1 / 36

Univerza v Ljubljani Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Jamova 2, Ljubljana

Sintetične sadre ( gipsi ) Obnašanje pri zgoščanju in stabilnost na odlagališčih - slovenske izkušnje doc.dr. Ana Petkovšek. Univerza v Ljubljani Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Jamova 2, Ljubljana. Inženjerstvo okoliša 2012, Geotehnički fakultet Varaždin 9. in 10. 5.2012. Vsebina.

percy
Download Presentation

Univerza v Ljubljani Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Jamova 2, Ljubljana

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Sintetične sadre (gipsi) Obnašanje pri zgoščanju in stabilnost na odlagališčih - slovenske izkušnje doc.dr. Ana Petkovšek Univerza v LjubljaniFakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Jamova 2, Ljubljana Inženjerstvo okoliša 2012, Geotehnički fakultet Varaždin 9. in 10. 5.2012

  2. Vsebina • Naravna/sintetična sadra • Fizikalne lastnosti sintetičnih sader • Kaj se dogaja v odlagališčih sadre • Raziskave v Sloveniji • Zaključki 2

  3. Naravna/sintetična sadra Naravna sadra Sintetična sadra Po nastanku: H2SO4 + H2O+CaCO3 CaSO4x2H2O + CO2 in/ali H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4x2H2O Dva glavna vira: Energetski objekti: energetska sadra, FGD gypsum Industrija - kemična sadra: fosforna, titanska, steklarska, uranska, organo (citronska, …) Sadra (CaSO4 x 2H2O) v naravi pogost sulfatni mineral, lahko nastopa skupaj z anhidritom (CaSO4) in drugimi solmi Po nastanku: • sedimentnega izvora • vulkanskega izvora • produkt razpada sulfidnih mineralov v karbonatih

  4. Naravna sadra - odlično gradivo V naravi: prozoren kristal, drobno zrnat alabaster (Volterra), puščavska roža, v metrskih skladih ali mikronskih kristalih Edinstvena lastnost Velika uporaba: v gradbeništvu, kmetijstvu, medicini, filmu http://www.google.si/search?q=selenit&hl=sl&rlz=1W1ADFA_enSI459 1 1 S P 1 3 P- pirit, S- sadra 4 1

  5. Suspenzija/(slurry) Filtrski kolač (filter cake) Sintetična sadra Nevezljiv (nekoheziven) Vezljiv (koheziven), dvojna poroznost 5

  6. Naravna sadra v geotehniki– potencialna nevarnost • Nabrekanje (CaSO4  CaSO4 x 2H2O; Alonso et all, 2007) • Sulfatni napad v betonu in stabiliziranih zemljinah • Progresivni razpad – deterioracija kamnin • Pokanje in nastajanje mehurjev v asfaltu • Druge škodljive reakcije zaradi izločanja sulfatov iz porne vode (obloge v drenažnih in kanalizacijskih ceveh) 6

  7. Veliko oblik sulfatnega “napada” Etringit v betonu – predor Ljubno Pirit in sadra, oligocenska glina, Ljubno- SLO 7

  8. Razpad flišnih kamnin –Slano blato SO4:120-752 mg/l Cl: 1,8 – 71 mg/l “Spomladi 1786 se je od Čavna odtrgala velikanska gmota in zapolnila dolino z razpadlo kamnino, mineralizirano vodo in blatom…” (B. Haquet, 1789) 8

  9. Mehčanje kamnin, plaz Slano blato 9

  10. Sintetična sadra –uporaba Lahko enakovredno nadomesti naravno sadro. Toda: • Primesi: za zdravje ali okolje škodljive primesi (Pb, Sb, druge spojine, radionuklidi) • Obarvanost • Velike količine • Visoka topnost v vodi (2 g/l); 20-30 g/kg ss(največja omejitev za zemeljska dela) • Uravnoteženost povpraševanje – proizvodnja • Dolgoročna politika spodbuja ali zavira • Možnost odlaganja • Zahteve zaščite okolja, ki določajo ceno tla in pokrov,način ravnanja z izcednimi vodami, globalna varnost, klimatske razmere 10

  11. Sintetične sadre v Sloveniji Različne proizvodnje: • Titanska • Uranska • Fosforna • Steklarska • Organska • Energetska Trenutna proizvodnja: • Energetske s. • Titanove s. Koristna raba: • Prodaja v cementarne • Prodaja industriji gipsa • Prodaja za kmetijstvo • Zapolnjevanje jamskih p. • STStehničnosoglasje (ZAG) za površinske zapolnitve * Napoved IKROS (Gačeša, 1992): za leto 2000: 165 000 ton 11

  12. Odlaganje sadre v Sloveniji • Mokro odlaganje v akumulacije (končano 2008) • Suho odlaganje na mono deponijah • Skupno odlaganje energetske sadre z EF pepelom in žlindro • Skupno odlaganje z drugimi odpadki (končano pred letom 2005) 12

  13. Mokro odlaganje (1970 - 2008) Najvišji nasuti zemeljski pregradi grajeni po načelu visokih pregrad H = 41 m (Bukovžlak) H = 49 m (Za Travnikom) 13

  14. “Suho” odlaganje 14

  15. Suho odlaganje sadre z EFP Eno prvih poskusnih polj EFP+sadra Zemeljske pregrade, grajene z uporabo EF pepela in sadre 15

  16. Fizikalne lastnosti sintetične sadre w: 7 -80 % Atterberg. m.: ni, nizko plastična : 34 – 400 k: 10-6 -10-9 m/s wopt: 15-45 % dmax: 1,1 – 1,5 t/m3 D10: 0,01 – 0,001 mm 16

  17. Mikroskopski nivo: usmerjena zrna Sintetična sadra Zemljina: Levo zgoraj: (kaolinit)-predor Šentvid Levo spodaj: sivica 17

  18. Usmerjena rast - značilnost sadre Energetska s. Titanska s. Steklarska s. 18

  19. Značilnost zgoščenega stanja Energetska sadra Peščena glina Kamena moka 19

  20. Lastnosti / posledice • Je slabo graduirana • Usmerjena rast zrn • Prevladuje sulfat (SO42- ca 40 %) • Je topna, porne vode so bogate s topnimi komponentami (sulfat, klorid…) • Težavno določanje referenčne vlage itd. • Počasna sedimentacija • Težavno zgoščanje • Nestabilna struktura • Raztapljanje in rekristalizacija • Spreminjanje fizikalnih lastnosti • VARNOST 20

  21. Počasna sedimentacija 21

  22. Posledice počasne sedimentacije Preoptimistični projektni podatki (1970 – 1976). Akumulacija se veliko hitreje polni kot je bilo s projektom predvideno 22

  23. Tiksotropija qu > 100 kPa Sveži kolač 23

  24. Tiksotropija: transport/vgradnja Foto levo: Zmago Logar 24

  25. Diageneza v deponiji (20 let kasneje) 1 – površina. 3 –globina ca19 m 1 4 - dno, sadra v filtrskem geosintetiku 2 – globina 12 m 25

  26. Diageneza v deponiji (20 let kasneje) Na 12 m Pri dnu Soli Na, K, Cl Fe 26

  27. Varnost? površina Pri dnu Fizikalne lastnosti se popolnoma spreminjajo Podzemna voda se dviga Občutljivost na potres narašča Odlagališča ni možno enostavno zapreti 27

  28. Kaj smo se naučili • Potrebne so multidisciplinarne raziskave • Geomehanske, dinamične, reološke • Mineraloške • Kemične/kemija pornih vod • Dolgoročno opazovanje/vzdrževanje objektov po sanaciji • Potrebno je graditi poskusne nasipe/ tehnološke preiskave v velikem merilu 28

  29. Napredne raziskave v labu Enostavni ciklični direktni strig 29 Testi na potresni mizi

  30. Zapiranje odlagališč sadre – stabilnost “na dolgi rok” 5 – testiranje pokrova 4 1 2 30

  31. Prehod iz mokrega na suho odlaganje Obrat za ožemanje + Življenjska doba + Prostor + VARNOST - Vzdrževanje - Opazovanje Sesalni bager Suho odlaganje v bazen 31

  32. Umetni priobalni pas in izkoriščanje tiksotropije 32

  33. Visoki učinki suhega odlaganja Suha gostota po globini, prej-potem Nedrenirana trdnost po globini 33

  34. Gradnja in učenje na poskusnih nasipih Poskusni nasip Površina nekdanje gošče (>10m) 34

  35. Konvencionalne geotehnične raziskave ne identificirajo pomembnih lastnosti/obnašanja kemične sadre Odločujoč je vpliv strukture in pornih vod – še ne znamo opisati s sedanjimi znanji Vpliv časovne komponente na dogajanja v nasipih iz sadre je drugačen kot v zemljinah Velik vpliv lokalnega okolja Potrebne so nadaljnje raziskave in… Zaključek 35

  36. …izmenjava izkušenj Hvala!

More Related