A Miskolci Egyetem Közleménye A sorozat, Bányászat, 55. kötet, (2001) p. 107-112 "Tiszta Környezetünkért" Szénerőműi pernyék hasznosításával tudományos konferencia PERNYEHASZNOSITAS ÚTÉPÍTÉSI TAPASZTALATAI BARANYA MEGYÉBEN Appelshoffer József ügyvezető igazgató Strabag Építő Kft. Fülöp Andrásné laborvezető főmérnök Strabag Építő Kft. A Pécsi Közúti Építő Vállalat, később Pécsi Építő Kft, mai jogutódja a STRABAG Építő Kft a pernyék útépítési hasznosítása terén nagy tapasztalatra tett szert, melyet szabadalmak is igazolnak. Történeti áttekintés: 1977. évben történt az első kísérlet pernye és mész kötőanyagú sovány betonalap gyártására és bedolgozására. A technológiát a KÖTUKI dolgozta ki, a komlói bányameddő viszonylagos szennyezettsége miatt az alapréteg előállításánál 16 % pécsi pernye és 6 % mész adagolását kellett megvalósítani. Anyagbiztosítási problémák miatt zagypernye adagolással indult a kísérlet, majd 350 m keverék előállítása történt meg filterpernyével. A beépítés helye a Pécs, Magtár úti telephely volt. Ezen kísérlet indította el a technológiával való ismerkedést, de a sikeres megvalósulást hátrányosan befolyásolta a keverék inhomogenitása és a késő október végi gyártás és beépítés.
108 App els hoffe r József - Fülöp Andrásáé 1981-tői viszont már elindult az üzemszerű gyártás és bedolgozás. Kedvező építési tapasztalatokat szereztünk, és megismertük ezen technológia előnyeit: A keverőgép kapacitás-kihasználása több műszakos gyártással, depóniába történő keveréssel javítható. A keverék gyártása és bedolgozása időben eltolódhat /tapasztalataink szerint maximum 72 óra/. A kivitelezői munka jól szervezhető /tárolhatóság, éjszakai kiszállítás/. Az elkészült burkolatalap az irányított gumiabroncsos forgalomnak azonnal átadható. A cementkötőanyagú burkolatalapokkal szemben olcsóbb pályaszerkezet A kivitelezői munka viszont fokozott technológiai fegyelmet kíván: Biztosítani kell a keverék egyenletességet elsősorban kötőanyag- és víztartalom vonatkozásában Fontos a tömörítési víztartalom és megengedett tűrésének ismerete. A szükséges tömörítési munkát próbatömörítésscl kell meghatározni. A felület kialakítását és utókezelését nagy gondossággal kell végrehajtani. Külön figyelmet igényel a burkolat szélének tömörítése és annak megóvása. Az első PE erősítőréteg építése a Szajk - Boly összekötő úton történt az alábbi beépítési jellemzőkkel: Szakasz hossza Szélessége 500 m 6,30 m Beépített felület 3150 m 2 Átlagos beépítési vastagság Beépített összes mennyiség 21,2 cm 669 t Géplánc elemei: D 150/B finisher SGW - 16 gumihenger SVTW vibroheneer
Pernyehasznosítás útépítési tapasztalatai Baranya megyében 109 Megerősítés után a teherbírási jellemző átlagosan 85 N/mm" értékkel emelkedett 20 napos, viszonylag fiatal korban. A megerősített burkolat csak felületi zárást kapott. A 6/A út és az 58 sz. főút jelentős szakaszai a KKTKI 1981 évben kelt szakvéleményében foglalt összetétellel és technológiával valósultak meg. Adalékanyag fajtája Adalékanyag aránya Adalékanyag mennyisége Komlói 7 0/20 80 % 1500 kg/m 3 Pécsi homok 20% 375 kg/m 3 100 % 1875 kg/m 3 Kötőanyag fajtája Kötőanyag aránya Kötőanyag mennyisége Pécsi filterpernye 16% 300 kg Mészhidrát 4% 80 kg Víztartalom 10% A mérési eredmények jól tükrözik az E 2 rugalmassági modulus kortól függő alakulását, melynek nagyságát az altalaj minősége - tömörsége, teherbírása és a stabilizációs réteg vastagsága is jelentősen befolyásolja. Stabilizáció kora (nap) 0-15 15-30 30-60 Minta száma (db) 6 6 3 E 2 középértéke (N/mm") 93,6 162,3 234 Különleges feladat volt a MÉM. Zombai Kísérleti üzemi út építése, amely a BME és KKTKI gondozásában valósult meg. Két talajtípus (sovány agyag és iszapos homokliszt) helyszíni stabilizálására került sor 44 és 36 kg/m 2 pécsi filterpernye valamint 11 és 9 kg/m 2 beremendi mészhidrát adagolásával.
110 App eishoff er József - Fülöp Andrásné A 80- as évek üzemszerű gyártását jól tükrözi a Pécsi KÉV pernyefelhasználása tonnában: Év Termelés [ti 1981 1718 1982 4716 1983 747 1984 2070 1985 Hiányzó adat 1986 5446 1987 6556 pécsi pernye 412 ajkai pernye A fenti hagyományos összetétellel készültek a következő szakaszok: Mohács - Kölked összekötő út 0+000-2+400 kmsz burkolatalap: 3.150 m" Szajk - Boly összekötő út 0+050-1+900 kmsz erősítő réteg: 1.170 m 3 56 sz. főút 48+700-50+200 kmsz négynyomúsítás burkolatalap: 570 nx Kölkedi bekötő út burkolatalap: 1.130 nr 6 sz. főút 175+500-197+400 km több szakaszának csomópontjaiban és kapaszkodó sávjaiban burkolatalap: 4.155 m 3 Pécsi utcák korszerűsítése során burkolatalap: 1.330 m 1984. évben nagytömegű PE erősítő réteg beépítése valósult meg. változatlan kőváz mellett a kötőanyagtartalom növelésével. A pécsi filterpernye és mészhidrát aránya 16:4 %- ról 20:5 %- ra emelkedett. A megerősített szakaszokon a teherbírási jellemző, az E 2 rugalmassági modulus az alábbiak szerint alakult. 63 sz. főút 0+088-2+600 kmsz rétegvastagság 20 cm PE Mérések száma n= 25 db Középérték x= 139,4 N/mm 2 Szórás s= 25,7 Terjedelem R= 236,8-103,4=133,4 Kor a mérés időpontjában 1-23 nap
Pernyehasznosítás útépítési tapasztalatai Baranya megyében 111 Hird - Mázaszászvár összekötő út 20+291-22+460 kmsz. rétegvastagság 13 cm PE Mintaszám n= 22 db Középérték x= 117,6 N/mm 2 Szórás s= 32,1 Terjedelem R= 187,5-76,3=111,2 Kor a mérés időpontjában 0-11 nap A rendkívül magas szórásértékeket és terjedelmeket a különböző korban végrehajtott mérések eredményezték, így viszont a szilárdulási folyamat széles skálájáról rendelkeztünk információval. A kővázaink szempontjából vizsgálva a gyártott termékeinket a megszokottól eltérő feladat adódott az 1989. évben a Baja, Duna híd szélesítéséhez kapcsolódó útlejárók építése kapcsán. A burkolatalap alsó rétegében megvalósítottuk a bajai egyszemcses hidromechanizációs homok telepen kevert pernyés stabilizációját. A tárgyi munka - Bátaszéki oldal - teherbírási jellemzői az alábbiak szerint alakultak: rétegvastagság 15 cm burkolatalap alsó rétege talajon Mintaszám n= 13 db Középérték x= 86,1 N/mm 2 Szórás s=22 Terjedelem R= 136,3-64,9=71,4 Kor a mérés időpontjában 0-6 nap A szórás és terjedelem alakulásában a koron kívül a keverék inhomogenitás a is szerepet játszhatott. Igen kedvező volt a nagyharsányi Z 0/20 mészkő kővázként való alkalmazása a kötőanyagtartalom, a keverék bedolgozhatósága, a kezdeti és végszilárdság szempontjából is. Természetesen minden új típusú keverékgyártást megelőzött az alkalmassági vizsgálat, amely összetételenként 5-7 sorozat próbatest vizsgálatát tette szükségessé. Kötőanyag mennyiségi és összetételi változások: A savanyú pécsi filterpernyét mészhidrát adagolással lehet kötésbe vinni, a PE szilárdság eléréséhez szükséges adagolás 16 és 4 %, esetleg 20 és 5 % volt.
112 Appelshoffer József - Fülöp Andrásné 1986- tói új típusú kötőanyagot fejlesztettünk ki, amelyet 1989-től már szabadalmi oltalom véd. A két pernye (puccolán és hidraulikus) 2:1 keverési arányánál és a kötőanyagnak az adalékanyagra vonatkoztatott 16 tömeg %-ánál optimális szilárdsági értékek adódtak. A kettős pernye kötőanyaggal megvalósult építési szakaszok: Pécs, Déli összekötő út 0+000-0+700 kmsz. Szigetvár. 6 sz. főút teherforgalmi tehermentesítő út 0+665-1+275 kmsz. Szekszárd. 56 sz. főút tehermentesítő út 0+000-1+720 kmsz. - Orfíi - Magyarhertelend ok. út 0+000-3+640 kmsz. - 6 sz. főút 190+346-192+575 kmsz. Baja, Duna - lud szélesítéséhez kapcsolódó útlejárók Bonyhád - Dombóvár ök. út elkerülő út 0+134-2+410 kmsz. Pécs. Nyugati tehermentesítő út I. és II. ütem A pécsi fllterpernye kiválóan hasznosult az aszfaltkeverékek töltőanyagaként is. 1980-ban történt az első kísérleti beépítés, melyet több száz szakasz építése követett. 1986 és 1991 közötti években viszont kizárólag pernyetöltőanyaggal készültek aszfaltburkolataink. A pernye komplex hasznosításának legszebb példája 1986. évben a Pécs, Déli összekötő út I. szakasz kivitelezése során megvalósult a teljeskörü pernyehasznosítás a töltés és az útpályaszerkezet minden rétegében. Közel 5 méter magasságú zagypernyc töltés épült, a burkolatalap alsó rétege pedig telepen kevert cementtel stabilizált zagypernye réteg volt. A burkolatalap PE réteg, amely kettős pernyekötőanyaggal készült. A beépített K-20 és AB-12 aszfaltburkolati rétegek töltőanyaga természetesen pécsi fllterpernye volt. A mű az elmúlt másfél évtizedben különösebb meghibásodás nélkül viseli el a megnövekedett forgalmat. A pernyés technológiák bevezetésük időszakában nagyfokú technológiai fegyelmet igényeltek mind a gyártás mind pedig a beépítés területén a kivitelezőktől. A technológiai fortélyok elsajátítása után viszont lanyhult a fegyelem és az odafigyelés. A keverékgyártás során adagolási problémák merültek fel fegyelmezetlenséggel párosulva, a csak mennyiségi szemlélet vált jellemzővé. A pernyés technológia által megkívánt szakmai alázat'' eltűnt, a problémák viszont teherbírási elégtelenség és lokális bomlás formájában jelentek meg. Az ország egyéb területein is fellépő romlásokkal együtt a megrendelői kör ezt már nem tudta tolerálni, és ezen technológiákat teljes egészében letörölték a palettáról. Szinte hasonló módon történt a pernye filler törlése is. Néhány hibás aszfaltburkolat elegendőnek bizonyult, hogy a továbbiakban ne történjen aszfaltkeverékben való felhasználás. A fentiek csak szemelvények, de talán elegendőek, hogy ezen hozzáérte") kezekben felébredjen,, csipkerózsika " álmából. technológia