Методические рекомендации по определению экономически рациональной области использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ

НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

СОЮЗДОРНИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ

ЭКОНОМИЧЕСКИ РАЦИОНАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ТЭС И ГРЭС

В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Утверждены зам. директора
Союздорнии
канд. техн. наук Б.С. Марышевым
Одобрены Главным техническим
управлением (письмо № 377-10/11
от 30 сентября 1985 г.)
 
 
Москва 1987
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭКОНОМИЧЕСКИ РАЦИОНАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ТЭС И ГРЭС В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ. Союздорнии М., 1987.
Даны рекомендации по определению рациональных расстояний перевозки отходов ТЭС и ГРЭС при строительстве автомобильных дорог в зависимости от конструкции дорожной одежды, состава дорожных смесей в базовом и новом вариантах строительства, отпускных цен материалов, расстояний перевозки и вида используемого транспорта.
Разработаны номограммы по определению экономически целесообразных расстояний перевозки отходов ТЭС и ГРЭС автомобильным и железнодорожным транспортом в зависимости от вышеперечисленных факторов.
Рис. 6.
Предисловие
Повышение эффективности дорожного строительства в значительной степени связано с использованием новых материалов. Образующиеся в результате сжигания твердого топлива отходы ТЭС и ГРЭС обладают свойствами, позволяющими эффективно их применять при устройстве дорожной одежды и земляного полотна автомобильных дорог. В настоящее время накоплен достаточный опыт, позволяющий сформулировать требования к физико-механическим свойствам отходов ТЭС и ГРЭС и установить составы соответствующих смесей для дорожного строительства. Стимулом к использованию таких отходов служат низкая их стоимость и возможность уменьшить неблагоприятное воздействие золоотвалов на окружающую среду.
Руководящими материалами, определяющими техническую возможность использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве, являются «Технические указания по использованию зол уноса и золошлаковых смесей от сжигания различных видов твердого топлива для сооружения земляного полотна и устройства дорожных оснований и покрытий автомобильных дорог» ВСН 185-75 (М., 1976), «Методические рекомендации по использованию золошлаковых смесей ТЭС для устройства укрепленных оснований и морозозащитных слоев дорожных одежд» (Союздорнии М., 1977) и «Методические рекомендации по технологии применения в асфальтобетоне отвальных золошлаковых смесей теплоэлектростанций» (Союздорнии М., 1978).
Для широкого применения в дорожном строительстве указанных отходов необходима методика, позволяющая определять экономически целесообразные расстояния перевозки отходов ТЭС и ГРЭС (зол уноса и золошлаков) в зависимости от отпускной цены, физико-механических свойств и потребности в них, а также в традиционно используемом (базовом) материале при сооружении конструктивных элементов автомобильной дороги.
Созданию такой методики и посвящена настоящая работа. Методической базой при этом послужила «Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений» СН 509-78.
«Методические рекомендации по определению рациональной области использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве» разработал канд. техн. наук В.А. Хлебников. Они предназначены для проектных и строительных организаций.
Замечания и пожелания по настоящей работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, Союздорнии.
1. Общие положения
1.1. Отходы ТЭС и ГРЭС - это продукты сгорания в котлоагрегатах ТЭС и ГРЭС различных видов твердого топлива (бурого и каменного углей, торфа, горючих сланцев). Отходы ТЭС и ГРЭС подразделяются на золу уноса и золошлаки.
1.2. Зола уноса представляет собой тонкодисперсный порошок, образующийся из минеральной части твердого топлива и осаждаемый золоулавливающими устройствами из дымовых газов. Зола уноса - наиболее ценный отход, так как в качестве строительного материала обладает вяжущими свойствами.
1.3. Золошлаковая смесь (смесь тонкодисперсной золы и зернистого шлака) образуется при гидроудалении продуктов сгорания из котлоагрегатов и вяжущими свойствами не обладает.
1.4. Золошлаковые смеси в дорожном строительстве можно использовать в качестве:
материала для сооружения насыпей земляного полотна;
малоактивной гидравлической добавки в сочетании с цементом при укреплении грунтов на дорогах III - IV категорий;
материала для сооружения морозозащитного слоя дорожных одежд;
материала для замены минерального порошка и одновременно для частичной или полной замены песка в асфальтобетоне.
1.5. Золы уноса в дорожном строительстве рекомендуется использовать при устройстве укрепленных дорожных оснований и покрытий в качестве активного компонента смешанного вяжущего в сочетании с цементом или известью или в качестве самостоятельного медленнотвердеющего вяжущего. При этом можно укреплять как различные несцементированные обломочные и супесчаные грунты, так и отходы дробления каменных материалов.
1.6. Техническую целесообразность использования золы уноса и золошлаковых смесей устанавливают с учетом их качества и требований к конструктивным элементам автомобильной дороги, при строительстве которых предполагается применять отходы ТЭС и ГРЭС.
1.7. Применение отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве не требует специального технологического оборудования или проведения специальных производственных операций.
1.8. Использование золошлаков обусловливает проведение дополнительных мероприятий по охране окружающей среды при разработке золоотвалов и в процессе дорожного строительства, если золошлаки в результате транспортирования теряют первоначальную влажность, высыхают и пылят.
1.9. Использование зол уноса в дорожном строительстве не требует проведения дополнительных мероприятий по охране окружающей среды по сравнению с применением традиционных материалов (цемента, извести).
2. Определение экономически рациональной области использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве
2.1. Область рационального использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве определяется расстояниями их перевозки от ТЭС (ГРЭС) до мест укладки в автомобильную дорогу, при которых может быть получен максимальный экономический эффект в народном хозяйстве в случае замены традиционных материалов указанными отходами.
2.2. В качестве базового варианта принимается строительство соответствующего конструктивного элемента (земляного полотна, основания, покрытия) автомобильной дороги с использованием традиционных материалов, предусмотренных проектом строительства на тот случай, если в районе строительства автомобильной дороги не окажется допускаемых к использованию по техническим условиям отходов ТЭС и ГРЭС.
2.3. Условием, определяющим экономически целесообразные расстояния использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве (без учета экологического фактора), можно считать равенство приведенных затрат на сооружение единицы длины конструктивного элемента автомобильной дороги при использовании традиционного и нового материалов.
2.4. Поскольку в базовом и новом вариантах строительства технологические процессы и оборудование одинаковы, то при расчете приведенных затрат достаточно учитывать только те составляющие, которыми рассматриваемые варианты могут отличаться, а именно:
отпускные цены на базовый и новый материалы;
содержание базового и нового материалов в единице длины сооружаемого конструктивного элемента;
затраты на перевозку рассматриваемых материалов на различающихся участках транспортных схем;
капитальные вложения в используемый транспорт;
дополнительные затраты зБ при использовании отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве.
2.5. В наиболее общем случае область рационального использования отходов ТЭС и ГРЭС в дорожном строительстве можно определить по формуле*
                               (1)
* В формуле (1) и далее индексы (1) и (2) означают параметры, относящиеся соответственно к базовому и новому вариантам использования материалов.
где ,  - стоимость (франко-предприятие - поставщик) материалов, используемых при строительстве единицы длины конструктивного элемента автомобильной дороги по базовому и новому вариантам соответственно;
,  - затраты на перевозку материалов от предприятия-поставщика до места укладки при строительстве единицы длины конструктивного элемента дороги с использованием базового и нового материалов соответственно;
Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Ен = 0,15;
,  - капитальные вложения в автомобильный транспорт, занятый на перевозке материалов для строительства единицы длины базовой и новой конструкций дорожной одежды соответственно;
LГ - длина проектируемого на год участка автомобильной дороги при строительстве ее с использованием отходов ГЭС и ГРЭС.
При таком расчете учитывают затраты только на те материалы, содержанием которых отличаются базовый и новый варианты сооружаемого конструктивного элемента.
2.6. Если пренебречь разностью капитальных вложений в автомобильный транспорт и возможными дополнительными приведенными затратами зБ, то область рационального использования отходов ТЭС и ГРЭС увеличится, но не более чем на 5 %. Выражение (1) в таком случае упростится и примет вид
                                                (2)
2.7. Если для сооружения рассматриваемого слоя конструктивного элемента автомобильной дороги в базовом и новом вариантах строительства применяют материал только одного вида (например, грунт земляного полотна заменяют золошлаками), то область рационального использования отходов ТЭС и ГРЭС определится выражением
                              (3)
где  - стоимость 1 т базового материала (франко-место укладки);

 - стоимость 1 т нового материала франко-место укладки),

S(1), S(2) - стоимость (франко-предприятие - поставщик) 1 т материала в базовом и новом вариантах;
,  - стоимость перевозки 1 т материала автомобильным транспортом в базовом и новом вариантах на расстояния  и  - соответственно;
,  - стоимость перевозки 1 т материала железнодорожным транспор