Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Estimation of the coefficient of permeability as an example of the application of the Random Forest algorithm in Civil Engineering

Dzięcioł Justyna, Sas Wojciech

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 2

119--134

EN

A new world record for crude steel production was recorded in 2021, which increased by 3.8% over 2020. This also affected the amount of slag produced with this production. Total waste from industrial and construction production throughout the European Union accounts for as much as 48%. Therefore, waste management should provide for the recovery of as many resources as possible. European Union strategies in line with the circular economy objectives focus on ensuring policy coherence in the areas of climate, energy efficiency, construction and demolition waste management and resource efficiency. Slags are a material of interest to researchers in terms of their use in construction. Slags, on the one hand, are materials that are becoming better understood on the other hand, we are making sure of the heterogeneity of these materials. The characteristics of physical properties of slags are influenced by many factors, including the furnace split in which they are produced. This prompts the search for tools to help determine the parameters of slags based on already available data. The study aimed to verify the hypothesis that it is possible to determine the parameter of the filtration coefficient, relevant to applications in earth structures using the machine learning algorithm – Random Forest. In the study, two types of material were analysed: blast furnace slag and furnace slag. The results of the analysis yielded a high coefficient of determination (R2) – 0.84-0.92. This leads us to believe that the algorithm may prove useful in determining filtration parameters in slags.

PL

Nowy światowy rekord produkcji stali surowej odnotowano w 2021 r., wzrost wynosił 3,8% w stosunku do roku 2020. Wpłynęło to jednocześnie na ilość wytwarzanego wraz z tą produkcją żużla. Całkowite ilości odpadów pochodzące z produkcji przemysłowej i budowlanej w całej Unii Europejskiej stanowią aż 48%. Dlatego, gospodarka odpadami powinna zapewniać odzysk jak największej ilości zasobów. Strategie Unii Europejskiej zgodne z celami gospodarki cyrkularnej koncentrują się na zapewnieniu spójności polityki w obszarach: klimatu, efektywności energetycznej, gospodarowania odpadami z budowy i rozbiórki oraz zasobooszczędności. Żużle są materiałem, który interesuje badaczy pod kątem ich zastosowania w budownictwie. Żużle z jednej strony są materiałami coraz lepiej poznanymi z drugiej upewniamy się o niejednorodności tych materiałów. Na charakterystykę właściwości fizycznych żużli wpływa wiele czynników m.in. rozdaj pieca w jakim powstają. Skłania to do poszukiwania narzędzi pomocnych w wyznaczaniu parametrów żużli, jak i materiałów antropogenicznych. Celem badań było zweryfikowanie hipotezy, że możliwe jest wyznaczanie parametru współczynnika filtracji, istotnego do zastosowań w konstrukcjach ziemnych z wykorzystaniem algorytmu uczenia maszynowego – Random Forest. W pracy przeanalizowano dwa rodzaje materiału: żużel wielkopiecowy oraz paleniskowy. Wyniki analizy pozwoliły na otrzymanie wysokiego współczynnika determinacji (R2) – 0.84-0.92. Pozwala to sądzić, że algorytm ten może okazać się użyteczny przy wyznaczaniu parametrów filtracyjnych w żużlach.

2

Simulation study on clogging of suspended particles in in-situ leaching of uranium at different concentrations and flow velocity

Zhou Chunze, Wang Hongqiang, Wu Tongpan, Hu Eming, Lei Zhiwu, Wang Qingliang

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2023

|

Vol. 59, iss. 2

art. no. 162150

EN

Clogging problem has become one of the key problems restricting the mining efficiency of in-situ leaching of uranium, and the related research on the law and mechanism of physical clogging has not been reported. In order to identify and understand the complicated law and mechanism, experimental device is established to simulate the physical clogging caused by suspended particles in the uranium process, the physical clogging law and mechanism under different concentrations and velocity of flow are studied. The experimental results show that with the concentration of suspended particles increasing from 100, 200, 300 to 400 mg/L, the permeability of porous media gradually decreases, and the clogging phenomenon becomes more and more obvious. When the size of suspended particles is small and the velocity is 15 mL/min, the porous medium will not appear clogging, while the velocity is 25mL/min, the whole porous medium will slowly appear internal deposition clogging. When the size of suspended solids is larger and the flow rate is 9, 12, 15mL/min, the higher the velocity, the faster the clogging will be, and backwash can alleviate the surface clogging but cannot change the final clogging result. According to the experiment and actual situation, the physical clogging in in-situ leaching of uranium is mainly surface clogging and filter clogging.

3

Research on rock permeability and failure characteristics under different loading and unloading paths

Zhang Fengda

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 3

1363--1371

EN

The mined-out stress recovery under the effect of overlying strata subsidence has an influence on the mining-induced stress field and the permeability of rock mass. The TAW-3000 electro-hydraulic servo rock triaxial testing machine is used to investigate the permeability, deformation and failure characteristics of rock under different unloading–reloading paths. The unloading and reloading stress states of the rock are, respectively, analyzed in the process of stable crack growth phase, unstable crack growth phase and post-peaking phase. The results show that the local weak surface is formed, and permeability of the rock sample has little impact during the loading–unloading process, when the rock sample is loaded to the stable crack growth phase. When the rock sample is loaded to peak strength, the rock sample presents an ‘octagonal’ failure. When the rock sample is loaded to the unstable crack growth phase, the non-transfixing crack is formed. The crack is applied by the effect of loading–unloading, which produces fine and uniform particles and generates a certain amount of argillaceous composition. The impermeability of rock sample is improved. When the rock sample is loaded to peak strength, the rock sample presents a ‘Y-form’ failure. When the rock sample is loaded to the post-peaking phase, the transfixing and incomplete recovery crack is formed. When the rock sample is loaded to peak strength, the rock sample presents a ‘ladder-form’ failure. The permeability resistance is further weakened. The permeability of rock sample at residual strength of three stages is: unstable crack growth phase.

4

Permeability coefficient tests in non-cohesive soils

Wrzesiński Grzegorz

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2020

|

Vol. 29, No. 1

72--80

EN

The paper aims to comparison the permeability coefficient in non-cohesive soils by the method of test pumping and based on tests in a consolidometer. The tests were carried out on 18 types of non-cohesive soils with different fraction. Pumping tests were carried out according to the standard method i.e. by making one well with a diameter of 400 mm and installing two piezometers at different distances from the well. The water table change was measured in piezometers during water pumping from the well. Tests in the consolidometer were carried out on soil samples that were first compacted to the same density index as in the test site. The tests were carried out with a continuous inflow of water from below with constant gradients of 0.50. The tests presented in the paper allow to verify and compare the values of the permeability coefficient in non-cohesive soils determined in the field and laboratory tests.

5

The Influence of the Soil Type on the Permeability of Petroleum Derivatives

Polanczyk Andrzej, Piechota-Polanczyk Aleksandra, Dmochowska Anna

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 1

281--293

EN

Petroleum substances are non-polar, lithophilic and very slightly soluble in water. They have strong toxic and carcinogenic properties, they are dangerous for human health and life; they easily get into the environment. The sources of incidents involving petroleum substances and the oil itself are industrial processes, including failures of processing and extraction installations, storage and transport, which includes rail, road (tank disasters), pipeline and water transport. Often there is an uncontrolled leakage of a substance that directly enters the ground and the aquatic environment. The dominant soils in Poland are brown and ground soils. The water permeability of soils is defined as the amount of water soaked by a given cross-section of soil, at a given time, per unit of hydraulic slope. The measure of permeability is the permeability coefficient, which depends on the properties of the test medium. This study aimed to determine the influence of soil structure on the permeability, permeability coefficient and capillary capacity wetland soil and black earth for gasoline, diesel and used oil using water as a reference liquid. The study on permeability of soils was carried out using Ostromęcki’s method and Ziemnicki's apparatus. The soil samples (wetland soil and black earth) were collected form lubuskie voivodship. Each time 150cm3 of soil was analyzed. Next, 50 ml of tested liquid was added on the soil surface and soaking time was recorded. The action was repeated 3 times to the total of 150 ml of tested fluid. Measured parameters included permeability, permeability coefficient and capillary capacity. Permeability of gasoline, diesel and used oil increased significantly with each added volume (p < 0.001). While permeability of used oil was over 20-times lower comparing to gasoline and petrol tested in the same conditions (p < 0.001). The results for black earth, indicated that permeability for gasoline increased over 5-times with the second addition of 50 ml of gasoline (p < 0.001) and permeability for diesel and used oil lead to 3-time rise for gasoline (p < 0.001) and 4-time increase for water (p < 0.001). Analysis of capillary capacity showed that at the beginning gasoline and diesel capillary capacity was significantly lower compared to water (p < 0.001) for wetland soil but not for black earth where gasoline capillary capacity was even higher compared to water (p < 0.01). Addition of subsequent volumes of liquid significantly decreased capillary capacity for all tested liquids in both soils type. Furthermore, comparison of wetland soil and black earth soils indicated that permeability, permeability coefficient and capillary capacity was 2-5-times higher for wetland soil compared to black earth for all tested liquids. The results indicated that permeability of wetland soil is higher compared to black earth in case of gasoline and diesel but not used oil. Interestingly, permeability of black earth for diesel was markedly lower compared to wetland soil.

PL

Substancje ropopochodne są niepolarne, litofilne i bardzo słabo rozpuszczalne w wodzie. Mają silne właściwości toksyczne i rakotwórcze, są niebezpieczne dla ludzkiego zdrowia i życia; łatwo dostają się do środowiska. Źródłem wypadków z udziałem substancji ropopochodnych i samej ropy naftowej są procesy przemysłowe, w tym awarie instalacji przetwórczych i wydobywczych, magazynowania i transportu, które obejmują transport kolejowy, drogowy (katastrofy czołgowe), transport rurociągowy i wodny. Często dochodzi do niekontrolowanego wycieku substancji bezpośrednio do ziemi i środowiska wodnego. Dominującymi glebami w Polsce są gleby brunatne i gruntowe. Przepuszczalność wodną gleb definiuje się, jako ilość wody przesiąkniętej przez dany przekrój gleby, w określonym czasie, na jednostkę spadku hydraulicznego. Miarą przepuszczalności jest współczynnik przepuszczalności, który zależy od właściwości badanego ośrodka. Celem tego badania było określenie wpływu struktury gleby na przepuszczalność, współczynnik przepuszczalności i pojemność kapilarną gleby bagiennej i czarnoziemu dla benzyny, oleju napędowego i przepracowanego oleju przy użyciu wody jako cieczy referencyjnej. Badanie przepuszczalności gleb przeprowadzono metodą Ostromęckiego i aparatem Ziemnickiego. Próbki gleby (bagiennej I czarnoziemu) pobrano z województwa lubuskiego. Za każdym razem analizowano 150 cm3 gleby. Następnie dodano 50 ml badanej cieczy na powierzchnię gleby i zarejestrowano czas namaczania. Czynność powtórzono 3 razy do całkowitej objętości badanego płynu wynoszącej 150 ml. Zmierzone parametry obejmowały: przepuszczalność, współczynnik przepuszczalności i pojemność kapilarną. Przepuszczalność benzyny, oleju napędowego i zużytego oleju znacznie wzrosła z każdą dodaną objętością (p < 0,001). Przepuszczalność zużytego oleju była ponad 20-krotnie niższa w porównaniu z benzyną i benzyną badaną w tych samych warunkach (p < 0,001). Wyniki dla czarnoziemu wskazują, że przepuszczalność benzyny wzrosła ponad 5-krotnie przy drugim dodaniu 50 ml benzyny (p < 0,001), a przepuszczalność dla oleju napędowego i zużytego oleju wykazała 3-krotny wzrost dla benzyny (p < 0,001) i 4-krotny wzrost dla wody (p < 0,001). Analiza pojemności kapilarnej wykazała, że na początku była ona znacznie niższa dla benzyny i oleju napędowego w porównaniu z wodą (p < 0,001) dla gleby bagiennej, ale nie dla czarnoziemu, gdzie pojemność kapilarna benzyny była nawet wyższa w porównaniu z wodą (p < 0,01). Dodanie kolejnych objętości cieczy znacząco zmniejszyło pojemność kapilarną dla wszystkich badanych cieczy w obu typach gleb. Ponadto porównanie gleby bagiennej i czarnoziemu wykazało, że przepuszczalność, współczynnik przepuszczalności i pojemność kapilarna były 2-5 razy wyższe dla gleby bagiennej w porównaniu z czarnoziemem dla wszystkich badanych cieczy. Wyniki wskazują, że przepuszczalność gleby bagiennej jest wyższa w porównaniu z czarnoziemem w przypadku benzyny i oleju napędowego, ale nie zużytego oleju. Co ciekawe, przepuszczalność czarnoziemu dla oleju napędowego była znacznie niższa w porównaniu z glebą bagienną.

6

Wodoprzepuszczalność gruntów organicznych jako materiału konstrukcyjnego korpusów nasypów przeciwpowodziowych

Brzeziński B., Olchawa A.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 11

142--144

PL

W artykule przedstawiono wyniki laboratoryjnych badań współczynników filtracji gruntów organicznych z obszaru Żuław, stosowanych do modernizacji wałów przeciwpowodziowych. Grunty organiczne traktowane jako materiał konstrukcyjny korpusu nasypu były zagęszczane do wartości wskaźników zagęszczenia Is > 0,92. Współczynniki filtracji k10, obliczone na podstawie laboratoryjnego eksperymentu Darcy, mają wartość rzędu 10 –10 – 10–7 m/s. W przypadku spadków hydraulicznych mniejszych od dolnej granicy ważności prawa Darcy, współczynniki mają wartość rzędu 10–11 – 10–7 m/s.

EN

The article presents the laboratory test results of the soil permeability coefficients from the area of Żuławy region used for modernizing flood embankments. Organic soils used as the construction material of the embankment were compacted in accordance with the relative compaction Is > 0,92. Permeability coefficients k10 calculated by means of the Darcy laboratory experiment amount to 10–10 – 10–7 m/s. For Non–Darcy Flow the permeability coefficients amount to 10–11 – 10–7 m/s.

7

Dynamic identification of water permeability of silica hydrogel

Kamińska A., Adamski R., Pakowski Z.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 1

8--11

EN

A novel method for the determination of liquid Darcy permeability in saturated porous solids shrinking during drying is presented in the paper. The experimental data were obtained during convective drying of silica hydrogel at 30°C and 40°C. The collected data allowed for the calculation of apparent sample density and thus the space occupied by liquid phase. The Darcy permeability was identified using a simple model. The values obtained were in a range of 2.5·10-16·14 ÷ 4.5·10-14 m2, depending on the current voidage. The pore size diminishes due to the shrinkage and the permeability decreases with drying progress.

PL

Przedstawiono nową metodę wyznaczania przepuszczalności cieczy z wykorzystaniem prawa Darcy'ego w nasyconych ciałach stałych, kurczących się podczas suszenia. Dane doświadczalne uzyskano poprzez konwekcyjne suszenie hydrożelu krzemionkowego w temperaturze 30°C oraz 40°C. Na podstawie zebranych danych obliczono gęstość pozorną próbek i przestrzeń zajętą przez ciecz. Współczynnik przepuszczalności Darcy’ego zidentyfikowano korzystając z prostego modelu. Otrzymane wartości mieściły się w zakresie od 2.5·10-16·14 ÷ 4.5·10-14 m2 w zależności od wielkości porów. Wraz z postępem suszenia zmniejsza się wielkość porów w wyniku skurczu, a przepuszczalność maleje.

8

Wpływ dodatku bentonitu na wartość współczynnika filtracji popiołu lotnego

Baran P., Cholewa M., Kamińska K., Trzeciak J.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

32--39

PL

Celem badań było określenie zmian współczynnika filtracji popiołu lotnego w wyniku dodania bentonitu w ilości 2, 5 i 10%. Ponieważ popiół lotny, z uwagi na swoją budowę wewnętrzną może stanowić materiał uszczelniający, a jednocześnie jego pozyskanie nie wiąże się z dużymi kosztami, Autorzy rozważyli możliwość połączenia go z niewielkim dodatkiem bentonitu, w celu wytworzenia stosunkowo niedrogiego materiału uszczelniającego. W ramach badań przedmiotowych wykonano oznaczenia współczynnika filtracji przy zmiennym gradiencie hydraulicznym za pomocą edometru, na próbkach preparowanych w warunkach laboratoryjnych przy wskaźniku zagęszczenia 0,95. W wyniku przeprowadzonych badań zauważono, iż nawet niewielki (2%) dodatek bentonitu powoduje zmniejszenie współczynnika filtracji o jeden rząd wielkości w stosunku do wyjściowego. Przy 10% dodatku obserwuje się zmniejszenie wspomnianego parametru o dwa rzędy wielkości. Patrząc z punktu widzenia „klasyfikacji charakterystyki przepływu” i „klasyfikacji przepuszczalności”, można stwierdzić, iż czysty popiół posiada słabą charakterystykę przepływu i niską przepuszczalność; 2% dodatek bentonitu powoduje iż badana mieszanka ma bardzo niską przepuszczalność, natomiast 10% dodatek bentonitu czyni ten materiał praktycznie nieprzepuszczalnym.

EN

The aim of the tests was to determine the changes in the permeability coefficient of fly ash by adding 2, 5 and 10% of bentonite. Due to its internal structure, fly ash, can be serve as a sealing material. Simultaneously, its acquisition does not involve high costs. Therefore, the authors considered the possibility of combining it with a small addition of bentonite to produce a relatively inexpensive sealing material. During the tests, the permeability coefficient was marked using an oedometer with a variable hydraulic gradient on laboratory prepared tests samples at compaction index 0.95. As a result of carried out tests it was noted that even a small (2%) bentonite addition caused the reduction of a permeability coefficient by one order of magnitude, relative to starting value. At the addition of 10%, a reduction by two orders of magnitude of the afore-mentioned parameter was noted. From the point of view of “characteristic flow water” and “classification of permeability”, it can be concluded that the pure ash exhibits weak flow water characteristic and low permeability; the 2% addition of bentonite lowers the permeability of mixtures even further, while the addition of 10% renders this material virtually impermeable from the practical point of view.

9

Study of permeability of glass-sand soil

Wang F. C., Feng X. N., Gong H., Zhao H. Y.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 3

175--190

EN

The drainage consolidation method has been efficiently used to deal with soft ground improvement. Nowadays, it has been suggested to use a new sand soil which is a composite of sand and recycled glass waste. The permeability performance of glass-sand soil was explored to judge the feasibility of glass-sand soil backfilled in the drainage consolidation of sand-drained ground. For comparison purposes, different mix proportions of recycled glass waste, fineness modulus, and glass particle size were analyzed to certify the impact on the permeability coefficient and the degree of consolidation. The numerical results show that adding a proper amount of recycled glass waste could promote the permeability performance of glass-sand soil, and the glasssand soil drain could be consolidated more quickly than a sand drain. Experiments showed that glass-sand soil with the a 20% mix of recycled glass waste reveals the optimum performance of permeability.

PL

W pracy omówiono nową mieszaninę gleby piaszczystej, która zawiera piasek i odpady pochodzące z recyklingu szkła. Skupiono się na wskaźniku przepuszczalności gleby piaszczysto-szklistej, aby ocenić wykonalność gleby piaszczystoszklistej w konsolidacji drenażu gruntu drenowanego piaskiem. Dla celów porównawczych przeprowadzono analizę różnych ilości zmieszanych odpadów pochodzących z recyklingu szkła, wskaźnika miałkości oraz wielkości cząstek szkła, aby potwierdzić wpływ na współczynnik przepuszczalności i stopień konsolidacji. Można przewidzieć, że dobra przepuszczalność części gleby zastąpionej szkłem w odpływie może przyspieszyć konsolidację drenażu fundamentu. Opracowano próbkę piasku przy użyciu piasku naturalnego o jednorodnym gatunku, z maksymalną wielkością nominalną wynoszącą 10 mm. W badaniu użyto pozostałości szkła laminowanego.

10

Litologiczne uwarunkowania zalegania pierwszego poziomu wód gruntowych w okolicach wsi Haćki na Równinie Bielskiej

Micun K.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 47

10--18

PL

Celem badań było rozpoznanie litologicznych warunków występowania pierwszego poziomu wód gruntowych w rejonie wsi Haćki na Równinie Bielskiej. W trakcie badań wykonano pomiary poziomu wody w studniach kopanych, sondowania świdrem ręcznym do głębokości 5 m, pobrano próbki utworów wodonośnych i zbadano ich uziarnienie. W oparciu o wyniki analiz uziarnienia obliczono współczynnik filtracji. W budowie geologicznej obszaru dominują utwory pyłowe różnego pochodzenia. Takie wykształcenie utworów bezpośrednio wpływa na warunki filtracji i głębokość zwierciadła wód. W pobliżu wsi Haćki na Równinie Bielskiej wody gruntowe zalegają na głębokości od kilkudziesięciu centymetrów do 2 m w obniżeniach terenowych i maksymalnie nieco ponad 5 m na powierzchniach wyżej położonych. Na wzniesieniach stwierdzono obecność wód zawieszonych, zaobserwowano okresowe wysięki u podnóży wzniesień i skarp i jedno okresowe źródło. Utwory wodonośne stanowią piaski średnioziarniste, piaski drobnoziarniste i piaski drobnoziarniste zaglinione lub z pyłem. Skutkiem tego współczynnik filtracji ma niskie i bardzo niskie wartości. Zawierają się one w przedziale od poniżej 0,001 m· d-1 do 3,8 m·d-1. Powszechna obecność utworów pyłowych na badanym obszarze wpływa na ograniczoną wydajność pierwszego poziomu wód gruntowych.

EN

The aim of the study was to examine lithological conditions of the water table in the area of Haćki village located in the Bielska Plain. The study involved the measurements of water level in dug wells, hand drill probing to a depth of 5 m, acquiring the samples of water-bearing deposits and analysing their granulation. The results of analyses allowed to calculate the permeability coefficient. The geological structure of the area is dominated by dusty deposits of various origins. Such deposits’ formation directly affects the conditions of filtration and depth of the water table. Groundwater logging near Haćki village in the Bielska Plain appears at a depth of several tens of centimeters to 2 meters in the depressions field and up a little over 5 meters in the case of higher ground surfaces. The presence of perched water was revealed on the hills, periodic leachates at the foot of the hills and scarps and one periodic spring. Water-bearing deposits are medium sands, fine sands and loamy fine sands or fine sands with silt. Consequently, the permeability coefficient is low or even very low. Its values range from 0,001 m·d-1 to 3,8 m d-1 (d – 24 hours). The widespread presence of dusty deposits in the area affects the limited efficiency of the water table.

11

Badania zmian współczynnika filtracji w zależności od wskaźnika porowatości w gruntach słabonośnych

Jaromińska M.

Budownictwo i Architektura

|

2016

|

Vol. 15, nr 3

135--144

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy prostej regresji liniowej współczynnika filtracji k i wskaźnika porowatości e gruntów organicznych. Analizie poddano 8 próbek gytii mineralno-organicznej pochodzących z okolic Olsztyna. Opisano metodykę badań i przeanalizowano zależność e – log k przy pięciu stopniach obciążenia. W wyniku przeprowadzonej analizy stwierdzono, że modele regresji liniowej budowane na bazie tylko statystycznie istotnych wyników badań pozwalają wyjaśnić ponad 75% zmienności log k. Wysokie wartości statystyki F potwierdzają istotność modelu liniowego. Wyniki badań wskazują, że procedura badania edometrycznego nie uwzględnia wielu czynników, które mają wpływ na właściwości filtracyjne gruntu. Identyfikacja korelacji pomiędzy współczynnikiem filtracji i wskaźnikiem porowatości ma kluczowe znaczenie w rozpoznaniu mechanizmu powiązań między tymi cechami.

EN

This paper presents the results of analyses of the simple linear of regression permeability coefficient and void ratio in organic soils. Eight samples of gyttjas coming from the area of Olsztyn were analyzed. The research methodology was described and the e – log k relationship was tested under five loads variants. The linear regression models built on the basis of statistically significant results explained more than 75% variability log k, as it was found as a result of the performed analysis. The high values of F statistics affirm the significance of the linear model. The results indicate that oedometer test procedure does not include many factors contributing to soil permeability properties. The precise identification of the dependence of the filtration coefficient k on the void ratio e is critical in recognizing the mechanism of relationship between these characteristics.

12

Oszacowanie zdolności filtracyjnych odpadów poflotacyjnych wbudowanych w zapory składowisk namywanych

Tschuschke W., Skowrońska D.

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 44

95--103

PL

Budowa bardzo dużych obiektów unieszkodliwiania odpadów wydobywczych, do których niewątpliwie kwalifikują się mokre składowiska odpadów poflotacyjnych, jest skomplikowanym zadaniem inżynierskim, wymagającym rozwiązania szeregu zagadnień technicznych i środowiskowych. Projektowanie, budowa i eksploatacja takiego obiektu metodą obserwacyjną sprowadza się do weryfikacji założeń projektowych na podstawie prowadzonego na bieżąco monitoringu. Jednym z podstawowych zadań monitoringu jest, w miarę wypełniania składowiska odpadami, kontrola jakości formowanych nadbudów zapór, elementu konstrukcyjnego obiektu, odpowiedzialnego za jego stateczność. Wykorzystywanie do nadbudowy zapór wyselekcjonowanego z deponowanych odpadów materiału, wymaga zdefiniowania kryteriów uziarnienia i zagęszczenia, które przekładają się wprost na nośność i odkształcalność konstrukcji. Podstawowe badania kontrolne obejmują zatem analizy uziarnienia i właściwości fizycznych wbudowanego w zapory materiału. Dane te mogą być również wykorzystane do oszacowania zdolności filtracyjnych nasypu budowlanego. Brak możliwości odpływu, powodującego akumulację wody w obrębie nasypu, potencjalnie pogarsza warunki stateczności. W pracy zbadano przydatność wzorów empirycznych do oceny współczynnika filtracji odpadów, wzorów które powszechnie stosuje się do gruntów naturalnych. Zaproponowano również prostą formułę empiryczną pozwalającą oszacować współczynnik filtracji odpadów na bazie parametrów uziarnienia i zagęszczenia, określanych w rutynowych badaniach kontroli jakości formowanych nadbudów zapory.

EN

Construction of very big mine tailings deposition sites, such as postflotation tailings ponds, is a complicated engineering task, in which several technical and environmental problems need to be solved. Designing, construction and operation of such an object applying the monitoring method consists in the verification of design assumptions based on continuous observations. One of the primary tasks of monitoring while the deposition site is being filled with tailings is to control quality of the formed dam embankments, as the structural element of the object responsible for its stability. In order to use material selected from deposited tailings in the construction of dams it is necessary to define grain size and compaction criteria, which directly affect load bearing capacity and deformation of the structure. For this reason main control tests include the analyses of grain size distribution and physical properties of the material embedded in the dams. These data may also be used to estimate filtration capacity of the embankment. A lack of drainage, causing accumulation of water within the embankment, may potentially deteriorate stability conditions. This paper presents the use of empirical formulas, i.e. formulas typically applied to natural soils, to assess permeability coefficient of tailings. A simple empirical formula was also proposed for the estimation of permeability coefficient of tailings based on grain size and compaction parameters determined in routine quality tests of constructed dam embankments.

13

Modelowa analiza pracy systemu sczerpywania wolnych produktów naftowych przy różnych wartościach współczynnika filtracji

Knez J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2015

|

Nr 12

432--434

PL

Oczyszczanie środowiska gruntowo-wodnego w przypadku występowania zanieczyszczeń dwufazowych woda – produkt naftowy jest dość skomplikowanym procesem. Z tego względu wskazane jest wykonanie badań modelowych, pozwalających oszacować i dobrać odpowiednią pracę systemu technologicznego tak aby zoptymalizować proces oczyszczania. Podczas projektowania systemu technologicznego należy uwzględnić budowę geologiczną, warunki hydrogeologiczne oraz stopień zanieczyszczenia badanego obszaru. Jednym z kluczowych parametrów wpływających na wielkość uzysku produktów naftowych jest współczynnik filtracji warstwy wodonośnej. Uwzględnienie tego parametru przy projetkowaniu systemu technologicznego pozwoli na zwiększenie efektywności pracy całego systemu sczerpywania LNAPL. Celem pracy jest przeprowadzenie analizy wielkości sczerpywanych produktów naftowych w studniach depresyjnych w zależności od różnych wartości współczynnika filtracji. Obliczenia modelowe przeprowadzono przy użyciu programu MARS (Multiple ArealRemediation Simulator). W obliczeniach uwzględniono wielofazowy przepływ powierzchniowy woda-produkt naftowy.

EN

The purification of the soil and water environment in the case of the two-phase water/oil product contamination is a complex process. For this reason, it is advisable to perform the model research, allowing the estimation and selection of an appropriate performance of the technological system to optimize the purification process. The following factors should be taken into consideration while designing the technological system: the geological structure, hydrogeological conditions and the degree of contamination of the study area. One of the key parameters affecting the size of the yield of oil products is a filtration coefficient of the aquifer. The inclusion of this parameter in the design of the technological system will increase the efficiency of the entire LNAPL bailing system. The aim of the study is the model analysis of the oil products bailed out of wells with regard to different values of the permeability coefficient. Model calculations were performed using MARS (Multiple Area Remediation Simulator). The calculations took into account a multiphase surface flow of the water/oil product.

14

Wpływ przepuszczalności gruntu na stateczność nasypu kolejowego

Tamaka S.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 3/I

347--359

PL

Woda, która pojawia się w obszarze nasypu kolejowego lub drogowego wywiera ogromny wpływ na stan techniczny budowli, zwłaszcza na jego stateczność. W artykule przedstawiono przyczyny obecności wody w sąsiedztwie budowli ziemnych pochodzenia naturalnego (związanego z obiegiem wody w przyrodzie) oraz spowodowanej działalnością człowieka. Wskazano główne przyczyny powstawania zalewisk na terenach górniczych. Przedmiotem numerycznej analizy był model 2D rzeczywistego nasypu kolejowego, którego geometrię oraz parametry materiałowe przyjęto na podstawie udostępnionej dokumentacji projektowej. W trakcie analizy, wykonanej w programie Z_Soil, badano stateczność nasypu, wariantując warunki jego funkcjonowania (praca nasypu w przypadku braku wpływu wody na konstrukcję ziemną oraz w warunkach podtopienia). Wobec stwierdzonej niestateczności nasypu w warunkach suchych, opracowano koncepcję wymiany gruntu. Następnie oszacowano stateczność tak wzmocnionego nasypu w warunkach podtopienia. Z uwagi na degradujący wpływ wody na nasyp przeanalizowano możliwość poprawy jego stateczności przez zastosowanie materiałów o różnej przepuszczalności oraz różnych modułach odkształcenia. Nasypy budowane z materiału bardziej przepuszczalnego wymagają uzyskania wyższego modułu odkształcenia. Wyniki analiz przedstawiono w postaci wektorów przepływu oraz map przemieszczeń i naprężeń.

EN

Water, which appears in the area of the construction of the railway or road embankment has a significant impact on condition of structure, especially on its stability. The article presents a natural causes of water presence in the vicinity of soil structure. There is also explained presence of water caused by human activities. Author indicated the main causes of emergence the flood plain in areas of mining and presented key issues related to the design of soil structures. The main aim of the study was to analyze the numerical models of railway embankment in several different variants. Author used the computer program Z_Soil for investigation. There were carried out numerical analysis of railway embankment, which geometry and geotechnical parameters were consistent with project. The embankment is not stable, for this reason there was proposed the replacement the soil for better one. Numerical analysis confirmed that the embankment after exchanging soil is stable, but when there is an additional water load it stopped to be. Additionally, there was carried out numerical analysis of the embankments which are made of materials of different permeability (different permeability coefficient) has been carried. In both cases the embankment is not stable. Next, author performed the minimum valuesof module, which make the embankments stable. Based on the numerical analysis assessed the impact of soil permeability on the stability of the railway embankment. Embankments which are built with more permeable soil work better, existing vertical displacements and stresses are lower, the structures are more resistant to water load.

15

Dobór materiałów konstrukcyjnych do budowy mikrobiologicznego ogniwa paliwowego

Gabryszewska M., Szewczyk K. W.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 2

181-184

16

Zmienność współczynnika filtracji w zależności od spadku hydraulicznego na przykładzie badań glin z miejscowości Różanka

Szczepański T., Wójcik E., Gawriuczenkow I.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 446 (2)

417--421

PL

Artykuł poświęcony jest problematyce wyznaczania w laboratorium współczynnika filtracji, jednego z istotnych kryteriów doboru gruntu jako materiału izolacyjnego. Program badań obejmował 3 serie pomiarów współczynnika filtracji na próbkach gliny lodowcowej kompleksu północnopolskiego, założono w nim różne warunki gradientu hydraulicznego i naprężenia. Wyniki świadczą o znacznej zmienności współczynnika filtracji w zależności od warunków badania, co sygnalizuje potrzebę doprecyzowania istniejących wytycznych badań przepuszczalności.

EN

The paper focuses on the problems of determining the permeability coefficient, one of the important criteria for selecting the ground as a sealing material. The research program included three series of measurements of the permeability coefficient on samples from North-Polish complex till, using different conditions of stress and hydraulic gradient. The results show a considerable variability of the coefficient depending on the studied conditions, which indicates the need for research to clarify the existing guidelines for permeability studies.

17

Torfowiska niskie Wysoczyzny Lubartowskiej jako potencjalne naturalne bariery geologiczne

Rydelek P.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 446 (2)

407--415

PL

W pracy przedstawiono ocenę trzech torfowisk niskich Wysoczyzny Lubartowskiej (A, B i C), jako potencjalnych naturalnych barier geologicznych. Torfowiska A i B są położone na obszarze kemowym w obrębie wysoczyzny, zaś torfowisko C na granicy wysoczyzny i zbudowanego z lessów Płaskowyżu Nałęczowskiego. Oceniając właściwości izolacyjne badanych torfowisk, uwzględniono zarówno parametry fizyczno-chemiczne torfów, jak również budowę geologiczną torfowisk. Za najważniejsze kryteria zdolności izolacyjnych uznano: miąższość i ciągłość pokrywy torfu, litologię podłoża torfowisk, rodzaj występujących torfów, zawartość substancji organicznej, odczyn (pH), pojemność wymiany kationowej, współczynnik filtracji oraz zmienność parametrów w obrębie torfowisk. Najlepsze potencjalne właściwości izolacyjne wykazało torfowisko C. Osady występujące w jego obrębie wykazały zarówno najwyższe wartości pojemności wymiany kationowej, jak również najniższą przepuszczalność. Jednocześnie zmienność wspomnianych parametrów w obrębie torfowiska jest najmniejsza w porównaniu z torfowiskami A i B.

EN

The evaluation of three peatlands of Lubartów Upland (A, B and C) as the potential natural geological barriers was presented in this study. In the evaluation of isolating properties of studied peatlands both physic-chemical parameters and geological structure were taken into consideration. The following parameters were considered as the most important criteria of isolating properties: thickness and continuity of peat layer, lithology and subsoil, the type of peat, organic matter content, pH, cation exchange capacity (CEC), permeability coefficient and variability within the peatland area. The peatland C showed the best potential for having isolating properties. The deposits found in this peatland showed both highest values of cation exchange capacity and the lowest permeability. Moreover the variability of those parameters in the peatland C is the lowest in comparison to peatland A and B.

18

Application of SEM to Analysis of Permeability Coefficient of Cohesive Soils

Kozłowski T., Kurpias-Warianek K., Walaszczyk Ł.

Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics

|

2011

|

Vol. 58, nr 1-4

47-64

EN

A series of experiments on samples of five clayey soils gave evidence that cyclic freezing and thawing significantly affects the permeability coefficient. An attempt to analyze these changes on base of the Scanning Electron Microscopy SEM photographs of microstructures has been made. A simplistic equation (Eq. 11) has been drawn, describing the permeability coefficient as a function of hydraulic radius and pore area. An approach to determine the permeability coefficient by Eq. (11) on base of SEM photographs, in which the pores were identified manually, yielded results comparable to the Falling Head Test (FHT). However, since the identification of pores in SEM photographs seems the critical point of the method, the Numerical Image Analysis (NIA) has been applied. The procedure of finding the optimum threshold Topt has been described, based on minimization of the deviation ?ki,j, calculated as the absolute value of the difference kSEM,i,j and kFHT,j, i.e. the permeability coefficients determined by the SEM analysis and FHT, respectively. It has been proved that the optimum threshold values can be described as a function of image parameters, i.e. mean grey level Lmean and standard deviation σ n.

19

Badanie współczynnika filtracji gruntów

Rojna A., Błaszczyk D.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2010

|

Nr 138 (18)

32-38

PL

Jednoznaczne wyznaczenie współczynnika filtracji gruntu za pomocą wyłącznie jednej metody i praktyczne wykorzystanie wyników badań do celów inżynierskich, jest procesem niezwykle trudnym i może przysporzyć użytkownikowi obiektu budowlanego mnóstwo poważnych problemów oraz konsekwencji prawnych. Dlatego podjęto próbę zmierzającą do określanie wartości współczynnika filtracji gruntów metodami polowymi i laboratoryjnymi.

EN

Explicit appointing the rate of permeability coefficient of ground behind the help of exclusively one method and practical using results for engineering destinations, is an unusually difficult process and can for the user a plenty serious problems of the building object and legal consequences. Therefore an aiming attempt was taken to appointing the values of permeability coefficient of ground with field and laboratory methods.

20

Wydzielanie CO2 z gazów przy zastosowaniu membran dyfuzyjno-rozpuszczalnościowych (PDMS)

Janusz-Cygan A., Warmuziński K., Jaschik M., Tańczyk M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 4

26-27

EN

Experimental tests of 2/N2