatým popílkem je směs ložového aúletového popílku z fluidního spalování v libovolném poměru zastoupení těchto popílků.
  6. 6. Stabilizovaná zemina podle nároku 1, vyznačující se tím, že vápenatým popílkem je směs předrceného ložového a úletového popílku z fluidního spalování v libovolném poměru zastoupení těchto popílků.
CZ202139143U 2021-09-03 2021-09-03 Stabilizovaná zemina CZ35462U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202139143U CZ35462U1 (cs) 2021-09-03 2021-09-03 Stabilizovaná zemina

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202139143U CZ35462U1 (cs) 2021-09-03 2021-09-03 Stabilizovaná zemina

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ35462U1 true CZ35462U1 (cs) 2021-10-12

Family

ID=78289415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ202139143U CZ35462U1 (cs) 2021-09-03 2021-09-03 Stabilizovaná zemina

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ35462U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Elbaz et al. Review of beneficial uses of cement kiln dust (CKD), fly ash (FA) and their mixture
Oti et al. Engineering properties of unfired clay masonry bricks
Shukla et al. Constructing a greener future: A comprehensive review on the sustainable use of fly ash in the construction industry and beyond
Taha et al. An overview of waste materials recycling in the Sultanate of Oman
James et al. Effect of phosphogypsum on strength of lime stabilized expansive soil
Bakshi et al. A review on calcium-rich industrial wastes: a sustainable source of raw materials in India for civil infrastructure—opportunities and challenges to bond circular economy
MX2010012743A (es) Método para la producción de aglutinantes hidráulicos inorgánicos.
KR101096641B1 (ko) 지반 안정화 방법
KR100592781B1 (ko) 바텀애쉬를 사용한 투수성 콘크리트 조성물
KR101525034B1 (ko) 순환자원을 활용한 친환경 공유수면 매립토 조성물
Bhangale et al. Study of pond ash (BTPS) use as a fine aggregate in cement concrete-case study
KR101451501B1 (ko) 무기질 슬러지 미립자를 이용한 인공골재 조성물 및 그 제조방법
Singh et al. Utilization of coal and biomass ash
CZ35462U1 (cs) Stabilizovaná zemina
CN115140960B (zh) 一种抗结团剂、预混物、土体固化剂及其制备与应用
KR102779695B1 (ko) 친환경 다기능 무기계 토양개량 고화재
JP2001055756A (ja) 改良土及びその製造方法
CZ36019U1 (cs) Stabilizovaná zemina
CN115368049A (zh) 一种高效抗结团剂及其制备与应用
KR100789877B1 (ko) 순환자원형 무기계바인더를 이용한 마사토 경도로 포장재의제조 방법 및 이를 이용한 포장체 제조 방법
Silitonga et al. Effect of the available amount of CaO in Pozzolanic Binders on enhancing physical characteristic of concrete
JP4139371B2 (ja) 管工事布設用埋戻材の製造方法及び管工事布設用埋戻材
KR101600842B1 (ko) 황토 포장 조성물 및 이를 이용한 황토길 포장공법
JP3720272B2 (ja) 土木材料の製造方法
Maaitah et al. Improving shear strength and other mechanical properties of clayey soil-ash mixtures

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20211012