ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΑΧΑΪΑΣ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ Α ΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΓΙΑ ΙΑΦΟΡΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΑΝ ΡΕΑΣ ΣΠΥΡΟΠΟΥΛΟΣ ΓΕΩΛΟΓΟΣ Υποβλήθηκε στο Τµήµα Γεωλογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών ΠΑΤΡΑ 2005

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΑΧΑΪΑΣ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ Α ΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΓΙΑ ΙΑΦΟΡΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΑΝ ΡΕΑΣ ΣΠΥΡΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΤΡΑ 2005

Μέλη της τριµελούς Συµβουλευτικής Επιτροπής Επιβλέπων Καθηγητής: Καθηγητής Γ. Κούκης Αναπληρωτής Καθηγητής Ν. Λαµπράκης Επίκουρος Καθηγητής Ν. Σαµπατακάκης Στην Επταµελή Εξεταστική Επιτροπή συµµετείχαν επίσης: Καθηγητής Ν. Κοντόπουλος Καθηγητής Κ. Χατζηπαναγιώτου Αναπληρωτής Καθηγητής Α. Ζεληλίδης Επίκουρος Καθηγητής Γ. Τσιαµπάος

στην οικογένειά µου Η έγκριση της διδακτορικής διατριβής από το Τµήµα Γεωλογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών δεν υποδηλώνει και αποδοχή των απόψεων του συγγραφέα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 3 1. Α ΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ - Η ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΚΑΙ ΙΕΘΝΗ ΧΩΡΟ 7 1.1. Γενικά 7 1.2. Κύριες κατηγορίες µητρικού πετρώµατος για παραγωγή αδρανών υλικών 7 1.2.1. Μαγµατικά πετρώµατα 8 1.2.2. Ιζηµατογενή πετρώµατα 8 1.2.3. Μεταµορφωµένα πετρώµατα 9 1.3. Είδη αδρανών υλικών µε βάση στοιχεία προέλευσης και κοκκοµετρικής διαβάθµισης 9 1.3.1. Προέλευση 10 1.3.2. Πηγή λήψης 14 1.3.3. Μέγεθος κόκκων 17 1.3.4. Ειδικό βάρος 18 1.4. Καθορισµός περιοχών απόληψης αδρανών υλικών 19 1.5. Eργαστηριακές δοκιµές αδρανών υλικών. 20 1.6. Η συµβολή των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών στον εντοπισµό και 29 την αποτίµηση πηγών αδρανών υλικών 1.6.1. οµή 30 1.6.2. Εφαρµογές στη Γεωλογία 31 1.7. Ελληνικές και ιεθνείς προδιαγραφές που αφορούν στα αδρανή υλικά 33 1.8. Νοµοθετικό πλαίσιο λειτουργίας και εκµετάλλευσης λατοµείων αδρανών υλικών και οι επιπτώσεις στο περιβάλλον 36 1.9. Έρευνες και µελέτες στον Ελληνικό και ιεθνή χώρο σχετικά µε την αναζήτηση αδρανών υλικών 38 2. ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΟΜΗ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΑΧΑΪΑΣ 43 2.1. Γενικά 43 2.2. Γεωµορφολογία 43 2.3 Γεωδυναµική εξέλιξη 46 2.4. Στρωµατογραφική διάρθρωση του προνεογενούς υποβάθρου της περιοχής έρευνας. 49 2.4.1. Ιόνιος ζώνη 50 2.4.2. Ζώνη Γαβρόβου - Τρίπολης 51 2.4.3. Ζώνη Ωλονού - Πίνδου 53 2.5. Πλειοκαινικοί Τεταρτογενείς σχηµατισµοί 54 2.6. Νεοτεκτονική της ευρύτερης περιοχής 60 3. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΑΧΑΪΑΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΕΣ 65 ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ Α ΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 3.1. Γενικά 65 3.2. Χαλαρές αδροµερείς αποθέσεις του Τεταρτογενούς 65 3.3. Αδροµερή Πλειο-Πλειστοκαινικά και Πλειστοκαινικά ιζήµατα 67 3.4. Φλύσχης 70 3.5. Ασβεστολιθικοί σχηµατισµοί 71 4. ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΟΚΙΜΕΣ Α ΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 75 4.1. Μέθοδοι έρευνας - Γενικά 75 4.2. Εργαστηριακές δοκιµές 76 4.2.1. Γενικές ιδιότητες 77 4.2.1.1. ειγµατοληψία 77 4.2.1.2. Πετρογραφική εξέταση 79 i

4.2.2. Γεωµετρικές ιδιότητες 80 4.2.2.1. Κοκκοµετρική ανάλυση 80 4.2.2.2. Προσδιορισµός του είκτη Πλακοειδούς 85 4.2.2.3. Προσδιορισµός του είκτη Επιµήκυνσης 87 4.2.2.4. Προσδιορισµός του είκτη Ισοδύναµου Άµµου 89 4.2.2.5. Προσδιορισµός σβόλων αργίλου και εύθρυπτων κόκκων στα αδρανή (Ρ) 91 4.2.3. Φυσικές και Μηχανικές ιδιότητες 93 4.2.3.1. Προσδιορισµός Ειδικού Βάρους (Gs) και Υγρασίας Απορρόφησης (w a ) 93 χονδρόκοκκων αδρανών υλικών 4.2.3.2. Προσδιορισµός της αντοχής σε τριβή και κρούση των αδρανών υλικών µε τη µηχανή Los Angeles (LAAV) 95 4.2.3.3. Προσδιορισµός του είκτη Αντοχής σε Κρούση (AIV) 98 4.2.3.4. Προσδιορισµός της Συνεκτικότητας 99 4.2.4. Ιδιότητες σε Θερµικές και Καιρικές µεταβολές 103 4.2.4.1. Προσδιορισµός της ανθεκτικότητας σε αποσάθρωση (υγεία) µε τη χρήση θειικών αλάτων (S) 103 4.3. ηµιουργία χαρτών µε τη χρήση των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών 106 5. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΘΕΣΕΙΣ ΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ 109 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΟΚΙΜΩΝ Α ΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 5.1. Γενικά 109 5.2. Χαλαρές αδροµερείς αποθέσεις 109 5.2.1. Χαλαρές αδροµερείς αλλουβιακές αποθέσεις χαµηλών περιοχών, υλικά κοίτης ποταµών και υλικά ποτάµιων αναβαθµίδων (Al). 110 5.2.2. Χαλαρά αδροµερή πλευρικά κορήµατα και κώνοι κορηµάτων (Sc). 121 5.2.3. Χαλαρά αδροµερή Πλειο-Πλειστοκαινικά και Πλειστοκαινικά ιζήµατα (Pl) 129 5.2.3.1. Λεκάνη Κορινθιακού 130 5.2.3.1. Λεκάνη Πατραϊκού 150 5.2.3.1. Λεκάνη Λεοντίου 162 5.3. Ασβεστολιθικοί σχηµατισµοί 176 5.4. Συγκεντρωτικά αποτελέσµατα εργαστηριακών δοκιµών 186 6.ΣΧΕΣΕΙΣ ΓΕΝΙΚΩΝ, ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΩΝ, ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Ι ΙΟΤΗΤΩΝ 193 6.1. Γενικά 193 6.2. Γεωµετρικές ιδιότητες 194 6.3. Φυσικές και Μηχανικές ιδιότητες 194 6.3.1. Μικτό Φαινόµενο Ειδικό Βάρος (Gs) και Υγρασία Απορρόφησης (wa) 194 6.3.2. είκτης Los Angeles (LAAV) και δείκτης αντοχής σε κρούση (AIV) 197 6.3.3. είκτης Los Angeles (LAAV) και Υγρασία Απορρόφησης (wa) 199 6.4. Γενικές ιδιότητες και Φυσικές, Μηχανικές ιδιότητες 201 6.5. Γεωµετρικές ιδιότητες και Φυσικές, Μηχανικές ιδιότητες 204 6.6. Φυσικές, Μηχανικές ιδιότητες και ιδιότητες σε Θερµικές και Καιρικές µεταβολές 211 7. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΑΧΑΪΑΣ 213 ΜΕ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΤΗΝ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑ ΤΟΥΣ ΩΣ Α ΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 7.1. Γενικά 213 7.2. Οι κυριότερες χρήσεις των αδρανών υλικών 213 7.2.1. Σκυροδέµατα 215 7.2.2. Έργα οδοποιίας 218 7.2.2.1. Βάσεις και υποβάσεις οδοστρωµάτων 218 7.2.2.2. Παρασκευή Ασφαλτοµιγµάτων 220 7.2.2.3. Επιχώµατα 223 7.2.3. Κονιάµατα 225 ii

7.2.4. Έρµα σιδηροδροµικής γραµµής 226 7.2.5. Άλλες εφαρµογές 227 7.2.5.1. Στραγγιστήρια και φίλτρα 228 7.2.5.2. Βράχοι θωράκισης 228 7.2.5.3. Συρµατοκιβώτια 229 7.3. Τα λατοµεία του Νοµού Αχαΐας 230 7.4. Περιβαλλοντικοί περιορισµοί 232 7.5. Αξιολόγηση των τεχνικογεωλογικών ενοτήτων του Νοµού Αχαΐας 234 7.5.1. Περιβάλλοντα ιζηµατογένεσης χαλαρών αδροµερών ιζηµάτων 235 7.5.2. Χαλαρές αδροµερείς αλλουβιακές αποθέσεις χαµηλών περιοχών, υλικά κοίτης ποταµών και υλικά ποτάµιων αναβαθµίδων (Al) 241 7.5.3. Χαλαρά αδροµερή πλευρικά κορήµατα και κώνοι κορηµάτων (Sc) 243 7.5.4. Χαλαρά αδροµερή Πλειο Πλειστοκαινικά και Πλειστοκαινικά ιζήµατα (Pl) 246 7.5.5. Ασβεστολιθικοί σχηµατισµοί 254 8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 257 SUMMARY 269 RESUME 279 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 289 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ι: Εργαστηριακές δοκιµές αδρανών υλικών ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙ: Αποτελέσµατα εργαστηριακών δοκιµών - Χαλαρές αδροµερείς αλλουβιακές αποθέσεις χαµηλών περιοχών, υλικά κοίτης ποταµών και υλικά ποτάµιων αναβαθµίδων (Al) - Χαλαρά αδροµερή πλευρικά κορήµατα και κώνοι κορηµάτων (Sc) - Χαλαρά αδροµερή Πλειο Πλειστοκαινικά και Πλειστοκαινικά ιζήµατα (Pl) - Ασβεστολιθικοί Σχηµατισµοί (L) iii

ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Στη διατριβή αυτή διερευνώνται οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες του Νοµού Αχαΐας σε σχέση µε την αναζήτηση εδαφικών και βραχωδών σχηµατισµών που µπορούν να χρησιµοποιηθούν ως αδρανή υλικά για διάφορες χρήσεις. Η παρουσίαση των αποτελεσµάτων έγινε µε τη χρήση νέων ηλεκτρονικών εφαρµογών έτσι ώστε η εργασία αυτή να αποτελέσει τη βάση για τον εντοπισµό και χωροθέτηση κατάλληλων περιοχών µε σκοπό τη δηµιουργία λατοµικών µονάδων για να καλύψουν κυρίως τις αυξηµένες ανάγκες των µεγάλων τεχνικών έργων που εκτελούνται στην ευρύτερη περιοχή. Οι εργαστηριακές δοκιµές της παραπάνω διατριβής πραγµατοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας του Τµήµατος Γεωλογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών. Με την ολοκλήρωση της διατριβής αυτής, θα ήθελα να εκφράσω τις θερµές ευχαριστίες µου σε όλους εκείνους που συνέβαλαν ποικιλότροπα στην πραγµατοποίησή της και ιδιαίτερα: Στον επιβλέποντα καθηγητή της διατριβής και διευθυντή του εργαστηρίου Τεχνικής Γεωλογίας κ. Γ. Κούκη, για την ανάθεση του θέµατος, το συνεχές ενδιαφέρον του για την ολοκλήρωσή της και τις καθοριστικές συµβουλές του και υποδείξεις σε όλα τα στάδια της διατριβής, την κριτική θεώρηση του κειµένου καθώς και για την εµπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπό µου. Στον επίκουρο καθηγητή κ. Νικόλαο Σαµπατακάκη για την ουσιαστική συνεργασία, τις ατελείωτες ώρες που διέθεσε σε συζητήσεις επιστηµονικού ενδιαφέροντος, τη διόρθωση του κειµένου και των επιστηµονικών εργασιών που προέκυψαν καθώς και τη συµµετοχή του στην τριµελή συµβουλευτική επιτροπή. Στον αναπληρωτή καθηγητή κ. Νικόλαο Λαµπράκη για τη συµµετοχή του στην τριµελή συµβουλευτική επιτροπή και τις χρήσιµες παρατηρήσεις του. Στον καθηγητή κ. Νικόλαο Κοντόπουλο, στον καθηγητή κ. Κωνσταντίνο Χατζηπαναγιώτου, στον αναπληρωτή καθηγητή κ. Αβραάµ Ζεληλίδη και στον επίκουρο καθηγητή κ. Γεώργιο Τσιαµπάο για την συµµετοχή τους στην επταµελή εξεταστική επιτροπή και τις πολύ χρήσιµες παρατηρήσεις τους. Στους συναδέλφους γεωλόγους ρα Νικόλαο Κατριβέση και Μαρίνο Χαραλαµπάκη για την πολύτιµη συνεργασία τους σε θέµατα Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών. 1

Στους συνάδελφους Γεωλόγους Υποψήφιους ιδάκτορες Στέλλα Παπανακλή, Ναταλία Σπανού και ηµήτρη Μουρτά για την χρήσιµη ανταλλαγή απόψεων. Στους συνάδελφους Γεωλόγους και φίλους Άγκυ Τσάκου, Σταύρο Καλαϊτζίδη και ρα Άρη Στεφάτο για τη στήριξή τους σε όλη τη διάρκεια της διατριβής και τις χρήσιµες συµβουλές τους. Στους συνάδελφους Γεωλόγους Γεώργιο ιαλυνά και Αντριάνα Λαµπροπούλου για το συνεχές ενδιαφέρον τους. Στους προπτυχιακούς φοιτητές Ηρακλή Κιτσόπουλο, Χριστίνα Παπαχρήστου και Χρήστο Νικολάου που πραγµατοποίησαν τη διπλωµατική τους εργασία στο εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας σε θέµατα σχετικά µε το αντικείµενο της διατριβής. Στην κυρία Bertolani Marie-Hélène για τη βοήθειά της στη µετάφραση της περίληψης της διατριβής στα Γαλλικά και τη στήριξή της σε όλη τη διάρκεια της διατριβής. Τέλος θα ήθελα να εκφράσω την απέραντη ευγνωµοσύνη µου στους γονείς µου και τον αδερφό µου για τη στήριξή τους ηθικά και οικονοµικά αλλά και για την υποµονή και συµπαράστασή τους σε όλη τη διάρκεια των σπουδών µου. 2

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η διατριβή αυτή έχει σαν αντικείµενο τη διερεύνηση των τεχνικογεωλογικών συνθηκών του Νοµού Αχαΐας µε σκοπό την αναζήτηση εδαφικών και βραχωδών σχηµατισµών που µπορούν να χρησιµοποιηθούν ως αδρανή υλικά για διάφορες χρήσεις. Από την αρχαιότητα η ανάγκη του ανθρώπου να βελτιώσει τις συνθήκες διαβίωσής του οδήγησε στην εξέλιξη των µέσων µεταφοράς για την διακίνηση των αγαθών µε την κατασκευή οδικών έργων και τη χρήση των κατάλληλων αδρανών υλικών. Από τους Ρωµαϊκούς λιθόστρωτους δρόµους µέχρι τα σύγχρονα αντιολισθηρά οδοστρώµατα η συµµετοχή των υλικών αυτών θεωρείται καθοριστική. Για το λόγο αυτό η έρευνα είναι εντατική σχετικά µε την τυποποίηση των αδρανών για διάφορες χρήσεις στα τεχνικά έργα καθώς και την εξασφάλιση των αναγκαίων ποσοτήτων µε το µικρότερο κόστος µέσω της αξιολόγησης όλων των πιθανών πηγών. Αν και η αξία τους σαν βασικά προϊόντα είναι χαµηλή, τα φυσικά αδρανή είναι βασικός δείκτης στην οικονοµική ανάπτυξη ενός τόπου. Η παραγωγή τους συνδέεται άµεσα µε τον πληθυσµό και τη βιοµηχανική ανάπτυξη. Οι συνήθεις χρήσεις τους είναι: αδρανή υπόβασης δρόµων και ασφαλτοτάπητα, υλικά πλήρωσης, θραυστά αδρανή για σκυρόδεµα, rip- rap για φράγµατα και επιχώµατα (Κούκης, 1998). Επίσης χρησιµοποιούνται όλο και περισσότερο σε διάφορες περιβαλλοντικές εφαρµογές όπως την προστασία των εδαφών από τη διάβρωση, ως φίλτρα για τον καθαρισµό των νερών, την ευστάθεια φυσικών και τεχνητών πρανών, τη σταθεροποίηση κατολισθητικών φαινοµένων µε την κατασκευή στραγγιστηρίων κ.α. Πολλοί παράγοντες επιδρούν στις διαδικασίες παραγωγής αδρανών. Οι κύριοι αφορούν στη φύση και τα χαρακτηριστικά των ακατέργαστων υλικών, τις απαιτήσεις της αγοράς για ειδικά αδρανή και τη διαθέσιµη τεχνολογία να παράγει τα επιθυµητά αδρανή από τα διαθέσιµα αρχικά υλικά. Επειδή τα κεφάλαια που απαιτούνται για νέες πηγές είναι µεγάλα και τα κέρδη µικρά, χρειάζεται µεγιστοποίηση των προϊόντων που παράγονται από τα αρχικά υλικά (Lane & Forster, 2000). Οι συνεχώς αυξανόµενες ανάγκες δηµιουργούν πιέσεις για την εξεύρεση νέων πηγών αδρανών υλικών κάτω όµως από περιβαλλοντικούς περιορισµούς και κανόνες. Αν και οι πηγές που υπάρχουν είναι τεράστιες χρειάζεται ορθολογική διαχείριση περιβαλλοντικά και τεχνικά, έτσι ώστε να διασωθούν φυσικές πηγές για τις µελλοντικές γενιές. Γι αυτό και οι παραγωγοί αδρανών πρέπει να ακολουθούν σχολαστικά τους περιβαλλοντικούς κανόνες αλλά και να ελέγχονται από την πολιτεία για το σκοπό αυτό (Tepordei, 1999). 3

ιδακτορική ιατριβή Τα τελευταία χρόνια σε πολύ ανεπτυγµένες χώρες όπως οι Ηνωµένες Πολιτείες Αµερικής, έχει αρχίσει η παραγωγή ανακυκλωµένων αδρανών κυρίως από ασφαλτικά οδοστρώµατα και παλιούς δρόµους. Η αυξανόµενη ζήτηση αδρανών ιδιαίτερα σε αστικές περιοχές όπου η χωροθέτηση λατοµικών ζωνών είναι δύσκολη, κάνει επιτακτική την ανάγκη για χρησιµοποίηση τέτοιων αδρανών υλικών έπειτα από λεπτοµερή διερεύνηση έτσι ώστε η απόδοση των τελικών προϊόντων που θα προκύψουν να είναι η βέλτιστη δυνατή (Lane & Forster, 2000). Στον Ελληνικό χώρο τα αποθέµατα των πετρωµάτων που είναι κατάλληλα για παραγωγή αδρανών είναι πρακτικά απεριόριστα. Η ακαταλληλότητα των αδρανών υλικών που χρησιµοποιούνται ορισµένες φορές οφείλεται στην ανεξέλεγκτη και ευκαιριακή προµήθεια, δυστυχώς µε την ανοχή της πολιτείας. Καλή ποιότητα αδρανών υλικών µπορεί να εξασφαλιστεί αρχικά από σωστά επιλεγµένες θέσεις λατόµευσης (Σάλτας, 1998). Την τελευταία δεκαετία στο Νοµό Αχαΐας έχουν γίνει µεγάλα τεχνικά έργα όπως η Ευρεία Παράκαµψη της πόλης των Πατρών, η Γέφυρα Ρίου Αντιρρίου, ενώ και η οικοδοµική δραστηριότητα παρουσιάζεται αυξηµένη. Παράλληλα έχουν προγραµµατιστεί µεγάλα τεχνικά έργα όπως ο νέος αυτοκινητόδροµος Κορίνθου Πατρών (Νέα Εθνική Οδός ΝΕΟ), η κατασκευή της νέας Σιδηροδροµικής Γραµµής Υψηλών Ταχυτήτων Κορίνθου Πατρών (ΣΓΥΤ), το φράγµα του ποταµού Πύρου και πολλά άλλα µικρότερα. Από τις τρεις εγκεκριµένες λατοµικές ζώνες του Νοµού που εκµεταλλεύονται ασβεστολιθικά πετρώµατα, οι δύο είναι ανενεργές, λόγω κυρίως της ποιότητας των υλικών, ενώ η τρίτη, στην περιοχή του Αράξου, όπου βρίσκονται και τα κύρια λατοµεία του Νοµού, πρόκειται σύντοµα να διακόψει τη λειτουργία αφού η περιοχή έχει χαρακτηριστεί προστατευόµενη (Natura 2000). Έτσι, η ανυπαρξία λατοµικών ζωνών οδηγεί σε ευκαιριακή απόληψη αδρανών υλικών από τις κοίτες των µεγάλων ποταµών του Νοµού που όµως δεν είναι ικανή να καλύψει τις ανάγκες του Νοµού και των µεγάλων τεχνικών έργων σε αδρανή υλικά. Παράλληλα δηµιουργεί σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήµατα, λόγω κυρίως της καταστροφής των υδροφόρων οριζόντων, της δηµιουργίας πληµµυρών και µεταφοράς ανεπιθύµητων ποσοτήτων φερτών υλικών στις κατάντη οικιστικές περιοχές και το θαλάσσιο περιβάλλον. Με βάση τα παραπάνω είναι επιτακτική η ανάγκη για τον άµεσο καθορισµό νέων λατοµικών ζωνών καθώς η ανεξέλεγκτη όπως αναφέρθηκε απόληψη αδρανών υλικών από διάφορες περιοχές εγκυµονεί σοβαρούς κινδύνους γιατί τα υλικά δεν εξετάζονται πριν από τη χρήση τους και ως εκ τούτου δεν πληρούν τις προδιαγραφές που έχουν καθοριστεί στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Ένωσης, ενώ παράλληλα το κόστος παραγωγής είναι αυξηµένο. 4

Εισαγωγή Στην παρούσα διατριβή εξετάζονται οι φυσικές, µηχανικές και χηµικές ιδιότητες των αδροµερών χαλαρών αποθέσεων του Νοµού, οι οποίες µπορούν να αποτελέσουν «φυσικά κοιτάσµατα» απόληψης αδρανών υλικών και βρίσκονται σε αφθονία στην ευρύτερη περιοχή καθώς και των ασβεστολιθικών σχηµατισµών που χρησιµοποιούνται κατά βάση για την παραγωγή θραυστών αδρανών. Στόχος της διατριβής είναι και η δηµιουργία βάσης δεδοµένων µε τη βοήθεια των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών στην οποία θα αποτυπωθούν σε χάρτες όλες οι περιοχές που πληρούν τα κριτήρια για να χρησιµοποιηθούν ως πηγές λήψης αδρανών υλικών µε στόχο την ορθολογική διαχείριση. Φυσικά η τελική επιλογή µιας περιοχής για τη δηµιουργία λατοµικής ζώνης και ανάπτυξη λατοµείου εξαρτάται και από άλλους παράγοντες όπως: η προσπέλαση, η γεωγραφική της θέση, ο όγκος των αποθεµάτων, εξειδικευµένες απαιτήσεις για διάφορες χρήσεις, περιβαλλοντικοί περιορισµοί, παρουσία αρχαιολογικών χώρων και µνηµείων κ.α. Για πολλούς από τους παράγοντες αυτούς γίνεται απλή αναφορά χωρίς να αποτελούν αντικείµενο έρευνας της διατριβής. Η διάρθρωση της διδακτορικής διατριβής βασίζεται σε οκτώ κεφάλαια, τα περιεχόµενα των οποίων είναι τα εξής: Στο πρώτο γίνεται αναφορά στις κατηγορίες αδρανών υλικών, αναφέρονται συνοπτικά οι εργαστηριακές δοκιµές προσδιορισµού των κυριότερων γενικών, γεωµετρικών, φυσικών, µηχανικών και χηµικών παραµέτρων που είναι απαραίτητες για τον προσδιορισµό της καταλληλότητας υλικών ως αδρανών καθώς και η συµβολή των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών στον εντοπισµό νέων πηγών αδρανών υλικών. Επίσης γίνεται µία βιβλιογραφική ανασκόπηση για την µέχρι σήµερα έρευνα στην Ελλάδα και διεθνώς για τα αδρανή υλικά. Στο δεύτερο περιγράφονται οι γεωµορφολογικές συνθήκες, η γεωτεκτονική εξέλιξη, η γεωλογική δοµή και η νεοτεκτονική της ευρύτερης περιοχής του Νοµού ενώ µε τη βοήθεια των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών η πληροφόρηση αυτή αποτυπώνεται σε χάρτες. Στο τρίτο, µε βάση βιβλιογραφικά δεδοµένα και εργασία υπαίθρου, χαρτογραφούνται σε κλίµακα 1:50.000 και περιγράφονται οι περιοχές που αρχικά θεωρούνται κατάλληλες για απόληψη αδρανών υλικών. Οι περιοχές αυτές εντοπίζονται στις χαλαρές αδροµερείς αποθέσεις του Τεταρτογενούς (αλλουβιακές αποθέσεις χαµηλών περιοχών, υλικά κοίτης ποταµών και υλικά ποτάµιων αναβαθµίδων, πλευρικά κορήµατα και κώνοι κορηµάτων), στα χαλαρά αδροµερή Πλειο Πλειστοκαινικά και Πλειστοκαινικά ιζήµατα και στους ασβεστολιθικούς σχηµατισµούς. 5

ιδακτορική ιατριβή Στο τέταρτο παρουσιάζεται η µεθοδολογία έρευνας και γίνεται εκτενής αναφορά για τον τρόπο εκτέλεσης των εργαστηριακών δοκιµών. Έπειτα από τη δειγµατοληψία αντιπροσωπευτικών δειγµάτων σε 63 περιοχές του Νοµού Αχαΐας, οι δοκιµές που εκτελέστηκαν σε κάθε δείγµα αφορούν: στις γενικές ιδιότητες (πετρογραφική εξέταση), τις γεωµετρικές ιδιότητες (κοκκοµετρική ανάλυση, προσδιορισµός του δείκτη πλακοειδούς, του δείκτη επιµήκυνσης, του ισοδύναµου άµµου και του ποσοστού σβώλων αργίλου και εύθρυπτων κόκκων), τις φυσικές και µηχανικές ιδιότητες (προσδιορισµός του µικτού ειδικού βάρους και της υγρασίας απορρόφησης, του δείκτη αντίστασης σε τριβή και κρούση µε τη µηχανή Los Angeles, του δείκτη αντίστασης σε κρούση, και των ορίων συνεκτικότητας), και τις ιδιότητες σε θερµικές και καιρικές µεταβολές (προσδιορισµός της αποσάθρωσης µε άλατα θειικού νατρίου). Τα δείγµατα οµαδοποιήθηκαν ανάλογα µε την προέλευσή τους και τη γεωλογία κάθε περιοχής. Στο πέµπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα των εργαστηριακών δοκιµών των δειγµάτων που εξετάστηκαν. Για κάθε δείγµα, δίνεται η σχηµατική τοµή της στενής περιοχής δειγµατοληψίας, τα αποτελέσµατα των εργαστηριακών δοκιµών καθώς και οι µέγιστες, ελάχιστες και µέσες τιµές των εργαστηριακών δοκιµών για τις διάφορες κατηγορίες των σχηµατισµών που εξετάσθηκαν. Τα αποτελέσµατα συγκρίνονται µε διεθνή βιβλιογραφικά δεδοµένα. Στο έκτο γίνεται αξιολόγηση των παραπάνω αποτελεσµάτων και συσχετίζονται οι γενικές, γεωµετρικές, φυσικές και µηχανικές ιδιότητες των σχηµατισµών που εξετάστηκαν. Επίσης συγκρίνονται οι τιµές των εργαστηριακών αποτελεσµάτων των τεχνικογεωλογικών ενοτήτων που έχουν διαχωριστεί και δικαιολογείται η διαφορετικότητα των αποτελεσµάτων από περιοχή σε περιοχή. Στο έβδοµο αναφέρονται οι κυριότερες εφαρµογές των αδρανών υλικών. Παράλληλα απεικονίζονται σε χάρτη οι υφιστάµενες λατοµικές ζώνες του Νοµού καθώς και οι περιοχές φυσικού κάλους, δεδοµένου ότι απαγορεύεται η δηµιουργία λατοµικών ζωνών σε αυτές. Επίσης οι περιοχές που εξετάστηκαν χωρίζονται µε βάση την καταλληλότητα των υλικών τους για τις διάφορες χρήσεις (σκυρόδεµα, οδοποιία, έρµα σιδηροδροµικών γραµµών κ.α.) Τέλος στο όγδοο κεφάλαιο παρατίθενται συνοπτικά τα συµπεράσµατα της διατριβής. 6

Α ΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ - Η ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΚΑΙ ΙΕΘΝΗ ΧΩΡΟ 1 1.1. Γενικά Αδρανή υλικά είναι τα διαβαθµισµένα, ορυκτής ή βιοµηχανικής προέλευσης, υλικά που χρησιµοποιούνται είτε µε κάποιο συγκολλητικό µέσο (για παρασκευή κονιαµάτων, σκυροδεµάτων, ασφαλτοµιγµάτων κλπ.) είτε αυτούσια (έρµα σιδηροδροµικών γραµµών, στραγγιστήρια, επιχώµατα, βράχοι θωράκισης κλπ.), σε διάφορα τεχνικά έργα. Ο όρος αδρανές (aggregate) είχε καθοριστεί παλαιότερα από την Αµερικάνικη Εταιρία οµικών Υλικών ως εξής: το αδρανές στην περίπτωση υλικού κατασκευής προσδιορίζει ένα υλικό που όταν αναµιχθεί σε µία θεµελιώδη µάζα σχηµατίζει σκυροδέµατα, ασφάλτους, κονιάµατα κλπ. (krynnine & Judd, 1957). Ο Ν. 1428/1984 περί εκµετάλλευσης λατοµείων δίνει ένα τεχνοκρατικό ορισµό για τα αδρανή υλικά. Έτσι αδρανή είναι τα υλικά διαφόρων διαστάσεων που προέρχονται από την εξόρυξη κατάλληλων πετρωµάτων ή την απόληψη φυσικών αποθέσεων θραυσµάτων τους και χρησιµοποιούνται όπως έχουν ή µετά από θραύση ή λειοτρίβηση ή ταξινόµηση για την κατασκευή σκυροδεµάτων ή κονιαµάτων ή µε τη µορφή σκύρων ή µεγαλύτερων κοµµατιών, στην οδοποιία ή σε λοιπά τεχνικά έργα ή οικοδοµές, καθώς και τα ασβεστολιθικά πετρώµατα που χρησιµοποιούνται για την παραγωγή ασβέστη ή υδραυλικών κονιών ή συλλιπασµάτων µεταλλουργίας. Σύµφωνα µε την κλασσική αντίληψη, δεν αντιδρούν χηµικά µε το συγκολλητικό µέσο παρά µόνο συγκρατούνται από αυτό. Στην πραγµατικότητα όµως πρόκειται για υλικά χηµικά ενεργά που ελέγχουν τις ιδιότητες και τη συµπεριφορά της µάζας στην οποία συµµετέχουν. 1.2. Κύριες κατηγορίες µητρικού πετρώµατος για παραγωγή αδρανών υλικών Τα πετρώµατα κατατάσσονται σε τρεις κύριες κατηγορίες ανάλογα µε τον τρόπο σχηµατισµού τους: Τα µαγµατικά, τα οποία προέρχονται από τη στερεοποίηση (πήξη) φυσικού πυριτικού τήγµατος, Τα ιζηµατογενή, που προκύπτουν από καθίζηση υλικού, που βρίσκεται διαλυµένο ή αιωρείται στο νερό ή σ άλλο ρευστό µέσο ή στον αέρα, και αναπτύσσονται σε στρώµατα µε σηµαντικές διαστάσεις, ενώ το υλικό από το οποίο προέρχονται είναι υλικό αποσάθρωσης από πετρώµατα που προϋπήρχαν, 7

ιδακτορική ιατριβή Τα µεταµορφωµένα, που προέρχονται από τη µεταµόρφωση µαγµατικών ή ιζηµατογενών πετρωµάτων κάτω από την επίδραση φυσικοχηµικών παραγόντων. 1.2.1. Μαγµατικά πετρώµατα Τα µαγµατικά υποδιαιρούνται σε: πλουτώνια που σχηµατίζονται µε κρυστάλλωση του µάγµατος σε µεγάλο βάθος κάτω από την επιφάνεια της γης, σε ηφαιστειακά, τα οποία στερεοποιούνται στην επιφάνεια της γης από µαγµατικές διεργασίες που χαρακτηρίζονται ως εκδηλώσεις ηφαιστειότητας και σε µία µικρότερης σηµασίας κατηγορία, τα φλεβικά, που σχηµατίζονται µέσα σε ρήγµατα προϋπαρχόντων πετρωµάτων και παρουσιάζουν σχετικά µικρή εµφάνιση. Κύριοι εκπρόσωποι των πλουτώνιων πετρωµάτων είναι οι γρανίτες και οι διορίτες τα οποία είναι συµπαγή και σκληρά πετρώµατα, ανθεκτικά στην αποσάθρωση και τον παγετό και µπορούν να χρησιµοποιηθούν σε όλες τις κύριες εφαρµογές των αδρανών υλικών, όπως για σκυρόδεµα, ως υλικά οδοστρωσίας και για έρµα σιδηροδροµικής γραµµής. Οι γάββροι είναι βασικά πλουτώνια πετρώµατα, λιγότερο ανθεκτικά στην αποσάθρωση και κατόπιν ελέγχων µπορούν και αυτά να χρησιµοποιηθούν στις παραπάνω εφαρµογές (Τσιάβου κ.α., 2004). Από τα ηφαιστειακά πετρώµατα ξεχωρίζουν οι ρυόλιθοι και ιδιαίτερα οι ανδεσίτες και δακίτες που είναι ιδανικοί για έρµα σιδηροδροµικής γραµµής και υλικά οδοστρωσίας ενώ κατόπιν ελέγχων µπορούν να χρησιµοποιηθούν και για σκυρόδεµα. Οι βασάλτες είναι ιδανικά πετρώµατα για έρµα σιδηροδροµικής γραµµής, βάσεις και υποβάσεις δρόµων, ενώ κατόπιν ελέγχων µπορούν να χρησιµοποιηθούν για σκυροδέµατα και αντιολισθηρές στρώσεις. 1.2.2. Ιζηµατογενή πετρώµατα Τα ιζηµατογενή υποδιαιρούνται σε: κλαστικά, τα οποία είναι προϊόντα φυσικής (µηχανικής) αποσάθρωσης άλλων πετρωµάτων, χωρίς να µεσολαβεί χηµική αλλαγή των συστατικών τους, χηµικά, που προέρχονται από την καθίζηση αποσαθρωµένου υλικού που βρίσκεται διαλυµένο στο διαλυτικό µέσο (συνήθως γλυκό ή θαλασσινό νερό), σε συνδυασµό µε την εξάτµιση του διαλυτικού µέσου, και σε βιογενή, τα οποία σχηµατίζονται ύστερα από την παρέµβαση του έµβρυου κόσµου. Ο κύριος εκπρόσωπος των ιζηµατογενών πετρωµάτων που χρησιµοποιείται ως θραυστό υλικό για σκυρόδεµα και ως υλικό οδοστρωσίας είναι ο ασβεστόλιθος, όπου το µεγάλο εύρος εφαρµογών του οφείλεται περισσότερο στην ευκολία εξόρυξής του σε σχέση µε άλλα 8

Κεφάλαιο 1: Αδρανή υλικά Η κατάσταση στον Ελληνικό και ιεθνή χώρο πετρώµατα καθώς και στην αφθονία του παρά στη συµπεριφορά του ως αδρανές υλικό. Μέχρι πρόσφατα χρησιµοποιείτο ως έρµα σιδηροδροµικής γραµµής, ενώ ακόµη και σήµερα χρησιµοποιείται ενίοτε σε αντιολισθηρές στρώσεις. Οι πρόσφατες αµµοχαλικώδεις αποθέσεις, όπως επίσης και υψηλής αντοχής ψαµµίτες, µε χαµηλό πορώδες και µεγάλη αντίσταση στη στίλβωση, µπορούν να χρησιµοποιηθούν κατόπιν ελέγχων και κατάλληλης επεξεργασίας σε σκυροδέµατα και ως υλικά οδοστρωσίας. Γενικά τα ιζηµατογενή πετρώµατα δεν µπορούν πια να χρησιµοποιηθούν ως έρµα σιδηροδροµικής γραµµής τρένων υψηλών ταχυτήτων καθώς σύµφωνα και µε τις νέες προδιαγραφές της ΕΡΓΑΟΣΕ αποκλείονται λόγω χαµηλής αντοχής. 1.2.3. Μεταµορφωµένα πετρώµατα Είναι τα πετρώµατα για τα οποία όλες οι ενδείξεις (γεωλογικές, ορυκτολογικές, ιστολογικές κλπ.) οδηγούν στο συµπέρασµα ότι έχουν προέλθει από άλλα πετρώµατα τα οποία προϋπήρχαν και τα οποία παραµένοντας σε στερεή κατάσταση τροποποιήθηκαν ιστολογικά, ορυκτολογικά ή και χηµικά από τη δράση κάποιων διεργασιών που συνολικά τις χαρακτηρίζουµε µε τον όρο µεταµόρφωση. Κύριος εκπρόσωπός τους είναι ο γνεύσιος, που µπορεί κατόπιν ελέγχων να χρησιµοποιηθεί σε σκυροδέµατα, και ειδικότερα ο ορθογνεύσιος, χρησιµοποιείται ως υλικό οδοστρωσίας αλλά και για έρµα σιδηροδροµικής γραµµής. Ο χαλαζίτης είναι σκληρό πέτρωµα και είναι δαπανηρή η κατεργασία του, αλλά αποτελεί πολύ καλό υλικό για εφαρµογές όπως σκυροδέµατα και υλικά οδοστρωσίας ενώ είναι ιδανικό για έρµα σιδηροδροµικής γραµµής. Οι µαρµαρυγιακοί σχιστόλιθοι και οι φυλλίτες λόγω της µεγάλης σχιστότητας που έχουν αλλά και οι σερπεντινίτες, επειδή δεν είναι ανθεκτικοί στην αποσάθρωση και τη λείανση, αποφεύγονται να χρησιµοποιούνται ως αδρανή υλικά µε εξαίρεση τη χρήση τους ως διακοσµητικά πετρώµατα αλλά και κάποιες φορές κατόπιν ελέγχων σε βάσεις και υποβάσεις δρόµων (Τσιάβου κ.α., 2004). 1.3. Είδη αδρανών υλικών µε βάση στοιχεία προέλευσης και κοκκοµετρικής διαβάθµισης Τα αδρανή υλικά χωρίζονται σε οικογένειες µε βάση την προέλευσή τους, την πηγή λήψης τους, το µέγεθος των κόκκων τους αλλά και το ειδικό τους βάρος (Τσιάβου κ.α., 2004). 9

ιδακτορική ιατριβή 1.3.1. Προέλευση Με βάση την προέλευσή τους χωρίζονται σε: - φυσικής προέλευσης - τεχνητά ή βιοµηχανικά - ανακυκλωµένα Φυσικής προέλευσης Είναι τα αδρανή τα οποία έχουν ληφθεί από το φυσικό περιβάλλον και δεν έχουν υποστεί τίποτε περισσότερο από µηχανική επεξεργασία θραύσης, πλυσίµατος και διαλογής (πχ θραυστά πετρώµατα, αλλουβιακοί σχηµατισµοί, ποτάµιες, λιµναίες ή θαλάσσιες αποθέσεις, αποθέσεις άµµων ή χαλίκων, λάβα κλπ.). Αποτελούν τον κύριο όγκο τον αδρανών που χρησιµοποιούνται στο Ελληνικό χώρο αλλά και παγκοσµίως. Οι αµµοχαλικώδεις χαλαρές αποθέσεις (sand and gravel deposits) κερδίζουν συνεχώς έδαφος στη βιοµηχανία των υλικών κατασκευής, δεδοµένου ότι είναι εύκολη η απόληψή τους, ενώ βρίσκονται συνήθως σε περιοχές µε ήπιο ανάγλυφο και εύκολη πρόσβαση. Χρειάζεται µόνο η διάνοιξη ενός δρόµου προσπέλασης, για να µπορούν τα µεταφορικά µέσα να φτάσουν στο σηµείο φόρτωσης ενώ όταν πρόκειται για έργα που απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή, µπορεί να εγκατασταθούν µηχανικά κόσκινα για την ταξινόµηση των υλικών κατά το µέγεθος των κόκκων τους, καθώς και µηχανές πλύσεως για τον καθαρισµό τους από επιβλαβείς ουσίες (άλατα, οργανικές ουσίες κλπ). Επειδή δεν µπορούν να δώσουν υψηλής ποιότητας αδρανή υλικά και σε συνδυασµό µε το υψηλό κόστος µεταφοράς των υλικών, τα προϊόντα αυτά χρησιµοποιούνται µόνο σε κατασκευές κοντά στην πηγή λήψης. Το θραυστό υλικό χρησιµοποιείται για την παρασκευή σκυροδέµατος, σαν υλικό οδοστρωσίας και επιχωµάτων, ως έρµα σιδηροδρόµων, rip rap και άλλες εφαρµογές ανάλογα µε τη φύση του µητρικού πετρώµατος. Οι διαδικασίες λατόµευσης των υλικών καθώς και η µεταφορά των υλικών αυξάνουν το κόστος τους, ενώ η ραγδαία αστική ανάπτυξη και οι περιβαλλοντικοί περιορισµοί για τη δηµιουργία λατοµείων δηµιουργούν ελλείψεις θραυστού υλικού σε ορισµένες περιοχές. Σε χώρες όπως η Αµερική, όπου µεγαλουπόλεις απλώνονται σε εκτάσεις δεκάδων χιλιοµέτρων, το µέλλον στρέφεται στην υπόγεια λατόµευση υλικών, κυρίως ασβεστολίθων, αφού έτσι παρακάµπτονται προβλήµατα όπως περιβαλλοντικοί περιορισµοί, ο θόρυβος, η σκόνη και η αντίδραση της τοπικής κοινωνίας στη θέα ενός λατοµείου κοντά στην πόλη. 10

Κεφάλαιο 1: Αδρανή υλικά Η κατάσταση στον Ελληνικό και ιεθνή χώρο Τεχνητά ή βιοµηχανικά υλικά Είναι τα αδρανή που έχουν προκύψει ως προϊόντα ή παραπροϊόντα βιοµηχανικής δραστηριότητας, από χηµική ή θερµική επεξεργασία πρώτων υλών ορυκτής ή άλλης προέλευσης. Τα κυριότερα τεχνητά ή βιοµηχανικά υλικά αναφέρονται παρακάτω: Σκωρία Υψικαµίνων: Τα παραπροϊόντα των υψικαµίνων είναι δυνατόν να δώσουν µετά από αργή ψύξη και τεµαχισµό αδρανή µε ιδιότητες που καθορίζονται σε µεγάλο βαθµό από τη σύσταση της σκωρίας και το βαθµό ψύξης. Με χαµηλούς ρυθµούς ψύξης παρασκευάζονται αδρανή πυκνότητας 11-14 kν/m 3, που σε ορισµένες χώρες (π.χ. ΗΠΑ, Αγγλία) χρησιµοποιούνται για παρασκευή σκυροδέµατος και για προκατασκευασµένα προϊόντα όπως πλίνθοι, πάσσαλοι κλπ. Συχνά η παρουσία ενώσεων στη σκωρία όπως ο θειούχος σίδηρος µπορεί να προκαλέσει προβλήµατα ανθεκτικότητας σε διάρκεια. Ιπτάµενη τέφρα λιγνιτών: Είναι παραπροϊόν της καύσης λιγνίτη στους ατµοηλεκτρικούς σταθµούς και αποτελείται από κόκκους αργιλοπυριτικής σύστασης. Μπορεί να χρησιµοποιηθεί σαν προσθετικό σκυροδέµατος, σαν προσθετικό ως filler στην άσφαλτο, για τη σταθεροποίηση βάσεων και υποβάσεων και σε οδικά επιχώµατα. Οι προδιαγραφές των υλικών που χρησιµοποιούνται στις περιπτώσεις αυτές είναι αυστηρές, λόγω των σοβαρών περιβαλλοντικών επιπτώσεων που µπορεί να έχουν (δηµιουργία σκόνης κατά τη διάρκεια της κατασκευής, διήθηση βαρέων µετάλλων και θειικών αλάτων στο υπέδαφος κλπ.). Οι Μαρσέλλος κ.α. (1986) ασχολήθηκαν µε τη χρήση της ιπτάµενης τέφρας στην οδοποιία, εξετάζοντας εργαστηριακά και επιτόπου τις ιπτάµενες τέφρες Μεγαλόπολης και Πτολεµαϊδας σε διάφορα µίγµατα µε άλλα υλικά οδοστρωσίας. Μπετονίτης: Το υλικό αυτό είναι κολοειδής άργιλος εξαιρετικά πλαστική. Η κυριότερη ιδιότητά του είναι ότι απορροφάει µεγάλες ποσότητες νερού και διογκώνεται. Έχει ικανότητα διόγκωσης µε αύξηση του όγκου του µέχρι 15 φορές σε ξηρή κατάσταση, λόγω προσρόφησης νερού που µπορεί να φτάσει µέχρι 5 φορές το βάρος του, το φαινόµενο αυτό δε είναι αντιστρεπτό. Με τη διόγκωση αυτή φράζονται οι πόροι και τα τριχοειδή του υλικού και αποκλείεται η παραπέρα διείσδυση του νερού. Η ιδιότητα αυτή εµφανίζεται σε όλες τις αργίλους, αλλά στο µπετονίτη εκδηλώνεται σε πολύ µεγαλύτερο βαθµό. Χρησιµοποιείται για τη στεγανοποίηση του εδάφους θεµελίωσης διαφόρων τεχνικών έργων π.χ. διαφραγµατικοί τοίχοι και τοιχωµάτων υδρογεωτρήσεων, των οδοστρωµάτων και κυρίως στα υδραυλικά έργα. Στα τελευταία µε τον µπετονίτη επιτυγχάνεται η στεγανοποίηση του πυθµένα τεχνητών λιµνών, αρδευτικών τάφρων κλπ. Κουρασάνι: Προέρχεται από τη θραύση και την κονιοποίηση υλικών ψηµένης αργίλου (τούβλα, κεραµίδια). Το πολύ λεπτό υλικό που παράγεται, έχει διάµετρο κόκκου 1 mm και 11