Bentonit-homok keverékből épített szigetelőrétegek vízzárósága a gyakorlatban Szabó Attila doktorandusz Miskolci Egyetem, Hidrogeológiai-Mérnökgeológiai Tanszék VIII. Széchy Károly emlékülés, 2002. február 8.
A kísérletek helyszíne és időpontja: (The place & date of the measurements) Pécs, Mecsekérc Rt. Ércdúsító Üzemének urán zagytározója 2001.
A kísérletsorozat célja: (The aim of the measurements) A homok-bentonit keverékb kből épített szigetelőréteg teg megfelel-e egy zárószigetelés s vízzv zzárósági kritérium riumának? Egy esetleges üzemi megvalósítás s során n az agyaggal, vagy a homok- bentonit keverékkel kkel megépített szigetelő réteg ígérkezik mind műszaki, m mind pedig gazdasági gi szempontból l kedvezőbbnek? Van-e e reális lehetőség g arra, hogy a homok-bentonit keverékb kből l megfelelő technológia mellett elfogadható vízzáróságú szigetelőréteg teg készk szüljön?
A megfelelő bentonit kiválaszt lasztása, sa, alkalmasságának igazolása laboratóriumi riumi úton (Suitability tests) I. Hazai bentonitelőfordulások 1. Egyházaskesző 2. Mátraszele 3. Pétervására 1 2 3 4 4. Mád II. A kiválasztás során elvégzett vizsgálatok - Szemcseméret összetétel - Sűrűség - Kémiai összetétel - Ásványtani vizsgálat (a főásványok mennyiségének meghatározása) - Toxikus fémek kioldódási lehetőségének vizsgálata - Scanning elektronmikroszkópos elemzés - Enslin-vizsgálatok - Szivárgási tényező meghatározás
Ca montmorill onit 76% kvarc 9% amorf 10% plagioklász 2% kaolinit 3% Egyházaskesző Egyházaskesző amorf 4% montmorill onit 37% kvarc 33% kalcit 6% káliföldpát 5% kaolinit 15% Mád Mád Röntgendiffrakciós Röntgendiffrakciós vizsgálati eredmények vizsgálati eredmények egyéb 9% kalcit 3% Na montmorill onit 40% krisztoballit 24% plagioklász 17% kvarc 2% illit 5% Mátraszele Mátraszele egyéb 9% kalcit 5% Ca montmorill onit 64% krisztoballit 14% plagioklász 1% kvarc 6% illit 1% Pétervására Pétervására (X (X-ray ray diffraction diffraction analysis analysis)
Szivárgási tényező mérési eredmények (labor) 1E-7 9 8 7 6 5 4 (Hydraulic conductivity measurements) 3 2 k [m/s] 1.01E-8 1E-8 1.00E-8 9.08E-9 9 8 7 6 5 4.03E-9 4 3 3.63E-9 3.11E-9 9.28E-9 5.18E-9 1.37E-8 2.90E-9 2.52E-9 4.61E-9 2 1E-9 0 5 10 15 20 25 30 t [óra] 8%-os keverék Mátraszele - Székvölgy II. bentonittal (D < 0,2 mm) 9%-os keverék Mátraszele - Székvölgy II. bentonittal (D < 0,2 mm) 10%-os keverék Mátraszele - Székvölgy II. bentonittal (D < 0,2 mm) 10%-os keverék Mátraszele - Székvölgy II. bentonittal (D < 0,2 mm)
Helyszíni vizsgálatok I. A bentonit őrlési technológiája Feladás <400..500 mm (In situ measurements) Állórács <100 mm Kalapácsos törő II. <1..2mm Kalapácsos törő I. <5..10 mm Őrölt bentonit <1..2 mm
II. A bentonit terítése, keverése, tömörítése A próbaterület (Laying, mixing and compacting of the bentonite and sand mixture) A bentonit terítése -műtrágya szórógéppel -finisherrel 8-12 % bentonit-homok Keverési arány 60-112 t/parcella bentonit hozzáadás
A bentonit bekeverése -rotációs kapa -mezőgazdasági tárcsa segítségével A keverék nedvesítése -locsoló-gépkocsi -lajtkocsi szivattyúval és tűzoltó fecskendővel ellátva Optimális víztartalom : 18-20 % A nyers bentonit-homok keverék víztartalma : <10 %
Tömörítés -juhláb henger -gumiabroncsos tömörítő gép -úthenger A szükséges járatszám: A szükséges járatszám: 4-6
9 % 10 % 11 % 12 % 8 % 9 % 10 % 12 % X % bentonit hozzáadása Alkalmazott tömörítési technológia: juhlábhenger gumiabroncsos tömörítő henger + úthenger
A szivárgási tényező mérések eredményei (The results of the in situ hydraulic conductivity measurements) A megkívánt szivárgási tényező értéke: A mérés módja: csőinfiltrométer k < 5 x 10-9 [m/s] Az elvégzett mérések száma : kb. 160 db
Összegzés (Summary) A kísérlet eredményei alapján megállapíthatjuk: A bentonit-homok keverékből épített szigetelőrétegek megfelelhetnek a szigetelőrétegekkel szemben támasztott kritériumoknak. A bentonit-homok keverék, mind technológiai, mind gazdasági szempontból versenyképes lehet az agyaggal szemben. Abban az esetben, ha a bentonit aprítási technológiája megfelelő, a terítés, tömörítés során a technológiai utasítást szigorúan betartják.
Együttműködő partnerek: (Partners) INNOVÁCIÓ 2000 Kft. Miskolci Egyetem, Eljárástechnikai Tanszék Miskolci Egyetem, Hidrogeológiai- Mérnökgeológiai Tanszék Csőke és Társa Bt. GEOSZABÓ Mérnöki Iroda Bt. BALÁZS Mérnöki Iroda Bt. Antalffy és Társa Bt. Köszönöm a figyelmet! Az előadás anyaga letölthető: www.geoszabo geoszabo.hu/.hu/letoltes