Właściwości geologiczno-inżynierskie i mikrostrukturalne glin lodowcowych zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi

Badania przeprowadzono na terenie bazy paliwowej położonej w północno-wschodniej Polsce, gdzie poziomy gliny lodowcowej zostały zanieczyszczone olejem napędowym w obrębie pola podziemnych zbiorników. W artykule przedstawiono charakterystykę mikrostruktury gruntu niezanieczyszczonego (NS) oraz gruntu zanieczyszczonego (SR) in situ olejem napędowym (ON). Dokonano również analizy zmian parametrów geologiczno-inżynierskich: uziarnienia, gęstości właściwej szkieletu gruntowego, granic konsystencji oraz wskaźnika plastyczności w zależności od stopnia zanieczyszczenia ON past gruntowych sporządzonych z gruntu NS. Badania mikrostrukturalne przeprowadzono na próbkach NNS, natomiast do badań parametrów geologiczno-inżynierskich przygotowano serię past zawierających 0, 2, 4, 8, 12, 16% wag. ON w stosunku do suchej masy gruntu. Pomiary uziarnienia przeprowadzone metodą pipetową i mikroagregatową wykazały, że wraz ze wzrostem zanieczyszczenia zwiększa się zawartość frakcji piaskowej, a spada zawartość frakcji pyłowej i iłowej. Większy zakres zmian uziarnienia uzyskano z badań metodą mikroagregatową. Wartości granicy skurczalności, plastyczności i płynności oraz wskaźnika plastyczności wzrosły, a gęstości właściwej szkieletu gruntowego zmalały wraz ze wzrostem zawartości ON. Spadek wartości gęstości właściwej szkieletu gruntowego jest związany z adsorpcją węglowodorów na ziarnach i cząstkach mineralnych. Badania mikrostrukturalne wykonane z zastosowaniem skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) oraz programu komputerowego STIMAN wykazały zwiększenie porowatości, liczby mezoporów, średnich i maksymalnych wartości obwodu, powierzchni i średnicy porów w gruncie SR. Mikrostruktura gruntu SR stała się bardziej izotropowa, na co wskazują spadek wartości wskaźnika anizotropii mikrostruktury i liczby porów szczelinowatych oraz wzrost średniej wartości współczynnika formy porów.

In this paper the microstructural characteristic of glacial till polluted in situ with diesel oil (ON) is presented as well as the analysis of: particle size distribution, Atterberg limits, plasticity index and particle density in relation to the degree of the soil pollution. The microstructural study was conducted on undisturbed soil samples, while the engineering-geological parameters were tested on soil pastes containing 0, 2, 4, 8, 12, 16% of ON. The obtained results showed that as the pollution degree increases the content of silt and clay decreases and the content of sand increases. It was observed in polluted samples that the values of Atterberg limits and plasticity index increased, while the particle density values decreased due to adsorption of hydrocarbons on soil particles. Microsturctural analysis was conducted using Scanning Electron Microscope (SEM) and STIMAN software. The analysis revealed an increase of values in such morphological parameters as: total porosity, number of mesopores, pore diameter, pore area and pore perimeter. The microstructure converted to more isotropic, which was supported by decrease in coefficient of anisotropy and number of fissure pores.