人工湖防滲土工膜是怎樣選型的？

借鑒以往工程利用復(fù)合土工膜防滲的經(jīng)驗，防滲材料選型十分慎重。設(shè)計時綜合考慮了工程的蓄水深度、地質(zhì)條件、土壤滲透系數(shù)、材料間的摩擦系數(shù)、工程排氣及工程造價等因素。土工膜所用的原材料主要是聚乙烯(PE)和聚氯釔烯(PVC)。主要根據(jù)以下幾個方面來選擇土工膜：

1、力學(xué)特性：

由于土工膜只用于防滲作用，故其拉伸強度不作為選材的重要指標(biāo)。

2、整體性：

土工膜由單幅之間連成一個整體的防滲膜體。一般PE膜只能用加熱熔合的方式連接，而PVC膜除此之外，還可以采用粘合劑粘接。

3、經(jīng)濟性：

對PE和PVC的比重、單位價格、幅寬和幅的連接次數(shù)等，進行經(jīng)濟比較。

選用單膜還是復(fù)合膜，主要由膜的作用和經(jīng)濟性來確定。復(fù)合膜的力學(xué)性能、強度和防滲性能優(yōu)于單一膜，有較強的 適應(yīng)重物局部荷載沖擊能力和反濾排水功能。當(dāng)池中水位驟降時，膜下的土工織物隨即降低膜下的水位差，避免土工膜損壞。復(fù)合土工膜在人工湖工程中起到了較好的防滲作用。比用傳統(tǒng)的粘土或其他防滲方法節(jié)省了大量資金，而且防滲效果好，施工方法簡便，工期短，加速了工程進度，社會和經(jīng)濟效益非常明顯。

復(fù)合土工膜在渠道應(yīng)用時有哪些不足之處

土工膜一般有聚乙烯(PE)或聚氯釔烯(PVC)兩種。其滲透系數(shù)一般在10-11cm/s～10-12cm/s ,它還具有適應(yīng)變形能力強、質(zhì)量輕、運輸量小, 施工簡便、工期短,耐腐蝕性強等優(yōu)點, 因而近年來被廣泛應(yīng)用于水庫大壩及渠道防滲工程中。但是土工膜表面光滑, 與接觸面的摩擦系數(shù)較小,用土作保護層時, 其邊坡容易失穩(wěn)滑坡,且易刺破損壞。因此, 為提高土工膜的性能,將針戳無紡織物用熱粘或膠粘的方法與土工膜復(fù)合, 制成復(fù)合土工膜。目前有一布一膜與兩布一膜兩種。 復(fù)合土工膜將單膜的拉伸強度、抗刺破、抗頂破強度提高了2～3倍, 具有豎向防滲、水平導(dǎo)水的功能, 帶布的一面還能增大與渠基土或過渡層、保護層之間的摩擦系數(shù),對保護渠體穩(wěn)定,以及抗凍脹均起到一定的作用。

盡管復(fù)合土工膜具有上述種種優(yōu)點, 但也有不足之處,一是復(fù)合土工膜價格較高,適用于地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件差、基土凍脹性較大或標(biāo)準(zhǔn)較高的渠道防滲工程。二是抗老化能力差?；瘜W(xué)物質(zhì)如水、氧、酸、胺等,物理因素如熱、光、高能輻射、機械力、超聲波等,都會引起高分子聚合物的降解反應(yīng)。即分子鏈的主鏈斷裂生成游離基, 引起聚合物分子量下降。化學(xué)因素與物理因素同時作用,如光氧化、熱氧化同時作用,降解反應(yīng)發(fā)生得快。單獨作用就發(fā)生得較慢。因此,渠道防滲工程中須在復(fù)合土工膜上覆蓋砌石、混凝土預(yù)制板、或現(xiàn)澆混凝土的保護層。有的地方受材料來源影響,在渠道比降較小、邊坡較緩的情況下,采用土料作保護層。這些保護層厚度一般多在10cm～20cm以上。這種保護層的缺點有二: 一是工程量大,投資增加。二是保護層滲漏的渠水聚積在復(fù)合土工膜上,而復(fù)合土工膜上未設(shè)排水設(shè)施,這樣便造成保護層下部經(jīng)常處于水分飽和狀態(tài),在氣候寒冷地區(qū),容易發(fā)生渠道凍脹導(dǎo)致的破壞。

HDPE土工膜在高溫環(huán)境下能用幾年？

HDPE土工膜為高分子聚合物，主要由96% ～97. 5%的聚乙烯樹脂和2%～3%的炭黑組成。HDPE膜可能由于氧化、抽提、紫外和受熱等導(dǎo)致降解。在眾多因素中，聚合物的氧化被認(rèn)為是重要的降解機制。隨著氧化過程的進行，聚合物中的鏈發(fā)生斷裂，導(dǎo)致土工膜的物理和機械特性下降，蕞終導(dǎo)致HDPE土工膜失去其穩(wěn)定的防滲性能。為了限制土工膜的降解，通常在HDPE生產(chǎn)過程中加入0.2-0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))穩(wěn)定劑(扛氧化劑)。

目前，HDPE的氧化降解主要采用1個三級降解模型進行評估。根據(jù)該模型，HDPE膜的使用壽命由3個階段的總時間所決定。弟一階段為扛氧化劑消耗階段，第二階段為聚合物降解所需要的誘導(dǎo)時間，第三階段為氧化降解至膜性能失效的時間。HDPE的扛氧化劑消耗速率隨著溫度的升高而成指數(shù)式增長。例如，Hsuan和Koerner的加速老化試驗結(jié)果表明:在20℃條件下，HDPE膜的弟一階段持續(xù)時間為200～215年;而oweＲK等的研究表明，在55℃條件下，浸入滲濾液中的HDPE膜的弟一階段的持續(xù)時間大約只有3年。ＲoweＲK等還通過模擬實驗發(fā)現(xiàn):20℃條件下，HDPE土工膜完成弟一階段的降解需要130年;而在60℃條件下，只需要6年。因此，隨著溫度的增加，HDPE膜氧化弟一階段的周期會縮短，從而使得HDPE的整體使用壽命相應(yīng)縮短。