Transcript Membraner i Miljøkonstruksjoner Siv.ing. MSc. Finn B

Membraner
i
Miljøkonstruksjoner
Siv.ing. MSc. Finn B. Christensen
16 mars 2011
Anleggstyper
Avfallsanlegg
- Topptetting av avfallsdeponi (hindre vanninntregning og gasslekkasje)
-  Bunn- og sidetetting av avfallsdeponi (hindre utlekking av gass og
forurenset vann og innlekking av grunnvann)
-  Tettemembran i oppsamlings-/utjevningsbasseng for sigevann
-  Tettemembran i lufte- og sedimenteringsbassenger for sigevann
-  Tettemembraner i overvannsgrøfter på deponier (hindre innlekking
av overvann til deponiet)
-  Tetting under plasser for behandling/lagring av forurenset avfall
-  Tetting mot gassintregning i bygninger
Anleggstyper forts.
Overvannsanlegg
-  Fordrøynings-/sedimenteringsbasseng
(avrenning fra veier og plasser)
-  Dammer i frilufts-/parkanlegg
Typer og betegnelser på membraner
•  GEOMEMBRANER – GBR (fellesbetegnelse)
Membran av syntetisk materiale som kan brukes i geotekniske
og anleggstekniske sammenhenger for å hindre eller begrense
gjennomstrømningen av væsker
•  Geosyntetisk bituminøs membran, GBR-B
Syntetisk duk, hvor tettefunksjonen ivaretas av bitumen.
Takmembraner, smøremembraner, støpemembraner etc.
•  Geosyntetisk leirmembran, GBR-C
Syntetisk duk, hvor tettefunksjonen ivaretas av leire. Bentonittmembraner (tørrpulver, granulat, prehydrert pulver).
•  Geosyntetisk plastmembran, GBR-P
Syntetisk duk, hvor tettefunksjonen ivaretas av ulike plasttyper
Geosyntetiske plastmembraner
• 
• 
• 
• 
• 
Polyetylen (PE) membraner: HDPE og LDPE
Polypropylen (PP) membraner
Polyester (PES) membraner
EPDM og butyl membraner
Polypropylen svellemembraner
Membraners egenskaper i flg. DS/INF 466
0 Uegnet
1 Dårligste karakter
3 Beste karakter
Side- og bunntettingsløsninger
Mulig løsning
Lemping bare pga
miljørisikovurdering?
AVFALL
DRENSLAG
t ≥ 0,5m
Membran
Membran plast
Enkelt membran
+ leirmembran
BUNNTETTING
≥ 1,0m leire
≥ 0,5m leire, konstruert.
1,0x10-9
Tilsv. 1,0m, K > 1,0x10-9
K≤
Naturlig geologisk
barriere.
K < 1,0x10-9
Ikke
tilfredsstillende
geologisk barriere
i grunnen
Spesielle utfordringer
Deponier med restvolum for lang levetid (drift utover 2009).
Sigevannskontroll i eksisterende deponier er ofte basert på :
Grunnvannsstrømming (rettet mot fyllingen)
Ikke tilfredsstillende membran ihht dagens regelverk (enkel membran)
Ikke tilfredsstillende geologisk barriere
Over grunnvannsnivået går både diffusjon og
vannstrømningen ut av deponiet
Under grunnvannsnivået avgjør trykket hvilken
vei sigevannet strømmer
Utfordringen:
•  Store setninger/mekanisk påkjenning
•  Temperaturpåkjenning på membranen, uttørking av leirmaterialer
Utførelse, kontroll av PE-membraner
DTI ”Kriterier for visuell bedømmelse av plastmembran” inndeler kravet i
flere nivåer.
PLANKRAV:
1. 
Krav fra myndighet og deponieier
2. 
Valg av membranmaterialer og membranbeskyttelse
3. 
Valg av sveiseoppfølging, -metodikk og parametre (in situ prøving og prøvingsomfang,
evt. prosedyreprøver)
4. 
Krav til sveiser, f.eks sertifikat, erfaring, sveiseutstyr – kalibrering
UTFØRELSE:
Gruppe A: Visuell kontroll av sveisearbeidet utført av sveiser
Gruppe B: Visuell kontroll utf. av sveiseren og i tillegg visuell kontroll og prøving utført av
tilsyn
Gruppe C: Prosedyresveis (arbeidsprøve) før arbeidet starter
Visuell kontroll og prøving utført av sveiser (trykk/vakuumkontroll av dobb.sveiser evt
gnistkontroll). Tilsynskontroll som visuell kontroll og prøving (destruktiv og ikkedestruktiv)
DOKUMENTASJON: Leggekart og sveiseprotokoll
Råd: Ut fra dokumentasjonskravet i regelverket bør C velges
DTI= Dansk Teknologisk Institutt
Sannsynlighet for huller i en HDPE membran, (ref DS/INF 466)
Hull
Fuktet flate
God kontakt mellom øvre og
nedre membran reduserer
utstrekningen av fuktet flate,
og gir redusert
vanngjennomgang
NB! ikke kontrolldrenring eller
fiberduk under membranen
Eks: Aksepteres bare 5% sannsynlighet for å overskride en viss hullmengde, må
det regnes med 100 huller/Ha (d.v.s 1 stk hull pr. 100m2, eller 1 stk hull per 25m
sveisesøm for 4 m membranbredde).
Levetid for membraner
MPa
Mål:
Membranen må
holde kravene til
lang levetid
(driftstiden og
etterdriftstiden)
Denne figuren viser sammenligningen mellom temperatur, påkjenning/spenning og levetid
for PE-rør. Figuren er ikke fullt ut relevant for membraner men den viser klart at løsninger
som gir lav temperatur og lave spenninger i membranen gir større sikkerhet i systemet, og
dermed lengre holdbarhet.
Dvs. at i høye skråninger/sider med fall > 1:2 bør det benyttes geonett for å avlaste
membranen.
PP tåler høyere temperaturer enn PE og bør vurderes for spesielle formål.
(Obs: PP har vært kortere tid på markedet og en har derfor kortere erfaring med materialet)
Aktuelle standarder for
Geosyntetiske membraner
•  NS-EN ISO 10318 – Typer og betegnelser
•  NS- EN 13361 – Krav til egenskaper ved bygging av reservoarer
og dammer
•  NS-EN 13362 – Krav til egenskaper ved bygging av kanaler
•  NS-EN 13491 – Krav til egenskaper ved bygging av tunneler og
undergrunnskonstruksjoner
•  NS-EN 13492 – Krav til egenskaper ved bygging av permanente
og midlertidige deponier for flytende avfall og
oppsamlingsbassenger
•  NS-EN 13493 – Krav til egenskaper til bruk ved lagring og
deponering av fast avfall
•  NS-EN 13067 – Plastsveiseteknisk personell, godkjenning av
sveisere, sveiste forbindelser av termoplast
Viktige faktorer som påvirker tetthet av en bunntetting
1. 
Valg av bunntettingens oppbygging
• 
Hvilken permeabilitet kan aksepteres? (løsning; sette sammen et system
med kompletterende egenskaper, feks. PE og leire)
• 
Må diffusjon av forurensninger ivaretas? Jfr. farlig avfall
• 
Vurdere sannsynlighet for omfang av feil/skader (lekkasjer). Velge
oppbygging som gir lav risiko for feil og skader under utførelsen
2. 
Dimensjonere drenssystemet slik at det gir lavt sigevannstrykk på
membranen (drensmasser og rørsystem)
3. 
Sørge for god kontakt mellom øvre og nedre membran eller den geologiske
barrieren. Dette sikrer at lekkasjevann ikke sprer seg mellom øvre og nedre
membran/geologiske barriere (dvs sørge for at hvert hull gir lav lekkasje)
4. 
Kontroll med grunnvannsnivået og grunnvannstrømming (påvirker
vanntransporten gjennom bunntettingen, men ikke diffusjonen)
5. 
Dokumentere kvaliteten av løsninger som ikke oppfyller minimumskravet i en
søknad om godkjennelse, jfr lemping pga miljørisikovurdering.
6. 
Strenge krav til utførelse og kontroll. Utførelsen skal dokumenteres med
leggekart og sveiseprotokoll.
Takk for oppmerksomheten