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土工膜
土工膜以塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布复合而成的土工防渗材料,它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。目前,国内外防渗应用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)、EVA(乙烯/醋酸乙烯共聚物),隧道应用中还有设计使用ECB(乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜)的,它们是一种高分子化学柔性材料,比重较小,延伸性较强,适应变形能力高,耐腐蚀,耐低温,抗冻性能好。
一、简介
土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。主要分为: 低密度聚乙烯(LDPE)土工膜、高密度聚乙烯(HDPE)土工膜和EVA土工膜。
1.幅宽、厚度规格齐全。
2..具有优良的耐环境应力开裂性能及优良的耐化学腐蚀性能。
3.优良的耐化学腐蚀性能。
4.具有较大的使用温度范围和较长的使用寿命。
5.使用于垃圾填埋场、尾矿储存场、渠道防渗、堤坝防渗及地铁工程等。
二、机理
其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道,以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形;而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料,通过针刺或热粘成形,具有较高的抗拉强度和延伸性,它与塑料薄膜结合后,不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力,而且由于无纺布表面粗糙,增大了接触面的摩擦系数,有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时,它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性,不怕酸、碱、盐类的侵蚀,在避光使用情况下,使用寿命长。
1、防渗土工膜系数高—防渗膜具有普通防水材料无法比拟的防渗效果,HDPE防渗膜具有高强抗拉伸机械性,它优良的弹性和变形能力使其非常适用于膨胀或收缩基面,可有效克服基面的不均匀沉降,水蒸汽渗透系数高 2、化学稳定性—防渗膜具有优异的化学稳定性,被广泛用于污水处理,化学反应池,垃圾填埋场。耐高低温,耐沥青,油及焦油,耐酸、碱、盐等80多种强酸强碱化学介质腐蚀 3、耐老化性能—防渗膜具有优秀的抗老化、抗紫外线、抗分解能力,可裸露使用,材料使用寿命达50-70年,为环境防渗提供很好的材料保证 4、抗植物根系—HDPE防渗膜具有优异抗穿刺能力,可以抵抗大部分植物根系 5、高机械强度—防渗膜具有良好机械强度,断裂拉伸强度28MPa,断裂延伸率700% 6、成本低效益高—HDPE防渗膜采用新型技术提高了防渗效果,但生产工艺更加科学、速捷、所以产品成本反而低于传统防水材料,经实际测算采用HDPE防渗膜的一般工程要节约成本50%左右 7、施工速度快—防渗膜有很高的灵活性,有多种规格多种铺设形式满足不同工程防渗要求,采用热熔焊接,焊缝强度高,施工方便、快速健康 8、环保无毒性—防渗膜采用的材料均为无毒环保材料,防渗原理是普通物理变化,不产生任何有害物质,是环保、养殖、饮用水池的选择 1、环保,环卫(生活垃圾填埋场防渗与渗滤液收集隔离过滤系统,污水处理池防渗与软基础加固,电厂调节池防渗,工业污水池防渗、化工污水池防渗、危险固废填埋场防渗与土工加固,人工湿地防渗,污水净化处理系统的防渗膜、隔离、反滤等) 2、水利工程(人工湖防渗、人工河道防渗、土工膜HDPE土工膜用于水库库盆防渗与堤坝的防渗堵漏,水渠防渗,引水涵洞防渗,边坡防护;土工布用于坝基加固,排水板对地下水的引流、导排降压等) 3、市政建筑工程排水板隧道排水反滤、地下建筑工程排水降压,防水毯、膨润土防水毯建筑地下室防渗与人工河道防渗、HDPE防渗膜种植屋面防渗、地铁隧道防渗、屋顶花园防渗与抗植物根系穿刺破坏、高档厂房与仓库地面防渗防潮、污水管道的防腐内衬;外水导流降压与外排,软土基础加固与排水等各类防渗工程 4、园林景观与绿化工程(人工湖防渗,人工湖驳岸基础加固、导水导气,人工湿地防渗,河道防渗、边坡稳固、堤坝加强,蓄水池防渗,高尔夫球场人工湖防渗、洼地绿化改造,盐碱地与沙砾地的绿化种植层改造,山体护坡加固,绿化草坪防水防潮等) 5、石油化工系统(化工污水池防渗、炼油厂污水池防渗、油罐基础防渗,加油站的储油罐防渗与炼油厂油污池防渗,化学反应池防渗、沉淀防渗,池印染污水池防渗隔离的,电镀酸洗池防渗防腐,管道内衬等) 6、矿业(洗选池防渗、堆浸池防渗、堆灰场防渗、溶解池防渗、沉淀池防渗、尾矿堆场防渗、污水存储池防渗等) 7、道路交通设施土工格栅公路的基础加固,土工格室边坡防护,排水板、土工布边坡衬墙背面地下水导流减压,排水板高速路面的雨水导排引流,防止轮胎与地面产生水浮系统,山边道路内侧雨水沟的防渗导流;铁路路基增强,道砟下面的防渗导流加固,涵洞与隧道防渗加固地下水导排与电路防潮保护) 8、农业(水库防渗,饮用水池防渗,蓄水池防渗,废渣处理场防渗;引水灌溉系统防渗) 9、HDPE防渗膜,HDPE土工膜,水产养殖业(集约化养殖池防渗、工厂化养殖池防渗,鱼塘防渗,高位养虾池防渗,海参圈护坡,养殖引水渠道防渗,爬行鱼类的圈养围护等) 10、盐业(盐场结晶池防渗隔离,卤水池防渗,晒盐膜——盐池铺盖隔离加快水体蒸发,加速卤水结晶速度以增加单位产盐量、盐池塑苫膜)
土工膜和土工布铺设完成后,在填埋场库底覆盖50cm的粘土和40cm的小粒径碎石层,边坡部分自坡趾线垂直距离1.5m内覆盖50cm厚的压实粘土、保护HDPE土工膜免遭损坏。现场搭接前须先彻底清除搭接部分豹异物,如泥土、砂石等,搭接的接缝必须错开排列搭接方法应采用挤出成型焊接法,下雨夭或有雾、风沙太大时,不得进行搭接施工‘铺设土工膜时可在膜上放置砂包压重,以防大风吹卷土工膜,且能保护土工膜不被损伤。土工膜在运输、搬运和施工铺设时,容易被撕裂、穿刺、冲击和受到偶然破坏,例如,渠道中的碎石或杂物可能造成土工膜的划痕或划裂,对于聚乙烯(PE)膜,划痕深至总厚的25%,屈服强度可降低30%,破坏应变减少10%--20%,这些因素无法定量分析,只能用经验的方法确定铺设中的基本要求.渠道防渗中使用的土工膜一般要求保证其有足够的阻水性和阻止气体逸出的性质;有抵抗破坏的能力;便于焊接。能适应沉陷等原因引起的变形;同时还要考虑施工条件以及偶然荷载等因素对土工膜的破坏。 另一种方法是从实测渗漏损失应用式推求衬砌的实际渗透系数。前苏联的一些科研机构曾推求出全国+三条大型渠道的渗透系数范围。这些渠道皆用塑膜防渗,保护层有土、整体浇筑和装配式混凝土板:在计算水力坡降i时,采用的是土或混凝土板的厚度(膜厚度很小,忽略),故保护层的类型对渗透系数影响不大。根据实测的渗透系数可以估算新建渠道的渗漏量。研究表明,在严格执行CQA的项日中,裸露的土工膜的平均渗漏密度大约4个渗漏点。相反,统计显示,在缺乏严格CQA的项日中,数值急剧上升至每公顷22个渗漏点。被覆盖的土工膜也发现同样的情况:在有严格CQA保证的情况下,只有一个微不足道的泄露点(0.5漏洞/公顷)被发现,相反在缺乏CQA的项口中,数值急剧上升至每公顷15个渗漏点。 土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料,主要分为:聚乙烯土工膜、聚氯乙烯(PVC)土工膜、高密度聚乙烯土工膜及各种复合土工膜等。天津市蓟县污水处理厂、天津市塘沽区新河污水处理厂和淄博市桓台县污水处理厂等多个生活污水处理厂均采用土工膜防渗体结构设计型式。现以天津市蓟县污水处理厂防渗工程为例,介绍土工膜防渗体结构设计要点。施工人员可以马上进行修补,从而保证土工膜施工的完整性。电学渗漏破损探测是传统施工质最保证体系的延伸,可有效解决防渗层施工时造成的缺陷和破损的问题。而随着加拿大索玛这种国际土工膜行业的巨头推陈出新,生产出方便检测的导电土工膜,对垃圾填埋场防渗土工膜施工质最保证起到了更好的作用。土工膜的力学性能指标是最基本道观的反映土工膜质量的标准。 结合具体的工程应用,其设计内容主要有:结构设计、选择土工膜、确定厚度、估算渗漏量和稳定性分析等。防渗层结构设计: 一个完整的土工膜防渗层应包括土工膜、保护层和支持层这三个主要结构,才能发挥正常的防渗功能。对于膜下可能产生高的水气压力的结构还必须设置膜下排渗装置,在废料场垫层膜下将渗过的废液收集和排走的装置。管穿膜施工难点:管穿膜是防渗工程中常见的一种施工类型。在渗滤液导排管穿坝处,管与膜需要通过焊接来形成“管穿膜,,这种特殊的施工工艺。往往很多防渗工程中,会不重视管穿膜的焊接,图省时省力,随便将膜和管“粘合”在一起.为工程埋下隐患。 场地铺设:将HDPE土工膜放在已铺设并通过验收的土工布上,并按规定留出膜之间的焊接缝,卷材的焊接部位要保持干净,使用半自动化u控热熔焊机焊接HDPE土工膜,最后再在上面铺土工布.HDPE土工膜收头处理是保证防水层质量的关键,若HDPE土工膜周边收头不严,就容易造成渗漏,因而必须先固定,一再密封。防渗能力好,防渗系数小可以确保渗滤液不因衬垫而泄漏、污染土地.雨水不会透过封场的覆盖层,增加渗滤液量,填埋气体不会透过衬垫而泄出。化学稳定性好.因填埋体的最高温度可达50℃,化学稳定性是填埋场设计过程中最关键的因索。HDPE土工膜是所有土工膜材料中化学稳定性最好的材料,城市生活垃圾卫生填埋场的渗滤液化学成分对HDPE衬垫不构成威胁,HDPE土工膜具有良好的防腐蚀性。
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山东联祥工程材料有限公司,公司位于驰名中外的“五岳之首”——泰安,周边风景秀丽,环境优雅,西距中国肥桃之乡30公里,南距文化名城孔府(曲阜)70公里,西距历史古迹梁山50公里,北距省城济南国际机场80公里,周边与济青、京沪、京福高速公路及104国道相连接,交通十分便利,通讯发达。
山东联祥工程材料有限公司是专业从事土工合成材料及新型复合材料生产、研发的高科技民营企业;是“中国土工合成材料工程协会”会员单位。公司占地40000平方米,注册资本5080万元,年产土工合成材料及新型复合材料4000吨,年销售收入1.2亿元,利税800万元。现有员工300余人,其中具有高中级以上职称的专业技术人员30名,拥有德国卡尔迈耶(KARL MALIMO)高速“拉舍尔”经编机、玛里莫(MALIM0)多轴向织机、道尼尔织机,并掌握门泽尔公司涂层技术。
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