YMPÄRISTÖNSUOJAUSRAKENTEIDEN MATERIAALIKYSYMYKSET

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "YMPÄRISTÖNSUOJAUSRAKENTEIDEN MATERIAALIKYSYMYKSET"

Pentti Hänninen
6 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 YMPÄRISTÖNSUOJAUSRAKENTEIDEN MATERIAALIKYSYMYKSET

Keinotekoisen eristeen tarkoituksena on pysäyttää veden ja siihen liuenneiden aineiden eteneminen.

2 ERISTYSRAKENTEIDEN TOIMINTAPERIAATE Eristäminen perustuu yhdistelmärakenteeseen, joka muodostuu keinotekoisesta eristeestä ja mineraalisesta tiivisteestä. Keinotekoisen eristeen tarkoituksena on pysäyttää veden ja siihen liuenneiden aineiden eteneminen. Mineraalisen tiivisteen tarkoituksena on hidastaa virtausta keinotekoiseen eristeeseen syntyvistä reijistä, toimia diffuusiosulkuna keinotekoisen eristeen läpäiseville aineille sekä pidättää haitallisia aineita sorptiovaikutuksella

4 VAATIMUKSIA RAKENTEELLE Pysyvän vedenpaineen eristäminen Muodonmuutoskestävyys Kemiallinen kestävyys Haitta-aineiden pidätyskyky Materiaaliominaisuuksien pitkäaikaiskestävyys Pakkaskestävyys Kantavuus Stabiliteetti, kitkat

5 KEINOTEKOINEN ERISTE Huokoseton, jolloin materiaalissa ei tapahdu Darcy n lain mukaista virtausta (eli k-arvoa ei voida määritellä) Kulkeutuminen materiaalin läpi tapahtuu diffuusiona noudattaen Fick in lakia Keinotekoisena eristeenä käytetään geomembraaneja ja tiivisasfaltteja

6 SUOMESSA YLEISIMMIN KÄYTETYT GEOMEMBRAANIT HDPE (High Density Polyethylen) + paras kemiallinen kestävyys ja tiiveys - heikot 2-suuntaiset venymäominaisuudet (> 15% BAM) - jännityshalkeilualttius - kylmähauraus LLDPE (Linear Low Density Polyethylen) + 2-suuntainen venymä > 30% (GRI GM17 vaatimus) PP (Polypropylen) + 2-suuntainen venymä > 120% (GRI GM18 vaatimus)

8 HDPE Kemikaalien läpäisy Jännityshalkeilu

stabiloidaan antioksidanteilla Antioksidanttien määrää minimoidaan kustannussyistä

9 GEOMEMBRAANIEN PITKÄAIKAISKESTÄVYYS Polyolefiinimuovit hapettuvat sekä valmistus- että käyttöaikana Hapettumisen seurauksena ominaisuudet muuttuvat Geomembraaneja stabiloidaan antioksidanteilla Antioksidanttien määrää minimoidaan kustannussyistä Antioksidanttien pysyvyyttä/määrää testataan hapettumisinduktioajalla UV-stabilointi hiilimustalla

10 TIIVISASFALTTI Asfalttia pidetään vesitiiviinä, kun sen tyhjätila < 3%, jolloin ei ole virtausta mahdollistavia läpimeneviä huokosia Kylmät olosuhteet (pintaan jäävät rakenteet) edellyttävät kumibitumin käyttöä Jyräasfaltointi, edellyttää riittävävää pohjan kantavuutta, jotta tyhjätilavaatimus voidaan saavuttaa tai vaihtoehtoisesti voidaan käyttää valuasfalttia Pitkäaikaiskestävä Mekaanisesti luja Rajoitettu muodonmuutoskestävyys

11 MINERAALINEN TIIVISTE Huokoinen rakenne, joka toteutetaan hienoainespitoisella maa-aineksella, maabentoniittiseoksella, bentoniittimatolla tai teollisuuden sivutuoteseoksella Ominaisuudet määritelty yleensä vain maksimi vedenläpäisevyytenä Mikäli edellytetään kemikaalien kulkeutumisen estämistä tulee ottaa huomioon myös diffuusion sulku ja sorptiokapasiteetti Vedenläpäisevyysvaatimus voidaan yleensä täyttää pelkällä bentoniittimatolla Ominaisuuksien pysyvyys ja kemiallinen kestävyys

12 SAVITIIVISTE Pysyvä luonnonmateriaali Vedenläpäisevyys Ominaispinta-ala Tiivistettävyys Vesipitoisuus

13 TIIVISTYSKALUSTO

BENTONIITTI Luonnon natriumbentoniitti rajoitettu kemiallinen kestävyys suolat, Ca, Mg, hiilivedyt hapot ph < 3, emäkset ph > 11 Natriumaktivoitu kalsiumbentoniitti kalkkipitoisuuden vuoksi

14 BENTONIITTI Luonnon natriumbentoniitti rajoitettu kemiallinen kestävyys suolat, Ca, Mg, hiilivedyt hapot ph < 3, emäkset ph > 11 Natriumaktivoitu kalsiumbentoniitti kalkkipitoisuuden vuoksi paisumisominaisuudet huononevat kohti kalsiumbentoniittia kalsiumbentoniitti heikot paisumisominaisuudet tarvitaan maabentoniitissa noin kaksinkertainen määrä natriumbentoniittiin verrattuna

15 MAABENTONIITTI Bentoniitin laatukysymykset Hienoainepitoisuus Lisäaineet kuten superabsorbentit ja vesilasi Pitkäaikaiskestävyys Sekoitusmenetelmä Tiivistäminen Eristeen toteutuksen luotettavuus

16 BENTONIITTIMATTO Teollinen tuote Muodonmuutoskestävyys Jäätymiskestävyys Bentoniitin laatu ja määrä (w=0%) Geotekstiilien raaka-aine, tyyppi Neulasidonta Lujuusominaisuudet Lisäaineettomuus Neulattomuus

17 TIIVISTEEN SUOJARAKENTEET Suojahiekka tai -geotekstiili Peittomateriaalien raekoko ja -tyyppi Suojageotekstiilien ominaisuudet Suojageotekstiilin paino 1200 g/m 2, jos päälle tuleva materiaalin maksimiraekoko 32 mm Riittämätön suojaus aiheuttaa: jännityshalkeiluriskin HDPE-kalvolle bentoniitin siirtymistä matossa Työtavat

18 LÄPIVIENNIT

Samankaltaiset tiedostot

Pohjavesisuojauksissa käytettävät geosynteettiset materiaalit

Pohjavesisuojauksissa käytettävät geosynteettiset materiaalit Maanteiden pohjavesisuojaukset, sidosryhmätilaisuus Helsinki, Liikennevirasto, Pasila 19.3.2018 Kaitos Oy Perttu Tyypilliset rakennepoikkileikkaukset