CZ285044B6

CZ285044B6 - Způsob utěsňování půdních útvarů

Info

Publication number: CZ285044B6
Application number: CZ952972A
Authority: CZ
Inventors: Jost Ulrich Kügler
Original assignee: Jost Ulrich Kügler
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1999-05-12
Also published as: PL176635B1; CZ297295A3; HUT74243A; EP0667420A1; DE59500337D1; US5624208A; DK0667420T3; DE4404644C2; DE4404644A1; ATE154961T1; HU9503260D0; WO1995021966A1; EP0667420B1; PL311118A1; AU1707495A

Abstract

Při způsobu utěsňování půdních útvarů, při kterém se ukládá minerální těsnicí vrstva z vazné zeminy s přísadou práškového vodního skla a mechanicky se zhutní, se nejprve vytvoří homogenní směs z vazné zeminy s obsahem vody ve vlhké oblasti Proctorovy křivky a z přísady práškové látky vytvářející měkký gel. Po rozpuštění práškové látky, tvořící měkký gel, vodou obsaženou v zemině se homogenně vpravuje práškové vodní sklo a nakonec se směs mechanicky zhutní. ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu utěsňování půdních útvarů, při kterém se ukládá minerální těsnicí vrstva z vazné zeminy s přísadou práškového vodního skla a mechanicky se hutní.

Dosavadní stav techniky

Tento způsob využívající minerální těsnicí vrstvy z přírodních zemin je znám z DE-C-27 02 787. Použitím práškového vodního skla je možno zlepšit hodnotu koeficientu propustnosti kf minerální těsnicí vrstvy na hodnotu v rozsahu od 3,6 do 1,3xI0‘^!0 m/s.

Z EP-B-338 039 je znám způsob utěsňování půdních útvarů, při kterém se ke kalu z čistíren vod nebo z vodních toků, obsahujícího 30 až 70 % hmotnostních sušiny kalu, přimísí nasákavá zrnitá přísada a takto připravená směs umělé zeminy se nanese na terén a mechanicky se zhutní. Ve výhodném provedení tohoto způsobu je navrženo, aby se pracovalo s přidáním hlinitanu sodného jako látky vytvářející měkký gel a s práškovým vodním sklem, přičemž nejdříve se vmíchá vodní sklo v suchém stavu a teprve po rozpuštění vodního skla se přidá látka vytvářející měkký gel v průběhu další pracovní operace. Pro tento umělý půdní systém se uvádí koeficient propustnosti kod 5xl0'¹⁰ do 3x10’“ m/s.

V EP-B-338 039 popsaný způsob podléhá určitým omezením zejména z toho důvodu, že odpadní kal z čistíren a jeho příměsi pocházející z popela z elektráren nebo spaloven odpadků mají velký obsah škodlivých látek, které ohrožují životní prostředí. Z toho důvodu není pro vysoký obsah škodlivin přípustné používání směsí takových kalů z čistíren pro těsnění základů, ale jen pro krycí horní utěsnění skládek. Bez ohledu na toto omezení platící pro určité umělé zeminy jsou na druhé straně přírodní zeminy, například jílovité zeminy, pro taková těsnění nejvhodnější a jsou také přípustné pro těsnění základových spař, ale trvale nemají dostatečnou schopnost zadržovat škodlivé látky, což vede po určité delší době ke zvýšení propustnosti. To bylo také důvodem pro vývoj kombinovaných těsnění, tvořených jednak jílovitou těsnicí zeminou a jednak těsněními pásy z plastu.

Podstata vynálezu

Nyní bylo zjištěno, že je možno dosáhnout vynikajících koeficientů propustnosti při současně dobré schopnosti zdržovat škodlivé látky. Výše uvedeného je možno dosáhnout způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že (a) se nejprve vytvoří homogenní směs z vazné zeminy s obsahem vody ve vlhké oblasti Proctorovy křivky a přísady práškové látky vytvářející měkký gel, (b) po rozpuštění práškové gelující látky vodou obsaženou v zemině se homogenně vpracuje práškové vodní sklo a (c) nakonec se směs mechanicky zhutní.

Výsledek tohoto postupu je překvapivě dobrý z toho důvodu, že v popisu postupu podle již zmíněného EP-B-338 039 je výslovně uvedeno, že nejprve se musí vmíchávat vodní sklo a teprve po jeho rozpuštění se může v dalším pracovní operaci přimíchávat látka tvořící měkký gel (sloupec 5, řádky 45 až 50 a patentový nárok 11).

- 1 CZ 285044 B6

Způsobem podle vynálezu je možno dosáhnout koeficientu propustnosti, podle druhu zeminy, v rozsahu od k = 5xl0‘” do lxlO'¹². Zvláštní výhoda způsobu podle vynálezu spočívá kromě toho v tom, že se dohotovená vrstva vyznačuje při všech jemně zrnitých druzích vazných zemin (od písčito-hlinitého slinu až po jíl) zvláště velkou schopností zachycovat škodlivé látky ať již anorganického nebo organického původu. Tím jsou výrazně překonány těsnicí schopnosti známých jílovitých těsnění, jak vyplývá také z připojeného obr. 2 až 6. Tato vysoká schopnost zachycovat škodlivé látky má zvláště velký význam především pro dlouhodobou ochranu podzemních vod proti pronikání skládkových prosakujících vod. Protože těsnicí vrstvy, vyrobené způsobem podle vynálezu, se vyrovnají svou těsnicí schopností a schopností zachycovat škodlivé látky nákladným kombinovaným těsnicím vrstvám, sestávajícím z plastových těsnicích pásů a minerální jílovité těsnicí vrstvy, je možno tyto kombinované těsnicí vrstvy nahrazovat těsnicími vrstvami vyrobenými způsobem podle vynálezu, což vede ke značným úsporám pořizovacích nákladů a přináší další stavebně technické výhody plynoucí z jejich snadnější výroby.

Příkladnými látkami pro vytváření měkkého gelu jsou hydrouhličitan sodný, octan sodný a hydrofosforečnan sodný. Za nejvýhodnější se pokládá hydrouhličitan sodný z toho důvodu, že proti fosforečnanu a octanu mohou být námitky z hlediska ochrany životního prostředí. V některých případech se používají také směsi těchto látek tvořících měkké gely.

Gelovací látka pro vytvoření měkkého gelu je prášková a je obsažena ve směsi v hmotnostních množstvích 1 až 10%, vztaženo na množství volné půdní vody, zejména v hmotnostním množství 2 až 8 %, zejména 3 až 6 %. Pojem práškový přitom označuje jemnozmnou suchou formu a zahrnuje také vločkovitý tvar částic a podobné formy. Stejná zásada platí také pro práškové vodní sklo.

Práškové vodní sklo se použije v hmotnostních množstvích 1 až 10%, zejména 2 až 8 % a nejvýhodněji 3 až 6 %, vždy vztažených na množství volné půdní vody. Vhodná jsou jak sodná vodní skla, tak také draselná vodní skla. Přednost se dává sodným vodním sklům pro jejich nízkou cenu a také s ohledem na vysokou koncentraci SiO₂ a dobrou rozpustnost.

Zvláště výhodným produktem, dostupným na trhu, je materiál prodávaný pod označením Deposit N.

Vodní sklo a materiál tvořící měkký gel se obecně používají v hmotnostním poměru 2:1 až 1:2, přičemž zvláště výhodný je hmotnostní poměr 1:1. Je zřejmé, že gelující látka a vodní sklo se vzájemně ovlivňují, protože při použití samotného vodního skla nebo samotné gelotvomé látky není možno krátkodobě dosáhnout ani při větších množstvích stejně dobré hodnoty koeficientu propustnosti a schopnosti zachycovat škodlivé látky jako při využití způsobu podle vynálezu.

Příklady vazných zemin, vhodných pro provádění způsobu podle vynálezu, zahrnují jemnozmné zeminy a zeminy se směsnou zrnitostí podle DIN 18196. K těmto zeminám patří jíl, hlína, prachová zemina, jemnozmný písek, písčito hlinité směsi, směsi písčito hlinitých jemnozmných písků, směsi obsahující hrubý písek a hlínu nebo hrubý písek s jemným pískem a také směsi těchto materiálů. Přitom se může jednat o přírodní zeminy nebo uměle připravené zeminy.

Vazné zeminy použité u způsobu podle vynálezu jsou zpracovávány a hutněny při obsahu vody ve vlhké oblasti Proctorovy křivky. Proctorova hodnota přitom leží obecně v rozsahu od 100 do 85 %, zejména od 91 do 97 %, přičemž nejvýhodnější je rozsah Proctorovy hodnoty od 92 do 95 %: tyto Proctorovy hodnoty jsou určeny normou DIN 18127. Při zjišťování této hodnoty se danou zeminou naplní válcová nádoba a stlačí se normovou energií. Podle obsahu vody v zemině se získá potom určité zhutnění zeminy. Ze zjištěných hustot zeminy a z hutnicích hodnot, přiřazených k určitému obsahu vody se získá tak zvaná Proctorova křivka s maximem hustoty pro určitý obsah vody a po obou stranách od tohoto maxima další části křivky klesající hodnoty

-2CZ 285044 B6 hustoty pro menší obsah vody (suchá oblast) nebo pro větší obsah vody (vlhčí oblast). K provádění způsobu podle vynálezu se používají výhradně zeminy s obsahem vody ve vlhké oblasti Proctorovy křivky. Pokud není vlhkost vazné zeminy dostatečná, upraví se skrápěním na vhodnou hodnotu. Naopak při velkém obsahu vody může být předběžné vysušení zeminy vhodné ke snížení obsahu vody v zemině a jeho přivedení do výhodné oblasti Proctorovy křivky. Toho je možno dosáhnout například přimíšením jemnozmných suchých přísad, například prachu nebo rozemleté hlíny.

Kvalita utěsnění je také závislá na křivce zrnitosti zeminy. Tak například nivní hlína má příznivější rozložení jednotlivých velikostí zrn než sprašová hlína, přičemž za stejných ostatních okolností je možno s nivní hlínou dosáhnout podstatně lepších výsledků a hodnot zhutnění než se sprašovou hlínou, jak je také patrno z příkladů provedení uvedených v další části popisu. Podle velikostí částic výchozí používané zeminy může být výhodné zlepšit kvalitu zemin s částicemi v podstatě stejné velikosti přidáním suchých přísad, například neaktivní kaolinické hlinité moučky, aby se zlepšilo rozložení velikostí částic.

Hodnota pH nehraje u zeminy v podstatě žádnou roli. Hodnota pH se pohybuje u zemin vyskytujících se v přírodě mezi 4 a 9, obecně dokonce mezi 5,5 a 8, takže není třeba provádět žádná zvláštní opatření. U uměle připravených zemin však může docházet podle druhu použitých přísad k tomu, že se získá hodnota pH, která leží mimo vymezený rozsah mezi 4 a 9. Potom je nutno korigovat hodnotu pH přidáním odpovídajících kyselých nebo zásaditých příměsí nebo také činidel.

Při provádění způsobu podle vynálezu se v první operaci (a) nejprve připraví z vazné zeminy po přidání práškové gelotvomé látky homogenní směs. Homogenní přitom znamená, že po promíchání celého objemu materiálu vznikne rovnoměrné rozložení velikostí částic a že také gelotvomá látka je rovno měrně rozptýlena v této směsi. Toho je možno dosáhnout, jestliže je obsah vody a zrnitost jednotlivých oblastí zrnitosti hlíny, jemného písku a písku v rozsahu koeficientu variace nižším než 10 %.

Rozpouštění gelotvomé látky se uskutečňuje ve volné půdní vodě. Rozpouštění trvá několik hodin a zabere někdy i celý den, to znamená 24 hodin. Aby bylo zajištěno spolehlivé rozpuštění, začne se přidávat vodní sklo (ve fázi (b) způsobu podle vynálezu) teprve další den, takže je možno počítat s dokonalým rozptýlením gelotvomé látky v zeminové směsi. Rozpouštění gelující látky se však může urychlit tím, že se směs sestávající z vazných zemin a gelotvomé látky mechanicky zhutní při současné vibraci, která se vyvozuje zejména vibračními válci nebo vibračními deskami. Při tomto výhodném provedení je možno rozpouštění gelotvomé látky ve volné půdní vody zkrátit na 4 až 6 hodin. Nutnost použití přídavné pracovní operace vyváží výhoda zkrácení pracovního času, takže tomuto postupu je v praxi dávána přednost. Další výhodou tohoto konkrétního provedení je značná nezávislost na nepředvídaných proměnách počasí.

Pro dosažení homogenní směsi v průběhu provádění první pracovní operace (a) je možno postupovat tak, že se nejprve vazná zemina homogenizuje a potom se do ní homogenně přimíchává gelotvomá látka. Při dobře homogenizovatelných zeminách se však může vytváření homogenní směsi provádět také jen v jediné pracovní operaci.

Homogenizování, popřípadě promíchávání zeminy, popřípadě zeminy s gelotvomou látkou, se může provádět například přímo na stávající vrstvě zeminy frézou používanou pro zemní práce. Zejména u obtížně mísitelných zemin, které mají například velmi vysokou vaznost (lepivost) se doporučuje promíchávání v míchačkách s nuceným pohybem.

Po rozpuštění gelotvomé látky v půdní vodě se provádí homogenní přimíchávání práškového vodního skla. Pro tento proces platí stejné podmínky jako pro vmíchávání gelotvomé látky.

-3 CZ 285044 B6

Po homogenním vmíchání vodního skla se může směs získaná v druhé operaci (b) ve třetí pracovní operaci (c) bezprostředně mechanicky zhutnit. Ve výhodném provedení způsobu podle vynálezu je však mezi druhou operací (b) a třetí operací (c) ponechána směs po určitý časový interval v klidu, například po dobu 1 až 4 hodin, který má sloužit k dosažení co nejlepší reakční připravenosti vodního skla. Potom se směs uloží na místo a zhutní.

Popsaný způsob, kterým se má vytvořit těsnicí vrstva zeminy, schopná zachycovat škodlivé látky, ukazuje prostřednictvím využití tohoto způsobu v oblasti těsnicí techniky také na řešení z hlediska zajištění proti stárnutí. Například zeminy znečištěné škodlivými látkami se mohou homogenně smísit s těsnicí směsí připravenou způsobem podle vynálezu například v hmotnostním poměru 3:1 až 1:1 a zhutnit. Tato směs prokazuje velkou schopnost zachycovat škodlivé látky při eluačním chování.

Jestliže mají být takto připravené těsnicí směsi využity při vytváření podkladní vrstvy pod vozovkami nebo průmyslovými plochami pro zdvojené zajištění proti eluci, je možno přidáním cementu zlepšit pevnostní parametry vrstvy, aniž by se zhoršily eluační schopnosti, takže takto vylepšené směsi je možno použít také jako stavebního materiálu například pro vytváření zpevněných vrstev pod vozovkami nebo budovami. Z tohoto hlediska eluačního chování se tak mohou odpady nebezpečné pro okolní prostředí bezpečně skladovat na inertních skládkách, popřípadě se mohou ukládat na staveništi po zpracování popsanými postupy.

Příklady provedení vynálezu

V další části popisu bude způsob podle vynálezu podrobněji objasněn pomocí následujících příkladů provedení.

Ze stavu techniky je známo, že těsnicí vrstvy mohou být vytvářeny z hlinitých prachových zemin. Z hlediska zrnitosti je možno prachové zeminy dělit do tří oblastí:

1) Sprašové půdy (sprašové zeminy)

U těchto zemin se jedná podle zrnitosti převážně o střední a hrubé prachové zeminy a půdy s poměrně rovnoměrnou velikostí zrn, obsahující 10-20% jemných pískových části a 3-9 % hlinitého podílu.

2) Písčité až silně písčité půdy (naplavená půda)

V tomto případě se jedná o zeminy s podílem písčitých částic 25-60 %, v oblasti prachových zemin o relativně stálé rozložení jednotlivých velikostí částic ve všech oblastech od jemné k hrubě prachové zemině a s různými podíly hlíny v rozsahu 12-20 %.

3) Zeminy ze zátopových oblastí

Tyto zeminy jsou tvořeny písčitými až jemně písčitými materiály s podílem hlíny mezi 16 a 25 % a podílem písku od 5 do 20 %. Oblast prachové zeminy probíhá v zmitostní křivce plynule.

Pro vytváření základových těsnicích vrstev se ze stavebně technického hlediska nejobtížněji zpracovávají azhutňují sprašové zeminy, protože mají vysokou rovnoměrnost velikostí zrn a v důsledku toho vysokou proměnnost z hlediska plasticity při malých kolísáních obsahu vody a současně v důsledku stejné velikosti zrn mají také stejně velké póry, které nejsou vyplněny jemnějšími částicemi stejného materiálu. V důsledku toho se musí půdní vrstvy, které mají být zlepšeny z hlediska svého koeficientu propustnosti, zpracovávat s přísadami jako jsou mletý jíl,

-4CZ 285044 B6 bentonit nebo vodní sklo. Dosažitelné koeficienty propustnosti těchto druhů zemin se po tomto zlepšení pohybují kolem k = lxlO'¹⁰ m/s.

Byly provedeny zkoušky se třemi druhy uvedených sprašových zemin, jejichž zrnitost je patrna z obr. 1. Na obr. 1 je vyznačen také přirozený obsah vody sprašových půd. S tímto obsahem vody se sprašové zeminy nacházejí ve vlhké oblasti Proctorovy křivky, takže s ohledem na tento parametr se nemusela provádět žádná zvláštní opatření.

Vzorky zeminy byly zpracovávány následujícím postupem:

Nejprve se zemina s přirozenou vlhkostí a uvedeným obsahem vody promíchá nuceným míšením tak dlouho, až se směs zemin při optickém vyhodnocení jeví s ohledem na obsah vody a zrnitou strukturu jako homogenní. K této homogenní směsi zemin se přidá gelotvomá látka, uvedená v tabulce I, v hmotnostním množství 5 %, vztaženém na obsah volné půdní vody. Gelotvomá látka se nuceným míšením rovnoměrně rozptýlí v homogenní směsi zemin.

Po rozpuštění gelotvomé látky (v laboratorních podmínkách po 5 až 6 hodinách) se do směsi zemin přidá suché práškové vodní sklo (rozprašovací vodní sklo) s obsahem S1O2 kolem 60 % (sodné vodní sklo, Deposil N firmy Henkel) v takovém množství, že se v půdní vodě vytvoří 5% roztok vodního skla. Vodní sklo se podobně jako předtím gelotvomá látka intenzivním mícháním rovnoměrně rozptýlí v zemině a po 1 hodině se v Proctorově hrnci zhutňuje normovou Proctorovou energií podle normy DIN.

V důsledku přítomnosti vodního skla je možno dosáhnout při použití Proctorovy energie Proctorovy hustoty kolem 93 %.

Při předběžných zkouškách zhutněných vzorků bylo možno prokázat, že popsaným způsobem bylo dosaženo rovnoměrného rozložení půdní vody ajednak rovnoměrného rozptýlení gelotvomé látky a vodního skla v půdní vodě.

Při zkouškách bylo dále pozorováno, že upěchováním vzorků zeminy promísených geletvomou látkou a následnou vibrací na vibračním stole bylo dosaženo rychlejšího rozptýlení půdní vody. Podobné výsledky platí také pro zapracovávání vodního skla.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce I.

Tabulka I

V této tabulce I jsou uvedeny koeficienty propustnosti jemně písčitých až hrubě písčitých prachových zemin s podílem hlíny (sprašové hlíny), zlepšených přidáním vodního skla (5 % práškového vodního skla, 5 % gelotvomé látky, vztaženo na půdní vodu (19,5 %)) v závislosti na různých gelotvomých látkách a také na různém sledu přidávání vodního skla a gelotvomé látky.

-5CZ 285044 B6

Gelotvomá látka	Pokus číslo	nejprve vodní sklo potom tvořič gelu koeficient kf (m/s)	Pokus číslo	nejprve tvořič gelu, potom vodní sklo, koeficient kf (m/s)
Na-hlinitan	la	3x10'° -4,5x10'°	lb	7x10'° -9x10'°
Na-hydrouhličitan	2a	9x10'° -1,5x10'°	2b	3,5xl0'*-8xl0'²
Na-hydrofosforečnan	3a	1,3x10'*°-1,5x10'’°	3b	4x10'” -9,5xl0'*²
Na-acetát	4a	I,lxlO’^lo-I,9xlO·¹⁰	4b	3,5xlO'**-9,5xlO'’²
90 % Na-hydrouhličitanu/	5a	1,2x10'°-1,8x10'°	5b	4,5xl0'**-9,8xl0''²
10 % hydrofosforečnanu
95 % Na-hydrouhličitanu/	6a	l,lxlO'^lo-l,7xlO'¹⁰	6b	5,8x10'¹ -9,8x1O'²
5 % Na-acetátu

Při pokusech 2b až 6b z tabulky I se jedná o výsledky dosažené způsobem podle vynálezu a pokus lb je kontrolním pokusem. Při pokusu la se jedná o porovnávací pokus pro stav techniky podle EP-B-338 039 a pokusy 2a až 6a jsou opět kontrolními pokusy.

Je zřejmé, že při pokusech 2b až 6b obsahujících výsledky dosažené způsobem podle vynálezu byly hodnoty koeficientu k_f od nejméně 6x10' až do 8xl0'¹². Při kontrolním pokusu lb bylo dosaženo výsledku, který je o nejméně o jeden velikostní řád horší a také u porovnávacího pokusu la podle stavu techniky nebylo dosaženo žádných lepších výsledků. Konečně je také zřejmé, že také kontrolní pokusy 2a až 6a (pro porovnání jsou odpovídající pokusy označeny písmeny a, b, tedy 2a, 2b atd.) neposkytují žádné lepší výsledky než lxlO'¹⁰. Tento výsledek je překvapující a dokazuje, že pouze kombinace gelotvomé látky, neobsahující hlinitan, je možno v kombinaci s postupem podle vynálezu, to znamená se způsobem, při kterém se nejprve vmíchává gelotvomá látka a teprve potom se přidává vodní sklo, umožňuje dosáhnout vynikajících těsnicích hodnot v rozsahu od k_f = 10'” do 10¹².

Protože se u sprašové hlíny jedná o zeminu mající přibližně stejnou velikost zrn, zatímco naplavená hlína nebo hlína ze záplavových oblastí má širší rozložení velikostí zrn, jak je to patrno z obr. 1, měly by naplavené hlíny a hlíny ze záplavových oblastí dosahovat za jinak stejných okolností lepších hodnot koeficientu propustnosti k_f. Zlepšené hodnoty k_f byly skutečně zjištěny, jak je to patrné z údajů obsažených v tabulce II. Podmínky při provádění jednotlivých pokusů byly přesně stejné jako při použití sprašových hlín (viz tabulku I).

Tabulka II

Silně písčitá prachová hlína (naplavená hlína), obsah vody 17 %

Gelotvomá látka	Pokus číslo	nejprve gelotvomá látka potom vodní sklo, koeficient kf (m/s)
Na-hlinitan	lc	4,3xlO'’^o-9,5xlO'**
Na-hydrouhličitan	2c	2,lxl0'**-6,2xl0'¹²
Na-hydrofosforečnan	3c	3,5xl0-”-7,4xl0·¹²
Na-acetát	4c	2,9xl0'**-8,8xl0'¹²
90 % Na-hydrouhličitanu/	5c	1,2x10'*-6,5x10'²
10 % Na-hydrofosforečnanu
95 % Na-hydrouhličitanu/	6c	—
5 % Na-acetátu

-6CZ 285044 B6

Naplavená hlína, obsah vody 23 %

Gelotvomá látka	Pokus číslo	nejprve gelotvomá látka potom vodní sklo, koeficient kf (m/s)
Na-hlinitan	ld	l,8xlO'¹⁰-8,8xlO’^H
Na-hydrouhličitan	2d	9,5x1 0ⁱ²-4,3x10'¹²
Na-hydrofosforečnan	3d	9,8x10’¹²-6,7x10¹²
Na-acetát	4d	9,2x1 0‘¹²-7,4x10’¹²
90 % Na-hydrouhličitanu/	5d	1,1x10'-6,4x10·¹²
10 %Na-hydrofosforečnanu
95 % Na-hydrouhličitanu/	6c	8,3xl0‘^ll-4,4xl0’¹²
5 %Na-acetátu

U výsledků tabulky II se jedná u pokusů lc a ld o kontrolní pokusy, odpovídající kontrolnímu pokusu lb z tabulky I. Pokusy 2c až 5c a 2d až 5d jsou srovnatelné s pokusy 2b až 5b z tabulky I a pokus 6d odpovídá pokusu 6d z tabulky I (pokus 6c nemohl být pro poruchu přístroje změřen).

Z tabulky lije zřejmé, že hodnoty koeficientu kf pro náplavovou hlínu a hlínu ze zaplavovaných oblastí jsou celkově o něco lepší než při použití sprašové hlíny (tabulka I).

Pro zkoušení zadržovací schopnosti při zadržování škodlivých látek u těsnicích vrstev připravených podle tabulky I byla zjišťována schopnost zamezování pronikání uměle připravených prosakujících skládkových vod v časovém intervalu 6 let. Pro tento účel byla těsnicí vrstva vytvořena podle vynálezu ze sprašové zeminy s gelotvomou látkou a vodním sklem, mající hodnotu k_f kolem 7 až 3x10'¹¹ m/s v přístroji pro zkoušení propustnosti (v přístroji Triax) a působilo se na ni uměle připravenou skládkovou vodou, která se vsakuje pod spodní hranici skládky a která byla připravena podle článku G. Friesickeho Deponiersickerwasser-Was ist das, was solíte damit geschehen?, uveřejněného ve výroční zprávě LWA z roku 1985 jako zkušební kapalina s i = 20.

Složení uměle připravené průsakové skládkové vody je uvedena na tabulce III. Přitom bylo uvažováno s určitým rozsahem variací složení vody, jak se to vyskytuje také u skutečných skládek, to znamená, že bylo použito deseti různých průsakových vod, které pokrývají oblasti uvedené na tabulce III.

Tabulka III

Složení uměle připravené skládkové průsakové vody hodnota pH vodivost

síran chemická spotřeba kyslíku

4-9

000-30 000 pS/m

4,0 g/1-8,0 g/1

2,0 g/1-6,0 g/1

2,0 g/1-10 g/1

0,5 mg/1-20,0 mg/1

1,0 g/1-3,0 g/1

3,0 g/l-9,0 g/1

Výsledky jsou shrnuty na obr. 2 až 6. Ve srovnání s tím jsou na obrázcích znázorněny penetrace škodlivých látek těsnicí vrstvou z jílu, jejíž hodnota kmusí být podle platných povolovacích podmínek menší než lxl O’¹⁰ (doba trvání 6 let). Jedná o těsnění základny sídlištní skládky s přímým přepadem prosakující vody (deponie typu Gelder-Pont).

Z obr. 2 až 6 je možno seznat následující skutečnosti: Je zřejmé, že u jílovitých těles byla zjištěna znatelná místa proniknutí škodlivých látek do hloubky. Na rozdíl od toho nebyly u těsnicích vrstev připravených podle vynálezu ve stejném časovém intervalu zjištěny žádné známky penetrace škodlivých látek, což je zvláště významné. Penetrace zjišťovaných parametrů (obr. 2 až 6) dosahovala u těsnicích vrstev do asi 2,0 cm, zatímco u jílovitých těsnicích vrstev bylo zjištěno proniknutí do hloubky až 30 cm a více. V této souvislosti je třeba připomenout, že hloubka proniknutí kolem 2,0 cm představuje pásmovou šířku nulové čáry, protože tato oblast se při hromadění prosakující vody mírně rozmočí a tím výrazněji přijímá prosakující vody. Jestliže se uváží, že minerální těsnění má trvale tvořit zachycovací bariéru, pak má řešení minerálního těsnění podle vynálezu zvláště velký význam pro zadržování škodlivých látek.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob utěsňování půdních útvarů, při kterém se ukládá minerální těsnicí vrstva z vazné zeminy s přísadou práškového vodního skla a mechanicky se zhutní, vyznačující se tím, že (a) se nejprve vytvoří homogenní směs z vazné zeminy s obsahem vody ve vlhké oblasti Proctorovy křivky a přísady práškové látky vytvářející měkký gel a neobsahující hlinitan, (b) po rozpuštění práškové látky, tvořící měkký gel, vodou obsaženou v zemině se homogenně vpracuje práškové vodní sklo a (c) nakonec se směs mechanicky zhutní.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako látky tvořící měkký gel se použije hydrouhličitan sodný.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že prášková látka, tvořící měkký gel, se použije v hmotnostním množství od 3 do 6 %, vztaženo na volnou půdní vodu.
4. Způsob podle nároků laž3, vyznačující se tím, že práškové vodní sklo se použije v hmotnostním množství od 3 do 6 %, vztaženo na volnou půdní vodu.
5. Způsob podle nároků laž4, vyznačující se tím, že se použije látka tvořící měkký gel v hmotnostním poměru k vodnímu sklu v rozsahu kolem 1:1.
6. Způsob podle nároků laž5, vyznačující se tím, že rozpouštění látky tvořící měkký gel se urychluje mechanickým hutněním při současné vibraci.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se použije vibračního válce nebo vibrační desky.
8. Způsob podle nároků laž7, vyznačující se tím, že se směs po zapracování práškového vodního skla ve druhé operaci (b) a před mechanickým hutněním v operaci (c) nechá 1 až 4 hodiny odležet.

-8CZ 285044 B6
9. Způsob podle nároků laž8, vyznačující se tím, že se použije vazná zemina s obsahem vody ve vlhké oblasti od 95 do 92 % Proctorovy křivky.
10. Způsob podle nároků laž9, vyznačující se tím, že se použije sodného vodního 5 skla.