Spoiwa na bazie ubocznych produktów spalania węgla w energetyce w perspektywie mają szansę stać się konkurencyjnymi dla spoiw tradycyjnych jak cement i wapno. W tej chwili szacuje się, że udział materiałów z ubocznych produktów spalania (UPS) w budownictwie drogowym wynosi 7-8 procent w ogóle wykorzystywanych kruszyw.
Prof. Jan Pachowski już w latach 50. minionego stulecia prowadził badania, które wykazały możliwość zastosowania ubocznych produktów spalania (UPS) do ulepszania gruntów, a szczególnie stabilizacji gruntów spoistych. Przeprowadził on analizy teoretyczne oraz wykonał testy praktyczne stabilizacji gruntów spoistych na obszarze południowo-wschodniej Polski. – To co robimy obecnie jest pokłosiem jego prac. Profesor wykonał badania zasadnicze. My natomiast staramy się wykorzystywać UPS zgodnie z obwiązującymi standardami technicznymi i normami – podkreśla dr inż. Tomasz Szczygielski z Grupy Ekotech.
Popioły i żużle pochodzące ze spalania węgla w energetyce mogą być stosowane do budownictwa drogowego, wypełniania pustek poeksploatacyjnych oraz niwelacji i rekultywacji terenu. Normy jakie stosowane są do ubocznych produktów spalania w tej chwili są aktualizowane. W tym przypadku stosuje się normę cementową oraz grupę norm PN-EN 14227, z której norma 4 jest podstawą techniczną do stosowania mieszanek związanych popiołem hydraulicznym. Prace toczą się w krajowych jednostkach normalizacyjnych. Normy powinny być zaktualizowane do końca roku.
Dokumentem wdrożeniowym są opracowane przez Instytut Badawczy Dróg i Mostów WT-5 2010 Wymagania Techniczne „Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym do dróg krajowych”. – To ważny dokument. Pokazuje w jaki sposób należy rozumieć normę europejską i jak do niej się odnosić. Dokument, nad którym prace trwały około pięciu lat, zdecydowanie ułatwia stosowanie spoiw hydraulicznych na bazie UPS – podkreśla dr inż. Tomasz Szczygielski.
Dzisiaj na rynku budowlanym działa co najmniej kilkanaście przedsiębiorstw oferujących materiały na bazie UPS. Oznacza to, że podjęły one wysiłek wykonania badań i przejścia procedur wymaganych do uzyskania aprobat technicznych czy wdrożenia wymagań normowych. Wśród tych firm są takie, które posiadają już ponad 20-letnią praktykę, są też zakłady rodzime oraz o zagranicznych proweniencjach.
– Trudno określić jaką ilość produktów na bazie UPS dopuszczono do obrotu na polskim rynku, ale na pewno wypełniają one misję wykorzystania materiałów z recyklingu. Niewątpliwie w tym kontekście istotna jest odpowiedź na pytanie: czy są to materiały bezpieczne? Czy popioły są materiałem, których stosowanie nie stwarza żadnych zagrożeń dla zdrowia ludzi i środowiska? Środowisko europejskich „popielarzy”, aby rozwiać te wątpliwości, podjęło wysiłek wykonania pełnego zakresu badań wymaganych dla substancji chemicznych wprowadzanych na rynek – zastrzega Tomasz Szczygielski.
Badania zostały wykonane przez dwa konsorcja: jedno powołane w Polsce, drugie – w Niemczech. Ich prace wzajemnie się uzupełniły. Polskie konsorcjum badało popioły fluidalne i produkty z suchego odsiarczania spalin, natomiast konsorcjum niemieckie zajęło się popiołami klasycznymi (z klasycznego spalania). Wykonano badania fizyko-chemiczne, toksykologiczne i ekotoksykologiczne. Uwzględniano wpływ tych substancji na pojedynczy organizm, na populacje i środowisko. – To było prawie 70 testów wykonanych w ciągu dwóch lat, w tym uwzględniono testy kancerogenności, mutagenności i wielopokoleniowe. Wniosek z tych badań był taki: stosowanie ubocznych produktów spalania nawet bez przetwarzania nie stwarza żadnych zagrożeń dla środowiska. Substancje te zidentyfikowano w postaci trzech popiołów, określono dla nich przedziały zmienności w zakresie poszczególnych składników chemicznych. Wniosek z badań jest bardzo dobrą informacją oraz ważną przede wszystkim dlatego, iż nowa ustawa o odpadach w części odnoszącej się do stwierdzenia czy dany produkt powstający na bazie odpadów jest szkodliwy bądź nie, przywołuje właśnie te badania jako referencyjne dla tego rodzaju materiałów – podkreśla Tomasz Szczygielski.
W skali całego budownictwa materiały z UPS nie posiadają jeszcze znaczącego udziału, ale na pewno w określonych zastosowaniach sprawdzają się doskonale w drogownictwie. Na przykład mieszankę popiołowo-żużlową wykorzystano jako materiał do budowy nasypów drogowych na obwodnicy Sochaczewa (w ciągu drogi krajowej nr 2; 2003 rok). W ubiegłym roku na jednym odcinku przebudowywanej drogi krajowej nr 7 (okolice miejscowości Miłomłyn) wykorzystano ponad 100 tys. ton spoiwa do ulepszania i uzdatniania gruntów, z kolei na autostradzie A2 (Pruszków) 32 tys. ton spoiwa, na obwodnicy Zambrowa - 25 tys. ton, a na węźle Konotopa – 52 tys. ton.
– Aby uniknąć tzw. turystyki gruntów, a więc wywożenia lokalnego gruntu nieprzydatnego do budowy dróg, można je uzdatniać i wbudowywać. Przykładem może być obwodnica Mińska Mazowieckiego, która jest klasy autostradowej. Tam ponad 300 tys. metrów sześciennych nasypów wykonano z lokalnych gruntów po ich uzdatnieniu odpowiednim spoiwem – mówi Tomasz Szczygielski.
Zasadniczy kierunek budownictwa wyznacza zrównoważony rozwój, który zgodnie z unijną polityką, stawia na materiały przyjazne środowisku, chroniące naturalne zasoby surowcowe, pochodzące z powtórnego przetworzenia. Tomasz Szczygielski w tym kontekście zwraca uwagę na pojęcie „zielonej geotechniki” przekładającej wykorzystanie materiałów wtórnych przed naturalnymi oraz służącej obniżeniu emisji CO2. – Jeżeli mamy dostępne zasoby antropogeniczne, dostępne na hałdach, które spełniają wymogi techniczne oraz normy środowiskowe, to powinny być one wykorzystywane w pierwszej kolejności – podkreśla T. Szczygielski.
{mp3}materialy-na-bazie-ups-sa-bezpieczne-i-pozyteczne{/mp3}
Na czym ma polegać „zielona geotechnika” jako rozwiązanie systemowe? Jakie regulacje należy wprowadzić, by pełniej wykorzystywać materiały z UPS w geotechnice – w nagraniu mówi dr inż. Tomasz Szczygielski.
AS
Artykuł na podstawie wystąpienia dr inż. Tomasza Szczygielskiego podczas Międzynarodowej Konferencji „Mission possible - Recycling Material of the future; Misja możliwa - Recykling - materiały przyszłości”, która odbyła się w trakcie Międzynarodowych Targów Budownictwa Drogowego AUTOSTRADA POLSKA (Kielce, 8 maja 2012 r.).