Uszczelnienia asfaltowe w budowie składowisk odpadów

Przepisy o budowie naziemnych składowisk odpadów nakładają konieczność wykonania prawidłowego uszczelnienia podłoża. Do tego celu stosowano dotychczas folię polietylenową. Od pewnego czasu usankcjonowano jednak rozwiązanie alternatywne – mieszanki mineralno-asfaltowe, które mogą z powodzeniem zastąpić podwójną warstwę folii PE-HD.

W zaleceniach dyrektywy UE 1999/31/EC dotyczących budowy naziemnych składowisk odpadów ustala się konieczność stosowania uszczelnień podwójnych, wykonywanych z nieprzepuszczalnych folii geomembranowych PE-HD układanych na warstwie gliny. Przepisy dopuszczają jednak stosowanie innych, alternatywnych wobec folii PE-HD materiałów, jeżeli zapewniają one równoważną skuteczność powierzchniowego uszczelniania. Takiego właśnie materiału poszukiwano.

Po wieloletnich badaniach polowych i laboratoryjnych, prowadzanych głównie w Szwajcarii i Niemczech, ustalono, że równoważnymi materiałami w stosunku do folii PE-HD są odpowiednio modyfikowane mieszanki mineralno- asfaltowe, zbliżone pod względem składu do asfaltobetonów stosowanych w budowie nawierzchni lotnisk i dróg. Parametry fizykochemiczne wraz z wytycznymi dotyczącymi stosowania takich mieszanek przeznaczonych do uszczelnień powierzchniowych, a także jako warstwy nośne stanowiące podłoże uszczelnień powierzchniowych, zawarte są w niemieckiej aprobacie technicznej wydanej przez Deutches Institut für Bautechnik [1]. Wcześniej analogiczne wytyczne budowy uszczelnień podłoża i skarp składowisk odpadów wydano w Szwajcarii, gdzie w 1986 r. zrealizowano pierwsze w Europie składowiska z uszczelnieniami asfaltowymi [2].

Charakterystyka warstw asfaltowych
Nawierzchnie asfaltowe przeznaczone do uszczelniania podłoża i skarp niecki składowiska odpadów (fot. 1) charakteryzują się następującymi właściwościami eksploatacyjnymi i budowlanymi:

• bitumiczno-mineralne mieszanki asfaltowe są bezwonne i neutralne smakowo wobec wody,
• asfalt jest odporny na agresywne oddziaływanie substancji wymywanych z odpadów,
• asfaltowe warstwy nawierzchniowe skarp wykazują dużą wytrzymałość na parcie gruntu budowlanego, nawet przy znacznych pochyleniach (rzędu 1:1,5), na zboczach podłoża składowisk,
• skuteczność uszczelniania podłoża nawierzchniami asfaltowymi, określona współczynnikiem wodoprzepuszczalności, wynosi od 7×10–11 m/s do 1,0×10–13 m/s [3],
• asfaltowe nawierzchnie składowisk wykonywane z mieszanek bitumicznych wypełnianych mączką kamienną o uziarnieniu 0,09 mm są wysoce podatne na zagęszczanie mechaniczne, pozwalają osiągnąć 103% w skali Proctora,
• podkładowe asfaltowe warstwy nośne uzyskują duży moduł sprężystości podporowej, wynoszący od 25 do 120 MN/m².

Fot. 1. Budowa asfaltowych uszczelnień podłoża i skarp dwóch komór składowiska odpadów

Skład i rodzaje mieszanek asfaltowych stosowanych w budowie nawierzchni nośnych i uszczelniających przedstawiono w tabeli 1.
Poniżej, na podstawie opracowań [1, 2 i 3], scharakteryzowano właściwości fizykochemiczne mieszanek asfaltowych.

Tabela 1. Skład mieszanek asfaltowych stosowanych w budowie składowisk odpadów w Niemczech [3]