Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Numerical modelling of water transport in capillary barriers of different form

Rudakov D.

Archives of Mining Sciences

|

2009

|

Vol. 54, no 3

381-391

EN

An approach to simulate water transport in capillary barriers is developed. It is based on dividing the upper soil layer onto sub-domains of different thickness, inclination and curvature using transformation of spatial variables. The method makes it possible to study systematically the impact of barrier form on the diversion capacity. A series of computations were carried out for hypothetical capillary barriers. The effects of barrier curvature and the fine layer thickness under the different inflow rate were revealed. The influence of local cavities on the barrier effectiveness is also investigated.

PL

W artykule przedstawiono pewne podejście do symulacji transportu wody w kapilarnych barierach. Ideę oparto na podziale wierzchniej warstwy gruntu na obszarze o różnej miąższości, nachyleniu i krzywiźnie używając transformacji zmiennych przestrzennych. Przedstawiona metoda umożliwia prowadzenie systematycznych studiów nad wpływem kształtów bariery na wydajność przepływu. Wykonano cykl obliczeń dla hipotetycznych kapilarnych barier. Udowodniono, obliczeniowo, wpływ kształtu (krzywizny) oraz miąższości górnej bariery (warstwy) o niskiej hydraulicznej przewodności K przy różnych natężeniach dopływu powierzchniowej wody na efektywność funkcjonowania bariery i wydajności przepływów wody. Również pokazano wpływ lokalnych szczelin na skuteczność działania bariery.

3

Co powoduje powstawanie wykwitów solnych?

Gąsiorowski S.

Materiały Budowlane

|

2008

|

nr 9

86-87

4

Water permeability of concrete - effect of tests conditions on coefficient from depth penetration method

Śliwiński J.

Archives of Civil Engineering

|

2001

|

Vol. 47, nr 2

201-213

EN

One of the parameters for estimating water permeability of concrete can be the so-called coefficient from depth penetration method. This coefficient expresses a fictitious velocity of water front movement in the material under water pressure from one side. In the paper the results of the research on how test conditions of estimating this coefficient affect its value have been presented. The effect of water pressure applied (in the range of 0,2 - 1,2 MPa) and its duration time (from 1 to 6 days) has been analysed. The material tested was a typical class B 30 concrete made of portland cement with no additives with granite aggregate. The results of the investigations have proved that the parameters in question do affect the experimentally estimated coefficient from depth penetration method. Generally, the lower the pressure used in test and the shorter its duration, the higher the coefficient. Consequently, water permeability of concrete is estimated to be higher. However, this influency is not quantitatively constant. It was found that when the pressure and the time product, in MPa and days respectively, is higher than 2,0 the effect is negligibly small. However, when the product is lower than 2,0 the effect is quite considerable. Under extremely low pressure (0,2 MPa) and over extremely short its duration period (1 day) the coefficient from depth penetration method for the same material can assume the value even four times higher than that established under higher pressure and over a longer period of its duration. Since with the increase in pressure and its duration the water penetration depth increases, the main reason of the tendency, observed and evaluated quantitatively, was found to be the increased water flow resistance in the porous material, obviously leading to decreasing the water front velocity.

PL

Jednym z parametrów oceny przesiąkliwości betonu wodą może być, często ostatnio stosowany przez różnych autorów, tzw. współczynnik prędkości przepływu (ang. coefficient of water permeability from depth penetration method). Współczynnik ten wyraża średnią wartość fikcyjnej prędkości przemieszczania się frontu wody w materiale pod wpływem jednostronnego jej oddziaływania pod ciśnieniem. Oblicza się go na podstawie znanej maksymalnej głębokości penetracji wody oraz znanej historii obciążenia próbek wodą. W licznych publikacjach współczynnik ten jest traktowany jako stała materiałowa. W artykule przedstawiono wyniki badań mających na celu zweryfikowanie istnienia oraz ilościową ocenę wpływu warunków doświadczalnej oceny tego współczynnika na jego wartość. Przeanalizowano wpływ wielkości dwóch podstawowych czynników opisujących te wartości, a mianowicie: stosowanego ciśnienia wody oraz czasu jego trwania. Rozpatrywane wielkości ciśnienia zawierały się w granicach od 0,2 do 1,2 MPa, czasu zaś jego oddziaływania od 1 do 6 dób. Materiałem służącym do oceny wspomnianego wpływu był typowy beton klasy B 30 wykonany z cementu portlandzkiego bez dodatków i z kruszywa granitowego o maksymalnym ziarnie 16 mm. Badania przesiąkliwości wykonane były po 28 dniach dojrzewania. Stosowano próbki kostkowe 150x150x150 mm, przygotowane w sposób zalecany przy badaniu normowego stopnia wodoszczelności według PN-88/B-06250. Pomiary maksymalnej głębokości penetracji wody i obliczone na jej podstawie wartości analizowanego współczynnika prędkości przepływu dotyczyły 19 wariantów par "ciśnienie - czas jego trwania", pokrywających w sposób quasi-równomierny dziedzinę eksperymentu. Każdemu z wariantów obciążenia poddano serię 9 próbek. Badania prowadzono w urządzeniu umożliwiającym uzyskanie ciśnienia wody w granicach od 0,05 do 4,5 MPa. Urządzenie to wyposażone jest w elektroniczny układ automatycznej stabilizacji ciśnienia z dokładnością +/- 0,25% jego aktualnej wartości. Wyniki badań wykazały, że analizowane parametry mają wpływ na ocenianą doświadczalnie wartość współczynnika prędkości przepływu. Wpływ ten opisano równaniem regresji w postaci wielomianu drugiego stopnia: kv=22,02-15,77p-4,52t+3,31p2+1,62pt+0,30t2, gdzie kv - współczynnik prędkości przepływu [E - 11 m/s], p - ciśnienie wody [MPa], t - czas trwania ciśnienia [doby]. Stopień dopasowania podanej wyżej funkcji do wyników badań charakteryzują wysokie wartości współczynników korelacji r=0,948. W efekcie stwierdzono generalną tendencję, że im mniejsza jest wartość stosowanego podczas badań ciśnienia wody i im krótszy jest czas jego trwania, tym większy uzyskuje się współczynnik prędkości przepływu dla samego materiału. Stwierdzono także, że pod względem ilościowym określony wpływ nie jest stały. Przeanalizowano zależność współczynnika kv od iloczynu ciśnienia i czasu, wyrażonych odpowiednio w MPa i dobach, wskazuje, że w przypadku gdy iloczyn ten jest większy od około 2,0 wpływ warunków badania jest pomijalnie mały, podczas gdy przy wartościach poniżej około 2,0 ujawnia się on bardzo wyraźnie. W warunkach charakteryzujących się skrajnie niskim, spośród stosowanych, ciśnieniem (0,2 MPa) i skrajnie krótkim czasem jego oddziaływania (1 doba), współczynnik prędkości przepływu kv może dla tego samego materiału przyjmować wartość nawet czterokrotnie większą, niż w warunkach większego ciśnienia i dłuższego czasu jego trwania. Ponieważ wzrostowi ciśnienia i wydłużaniu się czasu jego oddziaływania towarzyszy wzrost głębokości penetracji wody, jako główny powód stwierdzonej i ocenionej ilościowo tendencji uznano wzrost oporów przepływu w materiale porowatym i tym samym obniżanie się średniej prędkości przemieszczania się w nim frontu wody. Na tle uzyskanych wyników sformułowano także sugestie dotyczące prowadzenia porównawczych badań przesiąkliwości betonu charakteryzowanej tytułowym współczynnikiem.

5

Nasiąkliwość i przesiąkliwość betonów drobnokruszywowych średnich wytrzymałości

Dondelewski H.

Cement Wapno Beton

|

1998

|

R. 3/65, nr 1

16-17

PL

Tradycyjne piaskobetony, z racji swoich właściwości mechanicznych i reologicznych, miały ograniczone zastosowanie. Możliwość uzyskania betonów drobnokruszywowych średnich wytrzymałości (BDSW) sprawiła, że materiał ten stał się atrakcyjny także ze względu na inne swoje cechy. Sensowne stały się badania dotyczące ich nasiąkliwości i przesiąkliwości. Na podstawie przeprowadzonych prac doświadczalnych stwierdzono, że możliwe jest uzyskanie BDSW o wspomnianych wyżej cechach nie ustępujących betonom żwirowym. Opracowano zależności umożliwiające określanie nasiąkliwości i przesiąkliwości BDSW w relacji z ilością cementu przy stosowaniu różnych kombinacji popularnych domieszek.

EN

Traditional sand concretes have limited use due to their mechanical and rheological properties. A possibility to produce medium strength fine aggregate concrete (BDSW) made this material quite attractive also because of its other properties. It has been rational to carry on the research work also on its absorbability and percolability. On the ground of experimental work it has been established that it is possible to produce BDSW with the above mentioned features being as good as those of gravel concrete. Relevant relationships allowing for determination of BDSW absorbability and percolability in relation to the cement content with application of various combinations of popular admixture have been developed.