炭黑含量高低對(duì)聚乙烯土工膜有哪些影響?

碳黑在聚乙烯土工膜中起著提高體系光穩(wěn)定性的作用，為此土工膜碳黑含量過低，則不能有效的反射紫外線，材料不具備良好的光穩(wěn)定性能。但土工膜中的碳黑含量是不是越高越好呢？也不然！因?yàn)槟壳敖^大多數(shù)的土工膜產(chǎn)品中都是在本色聚乙烯中添加碳黑色母，為了促進(jìn)碳黑的良好分散，在色母中都添加有低分子的分散劑，過多的添加黑色母粒，會(huì)加大聚乙烯土工膜中低分子物質(zhì)含量，從而降低了材料的強(qiáng)度。同時(shí)碳黑的存在雖然提高了材料的耐光老化性能，但也在材料中形成了微小的應(yīng)力集中點(diǎn)，降低了材料的強(qiáng)度，碳黑含量過高還容易產(chǎn)生分散不均勻，導(dǎo)致材料出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中點(diǎn)，在外力作用下材料容易發(fā)生破壞。一般標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定碳黑含量在2.0％、3.0‰本文認(rèn)為將碳黑含量控制在2.0％、2.5％更有利于聚乙烯土工膜的綜合性能的提高，這也是在化學(xué)建材行業(yè)廣為接受的質(zhì)量控制范圍。

目前，國(guó)內(nèi)聚乙烯土工膜產(chǎn)品經(jīng)常存在碳黑含量不足的現(xiàn)象，這通常在材料外觀上無法判別，但工程上或采購(gòu)中可采用以下簡(jiǎn)易方法判別：將土工膜產(chǎn)品拉伸，使之變薄，觀察顏色變化，并與碳黑含量2％左右的樣品進(jìn)行比較，過分發(fā)白的樣品可能存在碳黑含量不達(dá)標(biāo)的情況。

污水池HDPE土工膜及保護(hù)層的施工步驟

土工膜鋪設(shè)采取先邊坡后池底的順序。鋪膜時(shí)不要拉得太緊，應(yīng)留有一定的余幅，以備局部下沉拉伸之用。水平接縫不得在坡面上，且距坡腳不得小于1.5m。相鄰兩幅的縱向接頭不應(yīng)在一條水平線上，應(yīng)相互錯(cuò)開1m以上。在土工膜運(yùn)輸過程中不要拖拉、硬拽，避免尖銳物刺傷。膜下應(yīng)預(yù)先敷設(shè)一些臨時(shí)導(dǎo)氣管以排除膜下空氣，使土工膜與基層緊貼。施工人員在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)需穿著軟底膠鞋或布鞋，同時(shí)注意天氣、溫度等對(duì)膜的影響。具體施工步驟如下：

1、裁剪土工膜：

應(yīng)對(duì)鋪設(shè)面進(jìn)行實(shí)際丈量得到準(zhǔn)確尺寸，再按所選HDPE土工膜的幅寬和長(zhǎng)度及鋪設(shè)方案進(jìn)行裁剪，考慮搭接寬度以便焊接。池體轉(zhuǎn)角扇形區(qū)應(yīng)合理裁剪，使上下端都得到牢固的錨固。

2、細(xì)部增強(qiáng)處理：

在土工膜鋪設(shè)前，應(yīng)先對(duì)陰陽角、變形縫等細(xì)部進(jìn)行增強(qiáng)處理，必要時(shí)可增焊雙層HDPE土工膜。

3、邊坡鋪設(shè)：

展膜方向應(yīng)基本平行于坡線，展膜應(yīng)平整順直，避免出現(xiàn)褶皺、波紋。土工膜在池頂位置要做好錨固，防止向下墜滑。邊坡上保護(hù)層為非織造土工布，其鋪設(shè)速度應(yīng)與鋪膜速度一致，以避免人為破壞土工膜。土工布的鋪設(shè)方式與土工膜相似，兩幅土工布對(duì)正、搭齊，搭接寬度按設(shè)計(jì)要求，一般為75mm 左右，采用手提式縫紉機(jī)縫合連接。

4、池底鋪設(shè)：

將HDPE土工膜放在平整的基層上，平順、松緊適度，與土面密貼，避免出現(xiàn)褶皺、波紋。兩幅土工膜對(duì)正、搭齊，搭接寬度按設(shè)計(jì)要求，一般為100mm 左右，焊接部位要保持干凈。

填埋場(chǎng)土工膜鋪設(shè)脹縮規(guī)范要求

填埋場(chǎng)采用單層防滲系統(tǒng)，HDPE土工膜為2.0mm雙光面膜和雙糙面膜。為避免HDPE土工膜出現(xiàn)懸空情況，采用早晚施工，但當(dāng)中午氣溫升高時(shí)已鋪設(shè)的 HDPE土工膜會(huì)出現(xiàn)鼓包和褶皺情形，在坡腳區(qū)域縱向（平行于鋪設(shè)方向）褶皺和場(chǎng)底橫向（垂直于鋪設(shè)方向）尤為明顯，蕞高褶皺高度多達(dá)15～20cm。如何判斷HDPE土工膜的脹縮是否符合規(guī)范要求，如何保證生活垃圾填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)的安全性，參照HDPE土工膜在垃圾填埋場(chǎng)的鋪設(shè)情況。

關(guān)于HDPE土工膜在鋪設(shè)時(shí)的脹縮情況，國(guó)家相關(guān)規(guī)范做了相關(guān)的要求?！渡罾l(wèi)生填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（CJJ113-2007）第5.3.5條文中規(guī)定：HDPE膜鋪設(shè)時(shí)應(yīng)為材料熱脹冷縮導(dǎo)致的尺寸變化留出伸縮量；該規(guī)范的條文解釋提出HDPE 膜的熱脹冷縮會(huì)影響其安裝和服務(wù)性能，故在施工中應(yīng)為材料的熱脹冷縮留出一定余地。HDPE膜不宜拉得過緊，否則會(huì)因局部應(yīng)力過大而造成 HDPE 膜破壞?！顿F州省一般工業(yè)固體廢物貯存處置場(chǎng)工程防滲系統(tǒng)施工技術(shù)及環(huán)境監(jiān)理驗(yàn)收規(guī)范》（DB52/T912-2014）中第6.3.3.3.2 條文規(guī)定：受熱脹冷縮影響，邊坡與底部土膜的焊接必須在較低溫度下進(jìn)行（晚上或清晨）；任何時(shí)間段，土工膜的懸空高度不允許超過300 mm。該條文明確提出了HDPE土工膜的允許懸空的蕞大高度為30cm，而未提及土工膜的鼓包和褶皺的要求。

復(fù)合土工膜應(yīng)用于水庫(kù)防滲在我國(guó)現(xiàn)狀

復(fù)合土工膜是將土工膜和土工織物復(fù)合在一起的一種不透水的材料，積聚了土工膜和土工織物的優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合土工膜是用聚乙烯或聚氯釔烯的增強(qiáng)改性，壓延成膜與滌綸針戳土工布熱合而成，具有質(zhì)輕、抗拉、抗頂破 、延展性能好、變形模量大、耐老化、防滲性能好、造價(jià)低等特點(diǎn)，是一種理想的防滲材料。

我國(guó)對(duì)于復(fù)合土工膜的應(yīng)用開始于二十世紀(jì)六、七十年代，起步雖然晚但發(fā)展迅速。發(fā)展至今，復(fù)合土工膜已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)各個(gè)類型的水利工程和巖土工程中，并在大量的防滲工程中取得了顯著而優(yōu)異的成績(jī)，許多專家學(xué)者對(duì)復(fù)合土工膜防滲也做了較多的研究，但是由于研究工作起步較晚，研究深度較國(guó)外還有一定的差距。國(guó)內(nèi)對(duì)復(fù)合土工膜防滲也做了一些實(shí)驗(yàn)，例如天津大學(xué)吳景海的滲透試驗(yàn)以及河海大學(xué)的巖土所試驗(yàn)等。

西安石貶峪水庫(kù)20世紀(jì)60年代已建成，該水庫(kù)多年來屢屢發(fā)生裂縫和塌坑等問題，不能正常蓄水運(yùn)行，水庫(kù)原為瀝青混凝土面板(斜墻)防滲，壩高85m ，由于面板下面作為面板基底的堆石不均勻變形問題，多次修復(fù)仍未起到效果，最后采用在表面加一薄層混凝土予以保護(hù)，在面板上鋪筑一層復(fù)合土工膜的防滲方案，復(fù)合土工膜接縫采用粘結(jié)的方式，已經(jīng)很好地解決了約40年未能解決的問題，現(xiàn)已運(yùn)行5年，蓄水70多m。這說明復(fù)合土工膜下的基底做好體工程為原瀝青混凝土面板作基底)，對(duì)確保防滲作用非常有效。