Геосинтетические материалы стали неотъемлемой частью строительного процесса в нескольких ключевых отраслях промышленности. Его цена и физические свойства являются основными преимуществами по сравнению с традиционными альтернативами. Геосинтетические материалы изготавливаются из различных искусственных полимеров и используются в сочетании с почвой или камнем для повышения устойчивости местности. Эти продукты используются в проектах гражданской, горнодобывающей и транспортной инфраструктуры из-за их способности решать ряд инженерных задач, связанных с укреплением грунта, контролем эрозии и локализацией. Геосинтетические продукты подразделяются на четыре типа. Геомембраны, геотекстиль, георешетки и геокомпозиты. Самым популярным из этих видов является геомембрана.
Геомембраны
Геомембраны изготавливаются из непроницаемого геосинтетического материала, состоящего из тонких непрерывных листов полимеров. Геомембраны создают непроницаемый барьер, который предотвращает утечку вредных загрязняющих веществ или опасных химических веществ в окружающую среду. Он также регулярно используется в качестве сдерживающих барьеров для хранения питьевой воды и ирригационных систем для предотвращения утечек. Геомембраны используются в сочетании с другими геосинтетическими продуктами для контроля движения жидкости и обеспечения локализации в проектах, связанных с добычей полезных ископаемых, очисткой сточных вод и строительством каналов.
Приложения
Растущее применение геомембран заметно в различных отраслях промышленности благодаря универсальности продукта. Геомембраны имеют широкий спектр применения в таких отраслях, как горнодобывающая, морская, гражданская, водоподготовка и транспорт. Некоторые из приложений подробно описаны ниже.
Горнодобывающая индустрия
Использование геомембраны в горнодобывающей промышленности началось в 1970-х годах и с тех пор увеличилось. Он используется в качестве футеровки прудов-испарителей, площадок кучного выщелачивания и хвостохранилищ.
Конструкция и конструкция этих площадок для кучного выщелачивания регулируются для защиты окружающей среды от воздействия вредных химических веществ, поэтому система футеровки, обычно из геомембраны из полиэтилена высокой плотности, является критическим компонентом в строительстве этих установок для кучного выщелачивания.
Геомембраны также используются в конце срока службы шахты. В рамках восстановления шахты полиэтиленовые вкладыши используются для герметизации шахты и предотвращения загрязнения окружающей среды отходами. В целом, облицовка геомембраной является безопасным и эффективным решением для защиты окружающей среды от вредных производств.
Водное хозяйство
Геомембраны HDPE играют важную роль в обеспечении населения чистой водой. Они используются в услугах, связанных с питьевой водой и сточными водами, включая очистку сточных вод. Когда каналы, дамбы и резервуары герметизируются геомембранными вкладышами, они предотвращают загрязнение грунтовыми водами.
Геомембрана также используется для предотвращения загрязнения питьевой воды почвой и другими загрязняющими веществами, а также для предотвращения потери воды из-за просачивания воды в окружающую почву. Облицовка плотины или канала может свести к минимуму просачивание, тем самым повысив эффективность хранения и транспортировки. Геомембраны также используются в качестве вторичной оболочки для подземных резервуаров для хранения, солнечных прудов и солевого раствора.
Морской (строительство понтона)
Геомембраны HDPE широко используются в морской промышленности, особенно при строительстве плавучих доков или причальных платформ, поддерживаемых понтонами. В процессе строительства геомембрана HDPE оборачивается вокруг пенопласта понтона, чтобы обеспечить защитный барьер, повышающий долговечность изделия. Выстилая его геомембраной HDPE, пена защищена от повреждения морской жизнью, силами окружающей среды и другими загрязняющими веществами в воде.
Он также придает дополнительную плавучесть понтонам и предотвращает износ от экстремальных погодных условий, увеличивая общий срок службы понтона. Дополнительную информацию см. в разделе Применение пластиковой облицовки для прудов и понтонов.
Сельское хозяйство и питомники
Вкладыши из полиэтилена высокой плотности широко используются фермерами для облицовки плотин и прудов, поскольку они обеспечивают экономичные и надежные решения по локализации.
Геомембраны также используются для различных целей в питомниках, включая гидроизоляцию и изоляцию почвы. Использование вкладышей из ПЭВП в коммерческих питомниках растет по мере того, как клиенты переходят от использования вкладышей из ПВХ и ПЭНП. Например, садоводы в настоящее время проявляют повышенный интерес к геомембранам из полиэтилена высокой плотности как к постоянному решению для облицовки детских кроватей и облицовки корзин.
Кроме того, вкладыши из ПЭВП используются для обеспечения покрытия вторичной защитной оболочки в резервуарах для хранения химикатов и удобрений из-за огромной универсальности применения продукта и его долговечности.
Производственный процесс
Процесс начинается с выбора подходящей полимерной смолы, которая обычно находится в форме гранул. Далее добавляются различные добавки, такие как сажа, пластификаторы, антиоксиданты и смазочные материалы. Затем состав смолы и добавок загружают в бункер, который ведет к горизонтальному экструдеру. Этот состав транспортируется с помощью непрерывного шнека через секцию подачи, этапы сжатия, дозирования и фильтрации, после чего он подается под давлением в пресс-форму для создания листов различной ширины и толщины путем каландрирования.
В состав добавляются добавки для предотвращения окисления и повышения долговечности. Иногда в рецептуру добавляют технический углерод для улучшения ее устойчивости к ультрафиолетовому излучению, что делает черный ПЭВП одним из наиболее устойчивых к ультрафиолетовому излучению продуктов на рынке.
Типы геомембран
В зависимости от используемой исходной смолы доступны несколько типов геомембран. Ниже перечислены наиболее часто используемые геомембраны.
Геомембрана HDPE
HDPE (полиэтилен высокой плотности) является наиболее широко используемой геомембраной и является предпочтительным выбором для проектов облицовки из-за ее долговечности, высокой устойчивости к ультрафиолетовому излучению и относительно недорогой стоимости материала.
Геомембраны из ПЭВП часто выбирают для использования на открытых площадках, таких как свалки, покрытия резервуаров, а также облицовка прудов и каналов. Это связано с низкой начальной стоимостью материала и его высокой устойчивостью к химическим веществам. Он доступен в более высокой толщине, которую другие типы геомембраны не предлагают. Геомембрана HDPE также очень прочна по отношению к своему весу и может выдерживать более высокие температуры.
Одной из лучших характеристик этой геомембраны является ее химическая стойкость и устойчивость к ультрафиолетовому излучению, что делает ее пригодной для применения на больших площадях, где требуется высококачественная установка. Кроме того, HDPE безопасен для пищевых продуктов, что позволяет использовать его для хранения питьевой воды.
Геомембрана ЛПЭНП
Геомембраны из линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) обеспечивают большую гибкость по сравнению с HDPE, что делает их более подходящими для установщиков, которым требуется непроницаемая геомембрана. Он изготовлен из первичных полиэтиленовых смол, что делает его устойчивым к воздействию низких температур и ультрафиолетового излучения.
Геомембраны LLDPE также предназначены для длительного использования и будут оставаться прочными и долговечными в течение многих лет. Его наилучшее использование относится к промышленным применениям, таким как резервуары для хранения жидкостей, сдерживание отходов окружающей среды и животных.
ПВХ геомембрана
Геомембраны из поливинилхлорида (ПВХ) представляют собой термопластичный гидроизоляционный материал, изготовленный из винила, пластификаторов и стабилизаторов. Поливинилхлоридная смола, используемая для геомембран из ПВХ, производится путем крекинга дихлорида этилена в мономер винилхлорида. Затем он полимеризуется для получения смолы ПВХ.
Он устойчив к разрывам, проколам и истиранию, что означает, что материал идеально подходит для предотвращения попадания загрязняющих веществ в источники воды и поддержания питьевой воды. Геомембраны из ПВХ очень гибкие и лучше всего подходят для свалок и каналов, облицовки резервуаров, рекультивации почвы и облицовки отстойников для сточных вод.
Геомембрана EPDM
Геомембрана из этилен-пропилен-диенового мономера (EPDM) представляет собой гибкий и прочный материал, устойчивый к проколам и экстремальным погодным условиям. Он имеет резиноподобную текстуру, устойчив к ультрафиолетовому излучению и обладает большой прочностью.
Геомембраны EPDM обычно используются в качестве поверхностных барьеров для плотин и других ирригационных сооружений. Его также легко установить, поэтому ландшафтные дизайнеры используют этот тип геомембраны. Он подходит для сельскохозяйственных применений, таких как ирригационные пруды, а также для облицовки и покрытия.
Геомембрана РПП
Геомембраны из армированного полипропилена (RPP) представляют собой армированные полиэстером вкладыши для долгосрочного удержания воды и промышленных отходов. Он изготовлен из сополимера полипропилена, устойчивого к УФ-излучению, что придает материалу гибкость, стабильность и химическую стойкость.
Геомембраны RPP идеально подходят для тех случаев, когда из-за неравномерных и непостоянных погодных условий появляются складки. Он поддерживается нейлоновой сеткой, чтобы он оставался прочным и долговечным. Этот тип геомембраны обычно используется в коммунальном хозяйстве, аквакультуре и садоводстве, облицовке прудов-испарителей и хвостохранилищ.
ГТО Геомембрана
Армированные полиэтиленовые (TRP) геомембраны почти такие же, как RPP, но используют полиэтиленовую ткань вместо полиэстера. Это идеальный вариант для облицовки ваших временных водоемов.
Геомембраны TRP также являются надежным решением для восстановления почвы. Его физические свойства включают химическую стойкость, низкотемпературный диапазон и устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Этот тип геомембраны используется для каналов, промышленных брезентов, свалок, сельскохозяйственных и коммунальных приложений.
Монтаж
Установка геомембранного вкладыша очень техническая. Для правильной установки на месте требуется сварочное оборудование и квалифицированный сварщик. Дополнительную информацию см. в нашем руководстве по установке лайнера из полиэтилена высокой плотности. Наиболее распространенным способом крепления вкладышей на боковых откосах является закладка анкерной траншеи по периметру.
Соответствующие правила
Стандарты качества имеют решающее значение при покупке геомембранного вкладыша для вашего проекта. Физические свойства геомембраны HDPE, такие как прочность на растяжение и сопротивление разрыву, рассчитываются на основе методов испытаний, указанных ASTM и GSI.
ASTM Интернэшнл
Из-за их обширной истории в этой области Американское общество испытаний и материалов (ASTM) отвечает за большую часть общих методов испытаний геомембраны.
Геосинтетический институт (GSI)
Институт геосинтетики (GSI) представляет собой группу организаций, занимающихся геосинтетикой . Они предоставляют исчерпывающие стандарты, спецификации, рекомендации и методы для всех типов полимерных геосинтетических материалов через Геосинтетический научно-исследовательский институт (GRI).
GSI включает методы испытаний, которые не рассматриваются ASTM.
Геомембрана Долговечность
Несколько факторов влияют на деградацию полимеров в геомембранах. Такие факторы, как воздействие УФ-излучения, химическое воздействие, биологические загрязнители (животные, грибки) и тепловое расширение, влияют на срок службы геомембран.
Технические знания необходимы при выборе правильного типа и толщины для проекта. Как правило, это зависит от глубины защитной оболочки и геотехнических условий участка.
Общий обзор см. в соответствующей таблице глубины и толщины. Это только для ознакомления. Поговорите с одним из наших технических консультантов, чтобы получить совет, соответствующий вашим требованиям.
| Глубина жидкости ≤ 1 м | толщина 0,5 мм |
| Глубина жидкости от 1 м до 2 м | толщина 1,0 мм |
| Глубина жидкости от 2 м до 4 м | толщина 1,5 мм |
| Глубина жидкости ≥ 4 м | толщина 2,0 мм |