Sprayable membranes and thin support liners for waterproofing facilities in hard rock
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Author
Date
2017-02-20
Department
Major/Subject
Pohja- ja kalliorakentaminen
Mcode
IA3028
Degree programme
Rakenne- ja rakennustuotantotekniikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
81
Series
Abstract
Different lining structures have been used in challenging underground projects around the world for decades but in Finland these lining structures are rare. Despite the unreliable outcome of pre-grouting, it is regarded as the only cost-effective method for waterproofing an underground facility. The new sprayable lining solutions might change the situation though. At the center of the new sprayable lining solutions are the spray-applied waterproofing membranes. This thesis studied two materials; a sprayable waterproofing membrane TamSeal 800 and a waterproof thin support liner TamCrete SSL. Both materials are products of Normet Oy. The main objective of the thesis was to define the waterproofing characteristics of these materials. These characteristics were studied with field tests. The main results were that TamSeal 800 and TamCrete SSL are both powerful waterproofing layers but the applying phase is crucial. Preparatory work as well as every other working phase must be carried out carefully. For example active water ingresses should be removed beforehand. TamSeal 800 had much longer drying times than was expected. All in all, it was established that the new sprayed linings do offer interesting opportunities even though they do not completely remove the need for pre-grouting. Pre-grouting continues to be important especially if groundwater level needs to be controlled. The future projects with strict sealing requirements should test waterproof linings with spray-on membranes because of the potential benefits achievable with these lining structures. It is recommended that the future projects would first pre-grout the facility and afterwards build the lining structure. By studying these pilot projects, it is possible to find out the overall cost-effectiveness of these linings. TamCrete SSL is a promising product but the good waterproofing characteristics seem to be secondary in comparison with the strength properties. Before larger applications, the exact strength properties should be determined. The future researches should also determine if TamCrete SSL can replace sprayed concrete as a permanent support structure since this feature determines the full extent of applications for this product.Verhoilurakenteita on käytetty haastavissa maanalaisissa tiloissa eri puolilla maailmaa vuosikymmeniä, mutta Suomessa tämä on harvinaista. Esi-injektointia pidetään lopputuloksen epävarmuudesta huolimatta usein ainoana kustannustehokkaana vesieristysratkaiuna. Uudentyyppisten verhoilurakenteiden yleistyminen voi kuitenkin muuttaa tilannetta. Uusien vedenpitävien verhousrakenteiden keskiössä ovat ruiskutettavat vesieritysmembraanit. Tässä diplomityössä tutkittiin Normet Oy:n valmistamaa TamSeal 800 vesieristysmembraania. Lisäksi Normet Oy:llä on tarjonnassaan ohut vedenpitävä lujituspinnoite TamCrete SSL. Diplomityössä kerättiin yhteen pohjatiedot ruiskutettavista vesieristysmembraaneista sekä ohuista lujituspinnoitteista. TamSeal 800 ja TamCrete SSL materiaalien vesieristysominaisuuksia tutkittiin kenttäkokeilla. Kenttäkokeiden sekä kirjallisuustutkimuksen tuloksena saatiin, että TamSeal 800 sekä TamCrete SSL ovat tehokkaita vesieristeitä, mutta asennusvaihe on molempien materiaalien kohdalla ratkaisevan tärkeä. Valmistelevat työt täytyy tehdä huolellisesti. Esimerkiksi aktiiviset vesivuodot tulee poistaa ennen asennusta. Lisäksi TamSeal 800 kuivumisprosessi oli kenttätutkimuksissa odotettua pidempi. Kaiken kaikkiaan uudentyyppiset ruiskutettavat verhousrakenteet tarjoavat monia mahdollisuuksia, mutta ne eivät kuitenkaan automaattisesti poista esi-injektoinnin tarvetta. Esi-injektointi on tärkeää erityisesti tilanteissa missä pohjaveden¬pinnantasoa on kontrolloitava tarkasti. Tämän diplomityön pohjalta suositellaan, että tiiviysvaatimuksiltaan tiukkojen tulevaisuuden projektien kohdalla kokeiltaisiin uusia ohuita ruiskutettavia verhousrakenteita yhdessä esi-injektoinnin kanssa. Uusien verhousrakenteiden avulla voi olla mahdollista saavuttaa huomattaviakin aika- ja kustannusetuja. Tutkimalla näitä pilottiprojekteja olisi mahdollista saada todellinen käsitys rakenteiden kustannustehokkuudesta. TamCrete SSL on lupaava tuote, joka voi tarjota mielenkiintoisia mahdollisuuksia. Tutkimuksen perusteella sen vedeneristysominaisuudet ovat kuitenkin toissijaisia verrattuna sen lujuusominaisuuksiin. Ennen laajamittaista käyttöä olisi tärkeää tutkia materiaalin todelliset lujuusominaisuudet ja se, voiko materiaali korvata ruiskubetonin pysyvänä lujitusrakenteena.Description
Supervisor
Rinne, MikaelThesis advisor
Wegelius, ArtoKeywords
tunnel lining, waterproofing, SCL, sprayable-membrane, thin support liner, SCL
