Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Wpływ kolmatacji zawiesiną iłową na wodoprzepuszczalność wybranych geosyntetyków

Impact of silting-up with fine clay slurry on water permeability of selected geosynthetic materials
Foliarex
Ciąg dalszy artykułu...

Jak można zauważyć, dla większych obciążeń wystąpiły większe osiadania, wykazujące tendencję do stabilizacji.

Wraz ze wzrostem obciążenia oraz wydłużeniem czasu badania osiadania maleją (RYS. 2 i RYS. 4). Świadczą o tym wzrastające moduły ściśliwości (TABELA 3), wynikające ze zmniejszenia się osiadań w odpowiednich zakresach obciążeń.

Przeczytaj cz. 3: Awarie i uszkodzenia konstrukcji z geosyntetykami - błędy projektowe i wykonawcze

TABELA 3. Wartości modułów ściśliwości geowłókniny i bentomaty w poszczególnych zakresach obciążeń


Badanie współczynnika wodoprzepuszczalności geowłókniny i bentomaty

Celem badania było określenie wartości współczynnika filtracji geosyntetyków przy następujących obciążeniach: 12,5 kPa, 25 kPa, 50 kPa, 100 kPa, 200 kPa i 400 kPa. Badanie wykonano przy zmiennym spadku hydraulicznym ze względu na większą dokładność tej metody w odniesieniu do badania ze stałym spadkiem. Z powodu wyraźnego spadku wodoprzepuszczalności w trakcie badania przyjęto różne zakresy czasu pomiaru.

Zakłada się, że przepływ wody przez geosyntetyki będzie odbywał się ruchem laminarnym. Zalecana wartość krytyczna prędkości filtracji wody poza granicami, której prawo Darcy’ego nie znajduje zastosowania, wynosi Vk ≤ 3,5∙10–2 m/s [19].

Wodoprzepuszczalność geowłókniny

Z zestawionych średnich wartości współczynnika filtracji k10 (TABELA 4) wynika, że wodoprzepuszczalność geowłókniny maleje wraz ze wzrostem obciążenia. Średnia wartość współczynnika k10 obciążenia 12,5 kPa wynosi 2,23∙10–4 m/s, natomiast przy obciążeniu 400 kPa – 9,18∙10-7 m/s.

TABELA 4. Średnie wartości współczynnika filtracji badanych geosyntetyków


Wartość współczynnika wodoprzepuszczalności k10 dla gruntów mineralnych żwirowo-piaszczystych, stosowanych na warstwę drenażową powinna być większa niż 1,0∙10–4 m/s [20].

Z analizy otrzymanych wyników badań i wymaganych wartości współczynnika k10 dla żwirów i piasków oraz geowłóknin stosowanych na drenaż wodny wynika, że przebadana gewłóknina przy obciążeniu większym niż 12,5 kPa nie może spełniać funkcji drenażowej dla rurociągów drenażowych. Powodem jest zbyt mała wartość współczynnika wodoprzepuszczalności geowłókniny, dochodząca przy 400 kPa do 9,18∙10–7 m/s.

Wodoprzepuszczalność bentomaty

Jeśli analizuje się średnie wartości współczynnika filtracji k10 bentomaty (TABELA 4), można zaobserwować tendencję do spadku wodoprzepuszczalności wraz ze wzrostem obciążenia. Średnia wartość współczynnika k10 przy najmniejszym stopniu obciążenia 12,5 kPa wynosi 7,36∙10–6 m/s, natomiast przy obciążeniu 400 kPa – 8,35∙10–11 m/s.

Wartość współczynnika wodoprzepuszczalności k10 gruntów mineralnych stosowanych jako warstwy uszczelniające składowisk odpadów nie powinna być większa niż 1∙10–9 m/s. Badany materiał geosyntetyczny spełnia funkcje bariery nieprzepuszczalnej w warunkach obciążenia oraz aktywacji, czyli uwodnienia bentonitu zawartego w macie bentonitowej.

Badanie współczynnika wodoprzepuszczalności geowłókniny poddanej kolmatacji

Badanie miało określić, czy i w jakim stopniu zmieni się współczynnik filtracji badanych geosyntetyków, jeśli nastąpi kolmatacja.

Badanie kolmatacji geowłókniny wykonano przy następujących obciążeniach: 12,5 kPa, 25 kPa, 50 kPa, 100 kPa, 200 kPa i 400 kPa. W przypadku bentomaty przyjęto obciążenia: 12,5 kPa, 50 kPa, 100 kPa.

Badanie filtracji zakolmatowanej geowłókniny wykonano metodami przy stałym i zmiennym spadku hydraulicznym. Kolmatację bentomaty przeprowadzono przy stałym spadku hydraulicznym. Z powodu wyraźnego spadku wodoprzepuszczalności materiału przyjęto różne zakresy czasu pomiaru.

Na podstawie analizy średnich wartości współczynnika k10 przed kolmatacją i po kolmatacji (TABELA 5) można zauważyć wyraźny spadek współczynnika k10 geowłókniny zakolmatowanej zawiesiną bentonitową wraz ze wzrostem obciążenia.

TABELA 5. Zestawienie średnich wartości współczynników wodoprzepuszczalności (k10) geowłókniny przed kolmatacją i po kolmatacji
TABELA 5. Zestawienie średnich wartości współczynników wodoprzepuszczalności (k10) geowłókniny przed kolmatacją i po kolmatacji


Wartości współczynnika filtracji zakolmatowanej geowłókniny wahają się w granicach od 7,75∙10–6 m/s (12,5 kPa) do 3,96∙10–9 m/s (400 kPa).

Współczynnik filtracji kolmatowanej geowłókniny zmniejszył się od 96% do prawie 100% w porównaniu z początkową wartością współczynnika filtracji wyrobu o strukturze pierwotnej. Wyraźne zmniejszenie wartości współczynnika k10 świadczy o zatykaniu porów geowłókniny drobnymi cząsteczkami gruntu.

Badanie współczynnika wodoprzepuszczalności bentomaty poddanej kolmatacji

W TABELI 6 zestawiono średnie wartości współczynnika wodoprzepuszczalności k10 bentomaty przed kolmatacją i po kolmatacji. Widać zmniejszenie wartości współczynnika k10 zakolmatowanej maty bentonitowej. Należy zaznaczyć, że bentomata przed pomiarem wartości współczynnika pęczniała 7 dni pod obciążeniem 12,5 kPa, co zapewne miało wpływ na zmniejszenie wartości współczynnika k10.

TABELA 6. Zestawienie średnich wartości współczynnika wodoprzepuszczalności (k10) bentomaty przed kolmatacją i po kolmatacji
TABELA 6. Zestawienie średnich wartości współczynnika wodoprzepuszczalności (k10) bentomaty przed kolmatacją i po kolmatacji


Wartości współczynnika filtracji bentomaty kolmatowanej zawiesiną bentonitową w odniesieniu do wszystkich przyjętych obciążeń wahają się od 4,31∙10–9 m/s do 2,47∙10–11 m/s. Wartość współczynnika filtracji zmniejszyła się od 83% do prawie 100% w stosunku do początkowej wartości współczynnika k10. Przebadane materiały wykazują spadek współczynnika wodoprzepuszczalności k10 podczas kolmatacji zawiesiną bentonitową.

Podsumowanie

Badania ściśliwości geowłókniny i bentomaty przeprowadzone w edometrze wykazują, że ze wzrostem obciążenia oraz wydłużeniem czasu badania osiadania nie maleją.

Moduł ściśliwości geowłókniny zawiera się w przedziale 0,078–0,463 MPa, a bentomaty 0,336-2,688 MPa.

Wyższe wartości Mo bentomaty w stosunku do geowłókniny świadczą o mniejszej ściśliwości, czyli podatności materiału na zmniejszanie wysokości pod wpływem przyłożonego obciążenia.

Wartość współczynnika filtracji geowłókniny i bentomaty maleje wraz ze wzrostem obciążenia. Dla geowłókniny zmniejsza się od 2,23∙10–4 (12,5 kPa) do 9,18∙10–7 m/s (400 kPa). W odniesieniu do bentomaty odpowiednio 7,36∙10–6-8,35∙10–11 m/s.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

Przeprowadzona w warunkach laboratoryjnych filtracja z wykorzystaniem zawiesiny wodno-gruntowej spowodowała zmniejszenie przepływu przez badane geosyntetyki. W wyniku kolmatacji zawiesiną gruntową na próbce geowłókniny osadziło się 0,08 g cząstek gruntowych, natomiast na bentomacie - 1,31 g.

Wartości współczynnika k10 kolmatowanej geowłókniny w odniesieniu do całego zakresu obciążeń (12,5–400kPa) wahają się w granicach 7,75∙10–6 -3,96∙10–9 m/s.

Wartości współczynnika filtracji kolmatowanej geowłókniny zmniejszyły się praktycznie o 100% w stosunku do początkowej wartości k10.

Wartości współczynnika k10 kolmatowanej bentomaty całego zakresu obciążeń (12,5–100 kPa) wahały się w granicach 4,31∙10–9-2,47∙10–11 m/s, a procentowe zmniejszenie wyniosło od 83% do prawie 100%.

Literatura

1. A. Wesolowski, Z. Krzywosz, T. Brandyk, "Geosyntetyki w konstrukcjach inżynierskich", SGGW, Warszawa 2000.
2. J. Kołodziejczyk, B. Zadroga, "Właściwości hydrauliczne geosyntetyków", konferencja naukowo-techniczna, Gdańsk 1994.
3. M. Cholewa, T. Zydroń, Ł. Pelc, "Badania wybranych parametrów wytrzymałości geowłóknin ułożonych na podłożu odkształcalnym i nieodkształcalnym", "Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich", 1/IV/2013, s. 129–141.
4. M. Cholewa, R. Job, "Wytrzymałość na przebicie geosyntetycznych przesłon uszczelniających", "Górnictwo i Geoinżynieria", Wyd. AGH, Kraków 2011, z. 2, s. 149–156.
5. M. Borowa, K. Garbulewski, "Wykładziny bentonitowe (GCL) jako element uszczelnienia składowisk odpadów", "Gospodarka Wodna", cz. I, nr 7/2000, s. 270-275, cz. II, nr 8/2000, s. 305–309.
6. L. Wysokiński, "Aktualne problemy budowy, modernizacji i rekultywacji składowisk odpadów komunalnych", konferencja naukowo-techniczna, Wisła 1997.
7. DIN EN ISO 7046-2:2011-12, Senkschrauben (Einheitskopf) mit Kreuzschlitz Form H oder Form Z - Produktklasse A - Teil 2: Schrauben aus Stahl mit Festigkeitsklasse 8.8, aus nichtrostendem Stahl und aus Nichteisenmetalle
8. DIN EN 964-1:1995-05, "Geotextilien und geotextilverwandte Produkte. Bestimmung der Dicke unter festgelegten Drücken. Teil 1: Einzellagen".
9. DIN EN ISO 10319:2008, "Geokunststoffe - Zugversuch am breiten Streifen".
10. ASTM-D4595, "Standard Test Method for Tensile Properties of Geotextiles by the Wide-Width Strip Method".
11. DIN EN ISO 12236:2006-11, "Geokunststoffe. Stempeldurchdrückversuch".
12. DIN EN 60500, "Geotextilien und geotextil verwandte Produkte".
13. DIN EN ISO 12956, "Geotextilien und geotextil verwandte Produkte. Bestimmung der charakteristischen Öffnungsweite".
14. DIN EN ISO 18130, "Baugrund. Untersuchung von Bodenproben. Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts".
15. ASTM-D5887, "Standard Test Method for Measurement of Index Flux Through Saturated Geosynthetic Clay Liner Specimens Using a Flexible Wall Permeameter".
16. PN-EN ISO 14688-2:2006, "Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Część 2: Zasady klasyfikowania".
17. PN-EN ISO 14688-1:2006, "Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Część 1: Oznaczanie i opis".
18. PKN-CEN ISO/TS 17892-4:2009, "Badania geotechniczne. Badania laboratoryjne gruntów. Część 4: Oznaczanie składu granulometrycznego".
19. C.C. Huang, Y.S. Tzeng, C.J. Liao, "Laboratory Tests for Simulating Abrasion Damage of a Woven Geotextile”, “Geotextiles and Geomembranes", V 25, 4–5/2007, s. 293–301.
20. PN-EN 13251:2002/A1:2006, "Geotekstylia i wyroby pokrewne. Właściwości wymagane w odniesieniu do wyrobów stosowanych w robotach ziemnych, fundamentowaniu i konstrukcjach oporowych".
21. A. Sawicki, M. Kulczykowski, Bogdanowicz, K. Kazimierowicz-Frankowska, "Geosyntetyki w inżynierii lądowej i wodnej", Instytut Budownictwa wodnego PAN, Gdańsk 1999.
22. B. Zadroga, "Zastosowanie geosyntetyków do konstrukcji uszczelnień składowisk odpadów", konferencja naukowo­‑techniczna, Gdańsk 1994.
23. Materiały informacyjne firmy Naue GmbH&Co.KG, Lübbecke 2008.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 5/2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Przepis na idealnie gładkie i naturalnie białe ściany »


Szybko znajduj ukryte usterki i skracaj czas diagnostyki... ZOBACZ »


Szybki montaż stropu – jak to zrobić »

Jak dobrać optymalną elewację do budynku?

Różne wysokości konstrukcyjne stropów i różne rozstawy...
czytaj dalej »

Począwszy od wyboru rodzaju budynku, w pierwszym kroku, w kolejnych wskaż... czytaj dalej »

Jak przygotować się do termomodernizacji domu?


Styropian jest praktycznie niezniszczalnym produktem, nie przepuszcza wody, a jeśli chodzi o zachowanie w obecności ognia, to... ZOBACZ »


Czego użyć do izolacji dachu?

Potrzebny Ci wysokiej jakości tynk?

Rozwiązaniem, które zapewnia optymalne zaizolowanie są... czytaj dalej » Tego typu materiałów poszukują najbardziej wymagający użytkownicy, ceniący estetykę, funkcjonalność, bezpieczeństwo oraz... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...  czytaj dalej »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Wszystko o izolacji instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych »

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Produkty przeznaczone do instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych, jak i... czytaj dalej »

Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Jak zapewnić dobrą wibroakustykę budynku?

Wybierz najlepszy materiał do ociepleń »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających klientów. czytaj dalej » Czym różnią się materiały do izolacji poszczególnych elementów budynku? czytaj dalej »

Jak przygotować się do termomodernizacji domu?


Styropian jest praktycznie niezniszczalnym produktem, nie przepuszcza wody, a jeśli chodzi o zachowanie w obecności ognia, to... ZOBACZ »


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Ilość energii jaką jest w stanie „wyprodukować” dany system fotowoltaiczny, zależy...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Żaluzje zewnętrzne - dlaczego warto je zamontować?

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

To doskonała inwestycja, która nie tylko podnosi wartość budynku mieszkalnego...
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
6/2020

Aktualny numer:

Izolacje 6/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Tynki renowacyjne
  • - Potencjał i funkcje dachów zielonych w miastach
Zobacz szczegóły
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Trudno wyobrazić sobie nowoczesny dom bez jego wizytówki, czyli balkonu lub tarasu. Elementy te stanowią dodatkową powierzchnię, która pozwala na chwilę oddechu na...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.