Parametry geotechniczne wybranych odpadów kopalnianych i hutniczych

• Autorzy: Kadela M. , Gwóźdź-Lasoń M. , Dudko-Pawłowska I.

Warianty tytułu

EN

The use of mining and metallurgical waste with defined parameters on selected examples

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania technologiami ekologicznymi oraz produkcją niezużywającą źródła energii nieodnawialnej. Trend ten jest również obserwowany przy budowie nowych obiektów inżynierskich, gdzie w warstwy podbudowy, czy warstwy stabilizujące słabe podłoże gruntowe wbudowywane są materiały antropogeniczne z uwagi na możliwość wyczerpania się źródeł złóż naturalnych. Z drugiej strony odpady, powstające podczas eksploatacji i przeróbki węgla kamiennego lub odpady hutnicze to wciąż niewykorzystane źródło materiału. Jednocześnie jest to materiał o różnorodnych i zmiennych w poszczególnych przedziałach czasowym właściwościach. Dlatego w ramach niniejszej pracy sprawdzono parametry materiałowe i mechaniczne dwóch, wybranych z grupy reprezentatywnej, rodzajów odpadów (kopalnianych i hutniczych), pobranych odpowiednio z hałdy KWK Mysłowice–Wesoła, zlokalizowanej w Mysłowicach oraz z hałd powstałych po zakładzie górniczo-hutniczym Orzeł Biały w Bytomiu. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że obydwa materiały charakteryzowały się największą zawatością frakcji żwirowej i piaskowej. Jednak z uwagi na wysoką zawartość części organicznych (powyżej 15%) nie mogą zostać zakwalifikowane jako np. piasek ze żwirem. Przeprowadzone badania wykazały, że materiały te po- siadają dobre parametry geotechniczne i mogą być użyte do różnego rodzaju zastosowań geotechnicznych, zastępując lub uzupełniając materiały rodzime. Parametry te są jednak różne dla poszczególnych gruntów i każdorazowo wymagają sprawdzenia w celu ustalenia miejsca ich docelowego wbudowania. Dlatego konstrukcje z zastosowaniem tych gruntów powinny być projektowane indywidualnie na podstawie obliczeń, najczęściej numerycznych.

EN

In recent years there has been increased interest in environmental technologies and the production of wear-free non-renewable energy sources. This trend is also observed in the construction of new engineering struc tures, where the foundation layer or layers of stabilizing weak subsoil are rebuilt on anthropological materials causing the possibility of the exhaustion of the natural resources. On the other hand, the waste generated during the operation and processing of coal or metallurgical waste still represents an untapped source material. However, it is a material possessing unknown properties. This article presents material and mechanical properties of two types of waste (mining and smelting). The samples were taken respectively from the KWK Mysłowice – Wesoła heap, which is located in Myslowice and from the heaps created after mining and metallurgical processes at the White Eagle plant in Bytom. The research has shown that both materials are characterized by the highest fractions of gravel and sand. However, due to the high content of organic parts (over 15%) they cannot be classified as such gravelly sand. The results of laboratory tests also indicate that these materials have good geotechnical parameters and can be used for a variety of geotechnical applications, replacing or complementing the native materials. These parameters are, however, various for each individual ground and need to be checked in order to determine the place of their deisgnation. Therefore structures with the use of such ground should be designed individually on the basis of calculations, usually numerical.

Słowa kluczowe

PL

odpady kopalniane; odpady hutnicze; parametry geotechniczne

EN

mining waste; metallurgical waste; geotechnical parameters

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 94
• Strony: 229--242
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Kadela M.

• Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa

autor

Gwóźdź-Lasoń M.

• Politechnika Krakowska, Kraków

autor

Dudko-Pawłowska I.

• Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1] Fedorowicz, L. i Kadela, M. 2011. Monitoring system applied in road structure of UPS subbase layer. [W:] Proceeding of 9th International Conference on New Trends in Statics and Dynamics of Buildings, Slovakia Faculty of Civil Engineering STU Bratislava Slovak Society of Mechanics SAS, Bratislava, 20–21 października 2011, Slovak, s. 41–44.
• [2] Fedorowicz, L. i Kadela, M. 2014. Evaluation of durability road structures with by products of combustion in subbase. [W:] W. Kozłowski red. Elementy budownictwa komunikacyjnego, Instytut Naukowo-Wydawniczy „Spatium”, s. 23–35.
• [3] Gaszyński, J. i Gwóźdź-Lasoń, M. 2005. Numerical models of reinforced. [W:] Proceeding of the 16th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (16ICSMGE), Osaka, 12–16 września 2005, Japan, s. 709–802.
• [4] Gwóźdź-Lasoń, M. 2007. Modele obliczeniowe podłoża gruntowego w aspekcie różnych metod i technologii wzmocnienia. Praca Doktorska. Politechnika Krakowska, Kraków.
• [5] Gwóźdź-Lasoń, M. 2014. Trans-disciplinary concept of geotechnical slope stability design. [W:] Geotechnics of Roads and Railways: proceedings of the 15th Danube – European Conference on Geotechnical Engineering, Vienna, Austria, 9–11 September 2014, s. 373–382.
• [6] Gwóźdź-Lasoń, M. 2012. Analiza MES zmian warunków ULS układu złożonego z budynku usytuowanego w pobliżu krawędzi zbocza przydrożnego i podłoża gruntowego oraz modernizowanego obiektu drogowego. Inżynieria Morska i Geotechnika Nr 4/2012, s. 465–470.
• [7] Kadela, M. 2012a. Kryteria modelowania i analiz konstrukcji warstwowych współpracujących na podłożu gruntowym. Rozprawa doktorska. Politechnika Śląska, Gliwice.
• [8] Kadela, M. 2012b. Zastosowanie prostych modeli numerycznych podłoża gruntowego do opisu pracy współpracującej z nim konstrukcji warstwowej. Nauka Przyroda Technologie t. 6, nr 2.
• [9] Kawalec, B. 1995. Właściwości fizyczne i mechaniczne odpadów kopalnianych jako gruntu budowlanego. Praca Doktorska. Politechnika Śląska, Gliwice.
• [10] Majer, S. 2009. Zagęszczanie gruntów niespoistych a wskaźnik jednorodności uziarnienia. [W:] Materiały konferencyjne IV Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej „Nowoczesne technologie w budownictwie drogowym”, Politechnika Poznańska, Poznań, 3–4 września 2009, s. 446–455.
• [11] Pisarczyk, S. 2001. Gruntoznawstwo inżynierskie. PWN, Warszawa.
• [12] PKN-CEN ISO/TS 17892:2009 Badania laboratoryjne gruntów.
• [13] PN-B-04481:1988 Grunty budowlane. Badanie próbek gruntu.
• [14] PN-EN 13242+A1:2010 Kruszywa do niezwiązanych i związanych hydraulicznie materiałów stosowanych w obiektach budowlanych i budownictwie drogowym.
• [15] PN-EN 1997-2: 2009 Eurokod 7, Projektowanie geotechniczne – Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego.
• [16] PN-EN 933-1:2012 Badania geometrycznych właściwości kruszyw – Część 1: Oznaczenie składu ziarnowego – Metoda przesiewania.
• [17] PN-EN ISO 14688:2006 Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów.
• [18] Wysokiński, L. 1991. Posadowienie obiektów budowlanych w sąsiedztwie skarp i zboczy. Instrukcja ITB, Warszawa.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.