Utfordringer med svarte leirskifere; mellomlagring og naturlige blandmasser

Abstract

Det er planlagt flere store byggeprosjekt i Oslo-regionen de neste årene. Dette vil resultere i utgraving av potensielt syredannende svart leirskifer i volumer som er større enn kapasiteten til godkjente deponier. NGI har et internt forskningsprosjekt «Under Oslo» som fokuserer på innovasjon, bærekraft og økonomi knyttet til underjordiske byggearbeider. Delprosjekt 1 omhandler svarte leirskifere. Svarte leirskifre er sedimentære bergarter med høyt innhold av sulfider, organisk materiale, tungmetaller og naturlig forekommende radionuklider. Riktig håndtering under prosjektgjennomføring og korrekt varig lagring av utgravde masser er avgjørende for å unngå forvitring og sur avrenning, som kan føre til skader på konstruksjoner og miljø. Mellomlagring kan være nødvendig for logistiske formål og for å gi mulighet for forsvarlig karakterisering av utgravde masser, mens langvarig midlertidig lagring kan gi negative effekter på miljøet. For å få bedre forståelse av tidsforløpet i forvitring og syredanning, er det samlet inn historiske data og startet opp utlekkingseksperimenter i konteinere. Tilgjengelige data fra storskala forsøk så langt indikerer at det går mer enn ett år før forvitring av frisk (uforvitret) skifer gir sur utlekking. Basert på disse dataene anbefales maksimum 6 måneder mellomlagring av uforvitret skifer – fordelt på byggeplass og deponi. Ved sprengning og utgraving kan det å skille svartskifer fra omkringliggende steinmasser være vanskelig, noe som resulterer i store mengder masser med en mindre andel svartskifer. De syredannende egenskapene til slike blandede masser er vanskelig å fastslå, og som følge av dette havner store mengder potensielt trygge masser på deponi. Konteiner- og kolonneforsøk med opptil 20 % innhold av alunskifer har etter 2 år ingen pH senkning, men det kan ikke utelukkes at dette vil komme på et senere tidspunkt. Ledningsevne og metallinnhold i avrenningen øker med økende skiferinnhold og tyder på høyere reaktivitet. Den aller beste håndteringen av svartskifer er å la den ligge uforstyrret i bakken. Kan man planlegge prosjekter slik at man tar ut minst mulig potensielt syredannende berg?