Możliwości wykorzystania wybranych surowców smektytowych jako materiałów dla celów hydroizolacyjnych

• Autorzy: Panna W. , Wyszomirski P. , Motyka J.

Warianty tytułu

EN

Potential applications of certain smectite raw materials in waterproofing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Surowce zasobne w smektyty - ze względu na drobne uziarnienie i właściwości barierowe - są chętnie stosowane w różnego rodzaju hydroizolacjach. Przedmiotem przeprowadzonych badan było określenie przydatności takich surowców jak bentonit ze słowackiego złoża "Kopernica III" oraz ił beidellitowy z KWB "Bełchatów" do budowy mineralnych barier izolacyjnych składowisk niebezpiecznych odpadów, a także wykorzystanie modyfikowanych odmian tych surowców w charakterze głównego składnika hybrydowych materiałów hydroizolacyjnych oraz mieszanek bentonitowo-gruntowych. Zawartość minerałów grupy smektytu - określona metodąsorpcji błękitu metylenowego - wyniosła 70% dla bentonitu z Kopernicy oraz 56% dla iłu beidellitowego z KWB Bełchatów. Wysoki udział smektytu w ile z Bełchatowa pozwala na traktowanie go jako wartościowego substytutu importowanej kopaliny z Kopernicy. W celu pełnej charakterystyki omawianych surowców wykonano - oprócz określenia zawartości smektytu - takie badania jak: pełna analiza chemiczna, rentgenograficzna analiza fazowa, analiza składu ziarnowego, oznaczenie edometrycznego wskaźnika pęcznienia i ciśnienia pęcznienia oraz dokonano pomiaru filtracji mieszanek bentonitowo-gruntowych za pomocąedometru cieczowego. Uzyskane wyniki badan wskazują, że analizowane surowce spełniają kryteria przydatności do budowy sztucznych barier izolacyjnych. Zdolność do wymiany kationów badanych surowców sprawia, że mogą być one stosowane również jako składniki hybrydowych materiałów hydroizolacyjnych oraz mieszanek gruntowo-bentonitowych.

EN

Mineral raw materials rich in smectites are often used - due to their fine grains and barrier properties - in different waterproofing applications. This study determined the suitability of bentonite from the Kopernica III deposit (Slovakia) and beidellite clay from the lignite mine in Bełchatów (Poland) for constructing mineral barriers in the landfills of hazardous waste sites and - after proper modification - as main components in hybrid waterproof materials and bentonite-soil blends. The contents of smectite-group minerals, determined through the methylene blue method, are 70% in the Slovakian bentonite and 56% in the Polish beidellite clay. Due to high content of smectites the Bełchatów clay could be a substitute for the bentonite imported from Kopernica. To obtain a full characterization of this two raw materials, the following investigations were performed in addition to specifying the content of smectites: chemical and XRD analyses, determination of particle size distribution, swelling index rate and swelling pressure, as well as measurements of the water permeability of bentonite-soil blends. The results indicate that the smectitie-rich clays from both Kopernica and Bełchatów meet the requirements as raw materials suitable for constructing artificial isolating barriers. Considering the exchange cation capabilities, both clays can also be used as components in hybrid waterproofing materials and bentonite-soil blends.

Słowa kluczowe

PL

bentonity; ił beidellitowy; Kopernica; Bełchatów; hydroizolacja

EN

bentonite; Kopernica; Bełchatów; beidellite clay; waterproofing

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 83
• Strony: 131--145
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Panna W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

autor

Wyszomirski P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków; Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa, Tarnów

autor

Motyka J.

Bibliografia

• 1. AT-15-6590/2004 - Aprobata Techniczna: Geomaty BENTIZOL HB3, BENTIZOL HB4, BENTIZOL HB5 produkcji LENTEX S.A. ITB Warszawa.
• 2. Cichy W., Bryk J., 2006 - Doszczelnianie gruntów naturalnych za pomocą bentonitu. Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska. http://www.mos.gov.pl.
• 3. Górniak K., Szydłak T., Bahranowski K., Gaweł A., Muszyński M., Ratajczak T., 1999 - Skład mineralny kopalin towarzyszących węglom oraz odpadów poflotacyjnych w aspekcie ich wykorzystania jako składników mieszanek popiołowo-mineralnych. Prace Specjalne PTMin. z. 13, 43-63.
• 4. Koch D., 2002 - Bentonites as a basic material for technical base liners and site encapsulation cut-off walls. Applied Clay Science 21, 1-11.
• 5. Lewicka E., Wyszomirski P., 2008 - Bentonity słowackie i ich wykorzystanie w polskim przemyśle. Gospodarka Surowcami Mineralnymi/Mineral Resources Management 24, z. 4/4, 235-250.
• 6. Majer E., 2003 - Zastosowanie iłów beidellitowych z nadkładu z KWB Bełchatów S.A. jako materiału do budowy składowisk odpadów. Górnictwo Odkrywkowe 45, nr 6, 56-61.
• 7. Pałka J., Sanecki L., 1986 - Grunty budowlane: skrypt dla studentów wyższych szkół technicznych do przedmiotu: mechanika gruntów. Cz. 2, Laboratoryjne badania fizycznych cech gruntów. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków.
• 8. Ratajczak T., Jończyk W., Skórzak A., 2005 - Ekologia a kopaliny towarzyszące na przykładzie złoża węgla brunatnego „Bełchatów”. Górnictwo Odkrywkowe 47, nr 2, 34-38.
• 9. Szarugiewicz C., 2007 - Zastosowania bentonitowych materiałów hydroizolacyjnych Cetco Poland Sp. z o.o. w budownictwie ziemnym. Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski nr 133(13), 399-410.
• 10. Wójcik Ł., Izak P., Kuś R., 2009 - Wpływ zmian składu na właściwości spoiw iłowo-cementowych. Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials 61, nr 1, 27-30.
• 11. Wysokiński L., red., 2007 - Zasady oceny przydatności gruntów spoistych Polski do budowy mineralnych barier izolacyjnych. ISBN 978-83-249-1125-7. Wyd. Instytut Techniki Budowlanej Warszawa, 1-62.
• 12. Wyszomirski P., Galos K., 2007 - Surowce mineralne i chemiczne przemysłu ceramicznego. ISBN 978-83-7464-116-6. Wyd. UWND AGH Kraków.
• 13. Wyszomirski P., Gaweł A., Górniak K., Olkiewicz S., Ratajczak T., Stachura E., 1999 - Wpływ składu fazowego i chemicznego surowców ilastych oraz odpadów poflotacyjnych i popiołów lotnych na właściwości sporządzonych z nich mieszanin. Prace Specjalne PTMin. z. 13, 65-88.
• 14. Wyszomirski P., Muszyński M., Zawrzykraj W., 2010 - Czerwone iły ze Szkucina (woj. świętokrzyskie) i ich przydatność przemysłowa. Gospodarka Surowcami Mineralnymi/Mineral Resources Management 26, z. 3, 5-20.
• 15. Wyszomirski P., Wodnicka K., 2008 - Charakterystyka surowców ze złoża Kopernica. Etap I. Sprawozdanie z badań wykonanych przez AGH Kraków dla PTH CERTECH w Niedomicach k. Tarnowa. Materiały niepublikowane.