Utilization of post coal waste composites and fly ash for levee construction

W pracy przedstawiono wyniki badań wodoprzepuszczalności nieprzepalonych odpadów powęglowych pochodzących ze składowiska KWK „Rydułtowy-Anna”, popiołu lotnego ze zsypu z elektrofiltrów Elektrowni „Skawina” oraz ich kompozytów przy 10, 20 i 30-procentowym dodatku popiołów w stosunku do suchej masy odpadów powęglowych. W oparciu o uzyskane wyniki badań wykonano obliczenia filtracji wody przez obwałowanie wykonane z kompozytów gruntów antropogenicznych o wysokości 6,0 m bez drenażu i uszczelnienia. Zakres obliczeń obejmował określenie natężenia przepływu przez korpus nasypu, czas ustalenia się przesiąku oraz czas, po którym ustabilizuje się przepływ filtracyjny. Stwierdzono znaczące ograniczenie wodoprzepuszczalności kompozytów odpadów powęglowych z popiołem lotnym w stosunku do odpadów powęglowych. Współczynnik filtracji kompozytów zmniejszył się, uzyskując wartości zbliżone do współczynnika filtracji spoistych gruntów mineralnych. Przeprowadzone obliczenia filtracyjne potwierdzają celowość stosowania popiołów lotnych jako składnika kompozytów gruntów antropogenicznych stosowanych w budownictwie hydrotechnicznym. Najkrótszy czas przesiąku wody przez obwałowanie, jak również jego ustalenie stwierdzono dla obwałowania z odpadów powęglowych. Zwiększenie dodatku popiołu spowodowało zmniejszenie natężenia przepływu o 5 rzędów wielkości w stosunku do odpadów powęglowych.This paper presents the results of permeability tests of unburnt post coal waste from KWK “Rydłutowy-Anna” landfill, fly ash from “Skawina” Power Plant and their composites with 10%, 20% and 30% addition of fly ash in relation to dry mass of the colliery spoils. Basing on the obtained results, calculations of water filtration through a 6.0 m high embankment made from composites of anthropogenic soils without drainage or sealing were performed. Flow rate through the body of the embankment, time for percolations to settle and time for filtration to reach steady state were calculated. A significant reduction of water permeability of composite colliery spoils with fly ash in comparison with colliery spoils was noticed. Percolation coefficient of composites decreased and it reached values close to the ones of mineral cohesive soils. The calculations showed that fly ash should be used as a component in anthropogenic soils composites used in hydraulic engineering. The shortest time for percolations to settle as well as for filtration to reach steady state was found for the embankments made of coal waste. Increase in the addition of ash caused a decrease in the flow rate by 5 orders of magnitude compared to coal waste