Kruuskatte stabiliseerimine põlevkivituhaga

Käesolevate tulemuste põhjal võib väita, et CFB tuhkasid (keevkihikatla elektrifiltrituhad) saab kasutada kruuskatete stabiliseerimiseks. Antud tingimustel ei ole deSOx tuhkade kasutamine võimalik, sest nende pikk tardumisaja algus raskendab oluliselt sidemete tekkimist. Olukorra teeb veel halvaks deSOx tuhkades vastupanu märgumisele, mille tulemusena ei saa lubada selle kasutamist sellisel kujul kruuskatete stabiliseerimisel. Kindlasti tuleks veel uurida, mis võimalustel antud tuhka ikkagi kasutada saaks. CFB tuhaga stabiliseerimisel tuleks jälgida stabiliseeritud katendikihtide ehitamise juhist ja käsitleda seda kui tsementstabiliseerimist, kuid seda mõningaste mööndustega. Nimelt on tuhaga stabiliseerimisel survetugevus oluliselt väiksem, kui seda on tsementstabiliseerimise puhul. 7 päeva vanuse proovikeha survetugevus peaks olema vähemalt 1 MPa. Stabiliseerimise tuha koguse valik tulekski teha vastavalt olemasoleva kruusa terastikulisele koostisele, saavutamaks 7 päeva survetugevuseks 1 MPa. Projekteerimisel tuleks lähtuda Wirtgeni stabiliseerimise juhendist. Põlevkivituhaga kruusateede stabiliseerimist tuleks projekteerida kohtadesse, kus kruusateedel tekib liigniiskusest tingitud kandevõimekadu. Kui kasutatakse ainult olemasoleva teekatte materjale, siis täitematerjalile täiendavaid nõudeid ei esitata, kuid kui on vajadus täitematerjali lisada, siis selle omadused peavad olema sarnased teekattele või paremad. Lõplikud järeldused projekteerimise soovituseks saab teha alles , kui on olemas ka 56 ja 105 päeva survetugevused ning külmakerke testi tulemused, mis aga käesoleva lõputöö valmimise ajaks veel teada ei olnud. Käesolevas töös pidas CFB tuhaga stabiliseeritud kruus hästi vastu kuivamis-ja märgumistsüklitele kuid OSAMAT uuringus toodi välja just vastupidine väide, tuues välja antud tuha tundlikkuse märgumise-kuivamise suhtes. See võib olla tingitud sellest, et antud töö jooksul tehti neid tsükleid oluliselt vähem, kui seda sai toimuda OSAMAT projekti katselõikudes 8 aastaga. Vahe võis tulla ka sellest, et OSAMAT projekti eesmärk oli suurema tuha kogusega tekitada jäik alusplaat ja see ei pidanud kuivamis-ja märgumistsüklitele vastu. Käesoleva töö eesmärk oli vähendada kruusa niiskustundlikkust, kuid mitte tekitatda jäika plaati. Samas arvesse võttes mõlemaid uuringuid, peaks see hästi vastu pidama, kui kogu konstruktsioon on ühtlaselt märg, ja sellega lahendaks ära käesolevas töös püstitatud probleemi: liigniiskusest tingitud kandevõime kadumise. [4] Positiivset tulemust näitas ka 28 päeva vanuse katsekeha hoidmine 24 tundi vees. Wirtgeni stabiliseerimise juhendi järgi ei tohi katsekeha survetugevus langeda üle 50%. CFB tuhaga stabiliseeritud kruusa puhul oli see näitaja aga 30%. Tehnoloogiliselt toimub põlevkivituhaga stabiliseerimine sarnaselt tsementstabiliseerimisele. Ainsaks kriteeriumiks tuleks luua segamiseseks, profileerimiseks ja tihendamiseks kuluva ajapiirang, ja see peaks olema 120 minutit. See peaks olema küllaldane aeg ettenähtud töödeks ja samas on see veel piisavalt lühike aeg, et segus ei jõua tekkida nii olulisi sidemeid, mis mõjutaks kattekihi survetugevust. Kindlasti tuleb sarnaselt tsementstabiliseerimisele suurt tähelepanu pöörata ka sideaine laotamise kogusele. Ületades laotavat sideaine kogust on oht tekitada monoliitne plaat. Kuna käesolevasse töösse ei jõudnud külmakerke ja külmakindluse katsete tulemused, siis paraku nende kohta veel järeldusi teha ei saa. Need selguvad hiljem läbi täiendavate katsete, mille ettevalmistused antud lõputöö raames ära tehti. Põlevkivituhaga kruuskatete stabiliseerimine on soodsam, kui täitematerjali asendamine teel. Seeläbi saaks suurendada liigniiskusest tingitud kandevõime probleemidega teede remontimise arvu samade vahendite eest, mis omakorda tõstab ka sotsiaalset rahulolu. Ei saa mainimata jätta ka selle keskkonnasõbralikkust ja seda eelkõige kohalike materjalide kasutamise võimalusega teedeehituses.

How to stabilise gravel roads with ashes from oil shale is the subject matter of this graduation thesis. In the thesis it is described how oil shale produces ashes and what different kind of different types of ashes are possible. Also covered in the thesis is the matter why gravel roads lose it’s load bearing capabilities and what are the possibilities how to negate that. The history of stabilising gravel roads in Estonia is covered in the thesis alongside with different methods of gravel road stabilisation. The last chapter of the thesis covers covers laboratory tests and experiments which were used as a basis for the thesis. Oil shale ashes have been used as a basis for a lot of building materials, for example various building blocks for construction, a component in concrete cement and in the 1970-s and 1980-s to make dust free gravel roads. Up until now the ashes from oil shale that is collected from pulverized fuel furnaces (PF), But PF furnaces are becoming obsolete due to higher pollution of sulphurdioxides compared to circulating fluidized bed combustion (CFB) furnaces. Unfortunately it is still not found that ashes from CFB furnaces could replicate the same material properties as ashes from PF furnaces (at least in the same conditions). Also there are issues with deSOx ashes which contain sulfur sulphide that has a negative effect on the material properties of the ashes, mainly it prolongs significantly the final setting time of the ashes. Because the material is a strain on the environment it would be wise to to use CFB ashes in a meaningful way. The purpose of the thesis is to find a way to use oil shale ashes in stabilization of gravel roads. Mainly in the spring time there is a problem with excess water in gravel surfaces lessening the load bearing capabilities of the road. The excess water can make the roads deteriorate in expedited fashion and may make the road not carry neither light or heavy traffic. In the course of this thesis previous studies and stabilisation guides have been referenced in order to determine how oil shale ashes could be used. After that Tallinn University of Applied Sciences