Прочностные и деформационные характеристики золошлаковой смеси

Сжигание каменных и бурых углей на тепловых электростанциях (ТЭС, ТЭЦ) является основным способом генерации электрической и тепловой энергии в Российской Федерации. Поскольку в результате сгорания угля, образуется большое количество отходов (до 50% от массы исходного угла), объем накопленных в отвалах золошлаков, измеряется сотнями миллионов тонн. Недостаточный уровень знаний о прочностных и деформационных свойствах золошлаковых смесей (ЗШС) при сооружении земляного полотна автомобильных дорог и планировочных насыпей существенно ограничивает сферу применения ЗШС в РФ. В связи с этим, целью исследования является изучение комплекса инженерных свойств ЗШС для оценки их применения в качестве грунтового материала для возведения насыпей земляного полотна автомобильных дорог и вертикальных планировок. В рамках исследования проведены испытания образцов ЗШС от сжигания Экибастузских каменных углей в котлах с сухим шлакоудалением. Образцы изготавливали с различной плотностью и влажностью. Для каждого значения плотности определен модуль общей деформации на приборе компрессионного сжатия и модуль упругости по адаптированной методике рычажного пресса. Определены значения угла внутреннего трения и удельного сцепления ЗШС в зависимости от влажности и нормального давления с применением метода одноплоскостного прямого (медленного) среза. Консолидированно-дреннированные испытания в приборах трехосного сжатия позволили определить значения секущего модуля упругости и коэффициента Пуассона при значениях плотности. В результате установлено, что увеличение плотности ЗШС существенно повышает модуль упругости и деформации, угол внутреннего трения и сцепление этого техногенного грунта. Однако после определенной степени уплотнения начинается снижение величины сцепления. Увеличение влажности образцов ЗШС понижает модуль упругости и общей деформации, но имеет неоднозначное влияние на угол внутреннего трения и сцепление.