Geosünteetilised savikangad
| Õpikeskkond: | Tallinna Tehnikakõrgkooli Moodle |
| Kursus: | Geosünteedid koolitusmaterjal külalistele (ERA080) - S. Sillamäe |
| Raamat: | Geosünteetilised savikangad |
| Printija: | Külaliskasutaja |
| Kuupäev: | neljapäev, 25. aprill 2024, 05.06 AM |
Kirjeldus
Ülevaade savimattidest.
1. Sissejuhatus
|
Geosünteetilised savivahekihid on õhukesed hüdraulilised barjäärid, mis sisaldavad umbes 5kg/m2 betoniiti paigaldatuna kahe geotekstiili vahele või on ühendatud geomembraani külge. Põhja – Ameerikas kasutatakse savikihina peamiselt naatriumbetoniiti, mujal maailmas ka kaltsiumbetoniiti. Naatriumbetoniidil on madalam veeimavus. Geosünteetilised savivahekihid on valmistatud jooksva materjalina ning pakendatakse rullidena. Paigaldamine toimub rulle lahtirullides ülekattega. Materjali paanid ühenduvad ise niiskuse toimel. Järgnev lõik pärineb Maanteeameti geosünteetide kasutamise juhisest: „Geosünteetilised savivahekihid on õhukesed geokomposiitmaterjalid, mis sisaldavad looduslikku naatriumbetoniitsavi pulbrit ja ühte või enamat kihti geosünteeti. Nende tootmisel kasutatakse nõeltöödeldud mittekootud ja kootud geotekstiile, mis on ühtlasi ka toodetava materjali kandvaks osaks. Kangakihid, millede vahele paigaldatakse betoniitpulber, seotakse omavahel kas õmblustega või nõeltöötlemise teel. Geoteksiili ülesandeks toodetavas materjalis on fikseerida saviosakesed omavahel ja tugevdada nõrka savikihti. Naatriumbetoniitsavi on looduslik materjal, mida saadakse spetsiaalsetest kaevandustest. Veega kokkupuutumisel seovad saviosakesed endaga vee molekule, mille toimel nad paisuvad kuni kümme korda ning kleepuvad omavahel kokku, moodustades praktiliselt vett mitte läbi laskva kihi. Geosünteetilisi savivahekihte kasutatakse vedelike ja gaaside liikumise takistamiseks, leides laialdast kasutust keskkonnaobjektide ehitamisel, kus on oluline vältida vedelike ja gaaside imbumist ümbritsevasse keskkonda. Näiteks prügilate ehitusel on võimalik sobiva betoniitkanga kasutamisega asendada paks tihendatud sinisavi kiht.“ [1] |
2. Savikangaste tüübid
Põhja – Ameerikas kasutatakse nelja tüüpi savikangaid jaotades struktuuri järgi: 1) betoniit on geotekstiilide vahel, osakesi hoiab kinni adhesioonnake (kleepuvus, hõõre); 2) geotekstiiliga ümbritsetud, õmmeldud; 3) geotekstiiliga ümbritsetud, nõeltöödeldud; 4) geomembraaniga toetatud, adhesioonnakkeline (vt. pilt). Tabel iseloomustab erinevaid savikangaid Savikangaste tüübid jaotatud tootmisviisi järgi [2] Geosünteetiliste savivahekihtide tüübid:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.1. Geotekstiiliga ümbritsetud, nõelutud
|
Geotekstiilid on ühendatud omavahel ja betoniit armeeritud fiiberlõngadega, mis tagavad suure sisemise nihkekindluse. Nõelumine toimub surudes nõelad läbi nõeltöödeldud geotekstiili ühelt poolt savikangast. Nõelad tõmbavad endaga kaasa fiibreid läbi betoniidi ja alumise geotekstiili. Materjali paigaldades soovitab tootja kasutada ülekatet otstes 150 mm ning äärtes (paan paani kõrval) 600 mm.
|
2.2. Geomembraaniga toetatud, adhesiivnakkeline
|
Kasutatav geomembraan võib olla igasugune (tüüp, paksus, pind võib olla sile või karestatud), kuid enamasti kasutatakse HDPE või LDPE. Antud tüüpi savimatti võib paigaldada kahel viisil. Esimene võimalus on paigaldada toode geomembraan allapoole, savikiht jääb ülespoole, mis kaetakse veel omakorda objektil geomembraaniga – nii tekib kolmekihiline süsteem. Teise võimalusena paigaldatakse savikiht vasti alust ning geomembraani pool jääb ülespoole. Materjalid paigaldatakse maha ülekattega 150 mm otstest ja 300 mm piki paani. Paigaldades materjali savikiht allpool, soovitatakse vuugi peale kleepida lint, et peale asetatavad materjalid paigaldamise käigus ei läheks kahe paani vahele ja ei saaks rikkuda nii konstruktsiooni veekindlust. |
3. Veeläbilaskvus
|
Savikanga veeläbilaskvus on kõige olulisem parameeter mille järgi otsustatakse, kas savikangast saaks kasutada alternatiivina tavapärastele tihendatud looduslikele savikihtidele (enamasti sinisavi) keskkonnaalastes projektides (nt. prügilate alused). Otsustamaks antud probleemi üle tuleb kaaluda erinevaid savikangaste vedelikuläbilaskvust mõjutavaid faktoreid nagu vedeliku tüüp, erinevad mõjuvad jõud, jäätumis-sulamis tsüklid ja niiskumis-kuivamis tsüklid. Erinevad uurimused näitasid, et madala dielektrilise konstandiga, kõrge katioonse valentsuse ja kõrge elektrolüütilise konsentratsiooniga vedelikud (esinevad prügilates – vesi, mis jookseb läbi prügikihtide ja vedelik, mis tekib jäätmete lagunemisest) suurendavad betoniidi vedelikuläbilaskvust |
4. Traditsiooniliste savikihtide ja savikangaste võrdlus
Geosünteetilisi savivahekihte vaadeldakse tihti alternatiivina paksudele tihendatud savikihtidele. Tabel toob välja võrdluse:
Tihendatud savikihtide kasutamise eelised: • paljud tellijad nõuavad just savikihte. Alternatiivide kasutamine nõuab katselõikude ehitamist; • kui objektil või selle läheduses on saadaval suur hulk sobivat savi võiks eelistada kasutada seda; • suur savikihtide paksus välistab kihi purunemise torke tõttu; • suur kihi paksus ja fakt, et see ehitatakse mitmekihiliselt ei sea nii suuri nõudmisi aluse kvaliteedile; • suur kogemuste pagas; • kvaliteedikontroll on suhteliselt hästi paika pandud; • võrdlemisi suur kihipaksus aeglustab reovete läbiimbumist (teatavasti imbub pea igast materjalist mingil määral vedelikke ja gaase läbi). Geosünteetiliste savikangaste eelised: • tänu õhukesele paksusele on võimalik mahutada prügilasse rohkem prügi; • ehitamine on kiire ja lihtne; • materjali on võimalik transportida kõikjale ning ehitus ei takerdu kohapealse materjali puudusesse; • materjali paigaldamiseks ei lähe vaja rasketehnikat; • ehitamine ei nõua nii palju masinatööd, mis omakorda vähendab keskkonnasaastet ehituspiirkonnas; • savikangad pole nii nõudlikud ilmastikule kui savikihid (nt ehitamine talvel pakasega); • ehituse käigus ei vajata vett (looduslik savi peab ehituse ajal olema küllastunud ning kuuma ilmaga peaks seda pidevalt kastma); • savikangad on eelvalmistatud, kontrollitud ja koostiselt ühtlased – objektil ei ole vaja kulutada eraldi aega tegemaks pinnaseproove nagu seda peaks tegema kasutades looduslikku savi; • kvaliteedikontroll on lihtne; • savikangad on vähem tundlikud külmumis-sulamis- ja niiskumis-kuivamistsüklitele; • savikangad on oluliselt kergemad kui savikihid – nii ei pähjusta nad lisavajumisi kui vana prügila suletakse ja selle peale ehitatakse kate (tulemuseks võib olla prügist tehismägi, mis on pealt kaetud erinevate kihtidega, mis ei lase sa devetel imbuda jäätmetesse ega lase tekkivatel gaasidel imbuda välja). |
5. Geosünteetiliste savikangaste paigaldus
|
Kaitsematerjal savikangarulli ümbert võib eemaldada alles pärast aluse vastu võtmist järelvalve poolt. Kaitsematerjal kaitseb savikangaste geotekstiile UV-kiirguse eest. Soovitused paigaldamiseks: • Paigaldaja peab kaitsma alust vigastuste eest. Liikudes alusel mehanismidega tuleb jälgida, et ei tekiks roopaid. Kui alusel on juba geosünteetilisi materjale, tuleks savimatid paigaldada käsitsi või kerides rullid lahti neid eemalt nt ekskavaatoriga tõmmates; • Paigaldamiseks on neli erinevat meetodit: käsitsi lahtirullimine, nõlvadel rullimine gravitatsiooni teel, statsionaarse või liikuva seadmega lahtirullimine; • Eraldi tuleb täpsustada minimaalne ülekate, reeglina annavad selle ette tootjad, aga tavaliselt jääb vahemikku 150...300mm; • Mõningate savikangaste puhul (tavaliselt nõeltöödeldud mittekootud geotekstiilide puhul) tuleb paigaldada ülekatete kohtadesse täiendavat betoniiti (savi). Tavaliselt savi lihtsalt puistatakse ülekatete vahele, aga on võimalik kasutada ka spetsiaalset pastat või liimimist;  Savikanga paanide ühendamine. Pilt Viikon OÜ kodulehelt • Paigalduse käigus tuleb hoolikalt jälgida, et paigalduse käigus ei jääks midagi, mis võiks tulevikus ohustada konstruktsiooni püsivust (nt savikanga peal olevat geomembraani purustavad teravad kivid); • Nõlvadel tulev savimatt kõigepealt ankurdada ja siis lasta veerema nõlvast alla vältides kortsude teket materjalis; • Savimati parajaks lõikamisel jälgida seda, et väljuvad saviosakesed ei puutuks kokku drenaažmaterjalidega (dreenvõrgud, naturaalsed drenaažmaterjalid jne), mis võivad selle tagajärjel ummistuda; • Savimatti lahti rullides tuleb visuaalselt hinnata, ega alusel pole potensiaalselt ohtlikke esemeid (kivid, tööriistad, liivakotid jne); |
6. LISA - näide savimati toimivusest
7 Kasutatud materjal
| 1. Maanteeamet. 2006. Geosünteetide kasutamise juhis. Tallinn. 2. Quian, X., Koerner, R. M., Gray, D. H. 2002. Geotechnical Aspects of Landfill Design and Construction, Prentice Hall, Jew Jersey. 3. www.viikon.ee |