Методические рекомендации Методические рекомендации по устройству оснований дорожных одежд с использованием свежего фосфополугидрата сульфата кальция
Приведены требования к свежему фосфополугидрату сульфата кальция с технологических линий завода, а также пескам и золошлакам и другим материалам, обработанным свежим фосфополугидратом сульфата кальция.
Приведены требования к основаниям из свежего фосфополугидрата сульфата кальция и щебеночным (гравийным) основаниям, пропитанным им.
Разработана технология устройства оснований дорожных одежд с использованием свежего фосфополугидрата сульфата кальция.
Дана санитарно-химическая и токсикологическая оценка применения фосфополугидрата сульфата кальция в основаниях дорожных одежд и влияния его на человека и окружающую среду.
Приведен экономический эффект от применения отходов производства экстракционной фосфорной кислоты - фосфополугидрата сульфата кальция в основаниях дорожных одежд.
I. Общие положения
2. Общие рекомендации по проектированию и строительству оснований с использованием свежего фосфополугидрата сульфата кальция
3. Требования к материалам как исходному сырью.
4. Основания из свежего фосфополугидрата сульфата кальция
5. Основания из местных материалов, обработанных фосфогипсовым вяжущим на основе свежего фосфополугидрата сульфата кальция
6. Щебеночные основания, обработанные (пропитанные) в верхней части свежим фосфополугидратом сульфата кальция
7. Технология строительства оснований из свежего фосфополугидрата
8. Технология строительства оснований из местных материалов, обработанных
свежим фосфополугидратом сульфата кальция
9. Технология строительства щебеночных оснований, обработанных (пропитанных) в верхней части снежим фосфополугидратом сульфата кальция
10. Контроль качества производства работ
11. Техника безопасности, санитарно-химическая и токсикологическая оценка строительства оснований с использованием фосфогипса
Предисловие
Использование фосфогипса, в том числе одной из двух его разновидностей - фосфополугидрата сульфата кальция - отхода производства экстракционной фосфорной кислоты, является важной народнохозяйственной проблемой, так как его ежегодный выход по данным Гипрохим Минудобрений достигает 20 млн.т (в виде влажного порошка белого цвета). В настоящее время практически весь он вывозится в отвалы, загрязняя окружающую среду.
В XII пятилетке задача применения фосфогипса решается в рамках общесоюзной научно-технической программы по дорожному строительству 0.55.11.
Методические рекомендации разработаны на основе научно-исследовательских работ, проведенных в Союздорнии, МАДИ, Госдорнии, НИУИФ, КНИИОКГ с участием Мособлстройцнила, с использованием достижений физико-химической механики, а также современных методов исследований.
В результате установлено, что в процессе производства фосфорной кислоты образуются две разновидности фосфогипса: полугидрат и двугидрат сульфата кальция, различающиеся по свойствам и, следовательно, возможностям применения. Так, свежий фосфополугидрат сульфата кальция обладает вяжущими свойствами и может быть использован в качестве материала монолитных оснований в районах расположения химических заводов.
По теме разработана авторская заявка на изобретение на способ устройства оснований дорожной одежды.
Результаты лабораторных работ проверены при строительстве экспериментальных участков в Сумской и других областях. Общий объем экспериментального строительства оснований дорожных одежд с использованием свежего фосфополугидрата сульфата кальция составляет более 60 км. Построенные участки, за которыми ведутся регулярные наблюдения, имеют хорошие характеристики; видимых разрушений нет.
При разработке настоящих Методических рекомендаций использованы ранее разработанные, временные и региональные рекомендации, составленные Союздорнии, МАДИ, Мособлстройцнил, Госдорнии и КНИИОКГ.
В настоящих Методических рекомендациях приведены требования к свежему фосфополугидрату сульфата кальция, а также смесям песка, гравия, щебня с этим материалом, конструкциям оснований, технологии строительства, а также технике безопасности и дана санитарно-химическая и токсикологическая оценка использования фосфополугидрата сульфата кальция в основаниях дорожных одежд.
Расход свежего фосфополугидрата как основного материала основания дорожной одежды составляет около 3 тыс.м 3 на 1 км, а в качестве добавки - 300-600м 3 на 1 км. Потребность в фосфополугидрате определяется объемом дорожного строительства в районах и наличием других конкурентоспособных материалов.
Результаты расчетов технико-экономической эффективности внедрения свежего фосфополугидрата сульфата кальция показывают, что экономический эффект на 1 км дорожной одежды может составить 8-13 тыс. руб. при дальности транспортирования 10-50км, сокращение трудозатрат - до 14 чел. - дн. при дальности транспортирования 10 км, экономия щебня - до 2000 м 3 , топлива-до 1500 л при дальности транспортирования 10 км, цемента - до 280 т, электроэнергии - до 4000 кВт. ч.
Методические рекомендации составили, канд. техн. наук В.С. Исаев, инженеры Н.П. Гребеневич, Н.А. Еркина (Союздорнии); кандидаты технических наук М.И.Кучма, Г.Л. Мельник, инженеры И.А. Груздев, В. Д. Мариуца, Н.Б. Гладская (Госдорнии), д-р хим. наук В.Б. Ратинов, инж. А.Г. Кожухов (МАДИ), канд. техн. наук В.А. Терсин, инженеры М.А. Коротков, Б.В. Ануфриев (НИУИФ), канд. минер. наук М.Г. Пригода (КНИИОКГ) и инж. В.И. Кравченко (Мособлстройцнил).
Все замечания и предложения по данной работе просьба направлять по адресу:143900 Московская обл., Г. Балашиха-6, Союздорнии.
I. Общие положения
1.1. Настоящие «Методические рекомендации» предназначены для руководства при проектировании и строительстве оснований дорожных одежд из свежего фосфополугидрата сульфата кальция.
Методические рекомендации разработаны в развитие СНиП 2.05.02-85, "Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа" ВСН 46-83 (Минтрансстрой, 1983), СНиП 3.06.03-85 , ГОСТ 23558 -79.
1.2. Фосфогипс образуется при производстве фосфорных удобрений в процессе сернокислотной переработки природного фосфатного сырья (апатитов и фосфоритов) и представляет собой в основном двуводный гипс с небольшим количеством примесей.
1.3. В связи с тем, что в последние годы промышленность по производству минеральных удобрений перестраивается на производство концентрированных удобрений (двойной суперфосфат, аммофос, нитроаммофоск, аммофосфат и др.), количество фосфогипса ежегодно увеличивается.
В настоящее время в отвалах химических заводов накоплены десятки миллионов тонн фосфогипса, что приводит к загрязнению окружающей среды, занимает сотни гектаров пахотных земель; для его хранения и транспортирования в отвалы требуются большие материальные и трудовые затраты.
В СССР работают более девяти заводов, отходами которых является фосфополугидрат сульфата кальция (табл.1)
1.4. Фосфогипс образуется при разложении природных фосфатов серной кислотой и отделении образующейся фазы - сульфата кальция от растворов фосфорной кислоты. Реакция идет по следующей схеме:
Одновременно с фосфатами разлагаются и другие минералы, входящие в состав сырья; сульфат и фосфат магния, фтористо-кремниевая и кремнефтористоводородная кислоты, кремнефториды натрия и калия, фосфаты алюминия и железа и др.
Объём пригодного для дорожного строительства фосфополугидрата сульфата кальция, тыс. т