Using waste paper sludge ash (WSA) as a material for soil strengthening for the construction of layers of roadwear

Abstract

У світі та в Україні існує проблема утилізації відходів і побічних продуктів промисловості, відвали яких займають великі площі земель. Одним із методів утилізації є використання їх у будівництві. У статті розглянуто можливість використання такого відходу, як макулатурний скоп, для укріплення ґрунтів робочого шару земляного полотна та для спорудження шарів дорожнього одягу. Для укріплення використано чотири типи ґрунтів: пісок пилуватий, супісок пилуватий, суглинок легкий пилуватий та глина легка пилувата. Тип кожного використаного ґрунту встановлено на основі фізико-механічних властивостей. Визначено також максимальну щільність ґрунту за оптимальної вологості наведених типів ґрунтів за методом Проктора. Для укріплення ґрунтів різних типів використано окремо макулатурний скоп у комбінації із винною кислотою, що дає змогу сповільнити терміни тужавіння ґрунту та збільшити пластичність композиції. Для порівняльних досліджень в статті використано портландцемент марки 400. В роботі досліджено шість складів укріпленого ґрунту для кожного із чотирьох типів ґрунтів за критерієм границі міцності водонасичених зразків у віці семи, чотирнадцяти та двадцять восьми діб. Результати досліджень вказують на те, що макулатурний скоп може використовуватись для укріплення різних типів ґрунтів із досягненням марок укріпленого ґрунту: М10, М20, М40 та М60. Для остаточного висновку про застосування макулатурного скопу як матеріалу для укріплення ґрунтів робочого шару земляного полотна та для спорудження шарів дорожнього одягу потрібно встановити коефіцієнт морозостійкості зразків запропонованих складThe article considers the possibility of using wastepaper sludge ash (WSA) as a soil reinforcement material for the construction of layers of road wear. Loamy sand, sandy loam, silty clay loam, silty clay were chosen as soils for strengthening. The maximum density of the soil skeleton at optimum humidity was established by the method of Proctor. Wastepaper sludge ash and Portland cement grade 400 were used separately for soil strengthening. Six compositions of strengthened soil for each type of soil were investigated according to the strength criterion of water-saturated samples at the age of seven, fourteen and twenty-eight days. The research results indicate that wastepaper sludge ash can be used to strengthen different types of soils with the achievement of following grades of stabilized soil: M10, M20, M40.