Все о геомембране
Все о геомембране
В последние годы выросли требования к долговечности и надёжности за-щиты конструкций зданий и сооружений, инженерных сетей к воздействию раз-рушающих факторов.
Основными причинами этого являются:
- высокие цены на строительные материалы (металл, бетон и т.д.);
- загрязнение окружающей природной среды вследствие утечки опасных химических и радиоактивных веществ из хранилищ;
- существенное ужесточение требований нормативно-технических и право-вых требований к конструкциям, материалам, строительно-монтажным работам и эксплуатации объекта;
- возрастание потребности на строительном рынке России применения но-вых высокоэффективных гидроизоляционных материалов последнего поколе-ния: бентонитовых и полимерных мембран (геомембран).
Традиционно, при устройстве гидроизоляции конструкций используются такие методы, как штукатура, оклейка, окраска, пропитка изоляционными мате-риалами. Для сооружений особого назначения применялась дорогостоящая гид-роизоляция из металлических листов (нержавеющая сталь, свинец, латунь). При этом данные гидроизоляционные покрытия остаются эффективными значитель-но ниже срока службы самого сооружения. В результате объекту в процессе эксплуатации требуются значительные дополнительные затраты на ремонт, за-мену гидроизоляции, а также регулярное обследование его технического со-стояния. При этом, инфляция, удорожание работ существенно увеличивают рас-ходы на поддержание объектов строительства, усложняют процесс планирова-ния проведения ремонта. Все это приводит к преждевременному износу соору-жений.
Геомембрана представляет собой прочную пленку из полимера. Чаще всего в ее производстве используется полиэтилен. Применяется в строительстве для герметизации различных гидротехнических, природоохранных, дорожных конструкций и гражданских сооружений. Относится к геосинтетическим мате-риалам. В отличие от кровельных мембран, геомембрану отличает ее непрони-цаемоть.
Основные преимущества применения геомембран
по сравнению с традиционными методами изоляции:
1. Повышение устойчивости к воздействию химических, биологических и радиационных факторов;
2. Превосходство по механическим и деформационным свойствам;
3. Значительно повышается скорость и качество монтажа;
4. Не требуется дополнительной подготовки поверхности гидроизоляцион-ного покрытия (очистка, обезжиривание, грунтовка);
5. Несложный контроль качества сварного шва при монтаже геомемдран;
6. Использование дополнительных фасонных элементов, облегчающих гид-роизолирование поверхностей со сложной геометрической конфигурацией;
7. Монтаж геомембраны осуществляется в 1 слой;
8. Проведение монтажа при отрицательных температурах;
9. Качество монтажа не зависит от погодных условий, не требуются специ-альные мероприятия по хранению и уходу за материалами и конструкциями (на-пример, цемент требует защиты от дождя и снега, песок – от попадания влаги и воздействия заморозков, бетон и штукатурная гидроизоляция нуждаются в за-щите и уходе в течение 3-7 дней после их установки);
10. Пищевая и экологическая безопасность позволяет применять геомем-брану в хранилищах питьевой воды и других пищевых продуктов, рыбных водо-ёмах, плавательных бассейнах;
11. Значительное повышение долговечности использования гидроизоля-ции.
Существуют следующие виды геомембран:
а) Гладкая геомембрана: Применяется, в основном, при строительстве водоемов и полигонов ТБО.
б) Текстурированная геомембрана: Отличается шерохова-той поверхностью с насечками с одной, или, сторон. Используются при возмож-ном скольжении грунта по мембране, а также, и самой мембраны по грунту. Все это позволяет устанавливать геомембрану на крутых склонах, снижает нагрузку в сварных швах и на сами листы мембраны, облегчает укладку геотекстиля свер-ху.
в) Профилированная, или дренажная геомембрана: Представляет собой выдавленные на поверхности геомембраны выступы полукруглой или ко-нической формы. Применяется в качестве защиты битумной гидроизоляции, а также дренажа сырых стен, замены бетонной подготовки.
Одним из важнейших свойств геомембран является прочность на раз-рыв (минимальное значение напряжения на растяжение, при котором происхо-дит разрыв). В зависимости от типа исходного сырья прочность геомембран мо-жет изменяться. Так, при использовании полиэтилена марки LDPE величина на-пряжения на растяжение может достигать 25 МПа, а при использовании поли-этилена HDPE – до 35 МПа. Устойчивость геомембраны к разрыву повышается с увеличением этого показателя.
Не маловажным свойством для ответственных гидротехнических сооруже-ний и, особенно, для кучного выщелачивания принадлежит также и относи-тельное растяжение. В грунте геомембрана работает под большим давлени-ем, кроме того грунт может двигаться и просаживаться. При этом даже мембра-на высокой прочности не может противодействовать движениям грунта и здесь важна ее эластичность, то есть при движениях грунта геомембрана должна не рваться, а растягиваться без разрывов. У современных геомембран растяжение достигает от 400 (для LDPE) до 1000% (для HDPE).
Способность геомембраны воспринимать действующие на нее ударные нагрузки без образования трещин также является характеризую-щим свойством геомембраны. При отсыпке первых слоев рудного штабеля могут возникать ударные нагрузки, которые способствуют ее разрушению. Геомем-брана должна обладать повышенной трещиностойкостью также при резких сме-нах температуры окружающей среды, что актуально при ее работе в климати-ческих условиях России.
Важным показателем является также устойчивость к ультрофиолето-вому излучению и термоокислению. От них на прямую зависит срок службы геомембраны. От этих показателей зависит как долго прослужит геомембрана без разрушения. Так, геомембраны, применяемые в кучном выщелачивании, должны обладать высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению (неиз-меняемость физико-механических характеристик при длительном воздействии ультрафиолета) и термоокислению (один из наиболее распространенных и важ-ных процессов, в котором участвуют полимерные материалы). Эти процессы обычно приводят к ухудшению свойств материала.
Толщина и тип геомембраны выбираются в зависимости от условий экс-плуатации. При этом необходимо учитывать характер поверхности, нагрузку на геомембрану, возможную величину просадки и подвижки грунта, агрессивность среды и др. При расчетах и проектировании можно руководствовать-ся «Рекомендациями по проектированию и строительству противофильтрацион-ных экранов с применением геомембраны «ПромГеоПласт» шифр ТР-ПГП-13. Данные нормативы разработаны Новосибирским Государственным Проектным Институтом в помощь проектным организациям, с учетом применения сущест-вующих современных геосинтетических материалов при строительстве проти-вофильтрационных экранов в гидротехнических сооружениях.