Pienillä sementtimäärillä stabiloidun saven vedenläpäisevyys ja työstettävyys

Abstract

Diplomityö on osa Suomen Akatemian rahoittamaa, vuonna 2006 aloitettua projektia "Use of soft clay in protection barriers", jonka tarkoituksena on selvittää saven hyötykäyttömahdollisuuksia tiivistysrakenteissa.

Diplomityössä tarkastellaan erityisesti pienten, alle 50 kg/m3, sementtimäärien vaikutusta saven puristuslujuuteen, vedenläpäisevyyteen sekä plastisuusrajaan. Tällaisten sideainemäärien vaikutuksia on tutkittu vähän. Kokemuksesta kuitenkin tiedetään, että jo pienillä sideainemäärillä stabiloituna saven työstettävyys paranee ja se voi täyttää kaatopaikan mineraalisen tiivisteen ohjeellisen leikkauslujuusvaatimuksen.

Työssä käsitellään lyhyesti savi ylijäämämaana, saven soveltuvuus tiivistysrakenteisiin, stabilointimenetelmät sekä esitellään kohteita, joissa savea on hyödynnetty tiivistysrakennemateriaalina. Laboratoriotutkimuksista esitellään käytetyt tutkimusmenetelmät, näytteet, niiden käsittely sekä koekappaleiden valmistus.

Tapaustutkimuksena on Lohjalla sijaitseva Lempolan pilaantuneiden maiden loppusijoitusalue, jonka pohjan tiivistyskerroksen rakentaminen käynnistettiin kesällä 2007. Stabiloituvuuskokeet tehtiin Lempolan tiivistysrakenteessa käytetyille saville. Laboratoriossa stabiloitujen näytteiden tuloksia verrataan työmaalla stabiloitujen näytteiden koetuloksiin.

Laboratoriossa stabiloidut näytteet täyttivät mineraalisen tiivisteen leikkaus/puristuslujuusvaatimuksen, kun niiden stabilointiin käytetty sementtimäärä oli vähintään 35 kg/m3. Stabiloinnin vaikutus Iaboratorionäytteiden vedenläpäisevyyteen oli hyvin pieni. Konsistenssin perusteella parhaiten tiivistettäviä olivat sementtimäärällä yli 40 kg/m3 stabiloidut näytteet.

Työmaalla stabiloidut näytteet poikkesivat merkittävästi laboratoriossa stabiloiduista näytteistä ja osoittivat, että stabiloidun saven homogeenisuus ja rakenteen tiivistyminen vaikuttavat enemmän tiivistysrakenteen vedenläpäisevyyteen kuin raaka-aineena käytetyn saven vedenläpäisevyyskerroin.