Suihkuinjektoinnissa syntyvän paluuvirtauslietteen jatkokäsittelymahdollisuudet

Transkriptio

1 Suihkuinjektoinnissa syntyvän paluuvirtauslietteen jatkokäsittelymahdollisuudet Diplomityö, Mikko Möttönen 2013 YIT Rakennus Oy Valvoja: Prof. Leena Korkiala-Tanttu Ohjaaja: DI Juha Vunneli

2 Suihkuinjektointi Injektointimenetelmä, jolla valmistetaan maanalaisia betonipilareita Runkoaineena maa-aines Sideaineena sementti Käyttökohteita: uusien rakenteiden perustus vanhojen perustusten vahvistus (puupaaluperustukset) patoseinien rakentaminen teräsponttiseinän ja kalliopinnan välinen tiivistys tukevien rakenteiden muodostus geoteknisten töiden täydentäminen maa-aineksen lujittaminen

3 Suihkuinjektointi

4

5 Suihkuinjektointi Paluuvirtausliete yksi suurimmista haittapuolista Vesipitoisuus korkea Paluulietteen määrä suuri, noin 1:1 verrattuna suihkuinjektoidun pilarin tilavuuteen (1 m3 / 1 jm pilaria) Nestemäinen liete sitoutetaan tyypillisesti työmaalla maapohjaisissa altaissa tai ajetaan pois imuautoilla Liete sitoutuu lujuudeltaan heikoksi betoniksi, joka poistetaan työmaalta betonijätteenä Käsittely- ja kuljetuskustannukset suuret, korkeimmillaan jopa 20 % menetelmän kokonaiskustannuksista

6 Suihkuinjektointi

7 Diplomityössä tutkittiin: 1. Kovettuneen lietteen murskausta betonimurskeen materiaaliksi (oma tuotanto) 2. Nestemäisen paluulietteen koostumuksen käsittelyä käytettäväksi uudestaan suihkuinjektointielementin materiaalina käytettäväksi uudestaan suihkuinjektointielementin esileikkausvaiheessa sitoutuneen lietteen materiaaliominaisuuksien parantamiseksi ja jatkojalostuksen kannattavuuden lisäämiseksi 3. Käyttöä työmaa-alueella matalalujuuksisen betonirakenteen valmistamiseen

8 Lietteen käyttö betonimurskeena Betonimurske Syntynyt puretuista betonirakenteista tai uudisrakentamisen ja betoniteollisuuden betonijätteistä Murskattu enintään 150 millimetrin kappalekokoon. Sallittuja käyttökohteita: yleiset tiet, kadut, pyörätiet ja jalkakäytävät pysäköintialueet urheilukentät sekä -reitit ratapihat sekä varastointikentät.

9 Lietteen käyttö betonimurskeena Oleellisia huomioon otettavia asioita: Lietteestä syntyneen betonijätteen vesipitoisuus on suuri ja lujuus heikko Liete soveltuu alimman luokan betonimurskeen materiaaliksi, jota voidaan käyttää jakavassa kerroksessa ja pengertäytöissä Murskaustoiminta vaatii kookkaan tontin keskeiseltä alueelta Betonimurskeen valmistaminen ja siihen liittyvä materiaalin varastointi vaativat ympäristöluvan sekä laadunvalvontajärjestelmän Betonimurskeelle tarvitaan CE-merkintä Betonimurskeen tuotannon aloittaminen vaatii investointeja, joista saatava taloudellinen hyöty on kyseenalainen

10 Koneellinen lietteenkäsittely Lietteenkäsittelyyn soveltuvia laitteita: Pyörrepuhdistin Hiekanerotin Dekantterilinko

11 Koneellinen lietteenkäsittely Paluuvirtauslietteen käyttö esileikkauksessa + koneellinen vedenerotus

12 Koneellinen lietteenkäsittely Esille tulleita huomioita Kaluston hankintahinta on korkea Kalusto on osittain vikaherkkää Suihkuinjektointiaseman tilantarve lisääntyy Vaatii osittain haitallisten kemikaalien käyttöä ja annostelua työmaalla Lisääntyvä työmäärä vaatii suihkuinjektointityöryhmän koon kasvattamista Ulkomailla laitteistoja on käytetty osittain onnistuneesti, taloudellinen hyöty on kuitenkin kyseenalainen

13 Lietteen käyttö matalalujuuksisen betonirakenteen materiaalina Koekohde E18 Haminan Kehä Ponttiseinän ja kalliopinnan välinen tiivistys suihkuinjektoimalla Ponttiseinän päätyalueiden kaivu ja täyttö paluuvirtauslietteellä Paluuvirtauslietteen sitouttaminen patoseinän lopulliseksi rakenteeksi Vesisementtiseoksen, paluuvirtauslietteen sekä lujittuneen rakenteen ominaisuuksien seuranta ja mittaus patoseinän laadun tutkimiseksi

14 Lietteen käyttö patoseinämateriaalina

15 Lietteen käyttö patoseinämateriaalina

16 Lietteen käyttö patoseinämateriaalina

17 Lietteen käyttö patoseinämateriaalina

18 Lietteen käyttö patoseinämateriaalina Paluuvirtausliete soveltuu tutkimuksen perusteella patoseinän materiaaliksi tietyin varauksin: Ei tutkittu patoseinän ja kalliopinnan välistä kontaktia Suihkuinjektointimenetelmien monimuotoisuus Maaperän vaihtelut Patoseinään laskettavan lietteen valinta Mahdollisesti epäonnistuva rakenne oltava korjattavissa kohtuullisin kustannuksin

19 Toimenpide-ehdotukset tutkimuksen perusteella: 1. Suihkuinjektointilietteen ominaisuuksia tutkitaan myös jatkossa eri maaperäolosuhteissa ja eri parametreilla järjestelmällisesti ja tulokset tilastoidaan. 2. Pyritään parantamaan lietteen lujuutta esim. sementtiä lisäämällä siten, että betonimurskeen valmistajien halukkuus vastaanottaa betonijätettä kasvaa. Samalla pyritään tiivistämään yhteistyötä lietteen jatkokäsittelyyn kykenevien osapuolten kanssa. 3. Seurataan tulevina vuosina lietteenkäsittelylaitteistojen ominaisuuksien ja hintatason kehittymistä. 4. Lietteen käyttöä ei-kriittisissä rakenteissa kannattaa hyödyntää mahdollisuuksien mukaan.

20 Kiitos!