ПУБЛИКАЦИИ

1 ноября 2011

Геосинтетики – технологии, требующие системного подхода

Посмотреть статью в PDF

Обеспечение водонепроницаемости заглубленных частей зданий и подземных объектов, инженерная защита территорий и сооружений, требующая создания преграды, которая позволит предотвратить миграцию загрязненных веществ в окружающую среду, – непременные задачи при строительстве любого объекта, будь то жилой дом или накопитель любого вида отходов.

Пути реализации этих задач – обо­снованно выбранная схема устройства гидроизоляции, целесообразность ги­дроизоляционного материала, обуслов­ленные геологическими условиями, техническими решениями, сырьевым обеспечением строительства. Гидроизо­ляционные технологии разнообразны и постоянно совершенствуются. Особое место среди них занимают геосинтетики.

В соответствии с технико-функцио­нальными особенностями этих матери­алов, основываясь на классификации международного общества IGS, геосинтетики можно разделить на три основных типа:

  1. Водопроницаемые или дренирую­щие материалы, у которых коэффициент фильтрации равен или больше коэф­фициента фильтрации грунта. К таким геосинтетикам относятся геотекстили, геосетки, георешетки и аналогичные ма­териалы.
  2. Водонепроницаемые геосинтетики, коэффициент фильтрации которых зна­чительно меньше коэффициента филь­трации грунта. К таким геосинтетикам относятся геомембраны.
  3. Геокомпозиты, представляющие собой «сэндвич» из различных геосинтетиков.

Первый тип позиционируется по боль­шей части в дорожном строительстве. Основная функция материалов второй группы предопределяет их применение в гидротехническом, мелиоративном и подземном строительстве. Геокомпо– зитный материал – это комбинация не­скольких геосинтетических продуктов, соединенных друг с другом в заводских условиях. Состав такого композита зави­сит от цели его применения.

Каждый тип геосинтетиков представ­лен широким спектром различных мате­риалов, отличающихся по своим физиче­ским, механически и эксплуатационным характеристикам, что всегда следует учи­тывать при проектировании сооружений и при выполнении строительно-монтаж­ных работ.

Физические и механические свойства материала (например, вес, толщина, прочность на растяжение, прочность на пробой и т. д.) должны применяться для получения сведений о технических характеристиках материалов, для опре­деления возможной разницы (между партиями) и сравнения материалов различных производителей. Однако ис­пользование только данных величин, без учета эксплуатационных свойств мате­риалов непосредственно при выборе и расчете конструкций может привести к необратимым последствиям. Для опре­деления эксплуатационных свойств гео­синтетиков, а именно – трение границ соприкосновения, защитная эффектив­ность, взаимодействие двух или более геосинтетиков, взаимодействие между геосинтетиками и грунтами, проводится комплекс испытаний с использованием конкретных материалов.

Применение геосинтетиков в России – в первую очередь, это адаптация евро­пейских технологий.

Еще на стадии реализации первых проектов специалисты были поставлены перед необходимостью самостоятельно разрабатывать нормативную базу, ко­торая позволила бы проектировщикам выбрать обоснованное техническое ре­шение, а заказчику оценить качество выполненных работ. Единственный су­ществующий (и действующий до настоя­щего времени) нормативный документ – СН-551-82 «Инструкции по проектиро­ванию и строительству противофильтрационных устройств из полимерной пленки для искусственных водоемов» – не отвечает характеристикам совре­менных полиэтиленовых геомембран. В нем речь идет о пленках до 0,8 мм. В 1997 г. в развитие данного документа специалистами компании «ГИДРОКОР» совместно с коллегами из Всероссий­ского НИИ им. Б.Е Веденеева и Санкт-Петербургского НИИ Академии комму­нального хозяйства им. К.Д. Памфилова были разработаны «Рекомендации по проектированию и строительству противофильтрационных экранов с приме­нением полимерной геомембраны». В этом документе обобщены результаты многолетних исследований в области строительства и проектирования противофильтрационных устройств из полиэ­тиленовой пленки, а также требования международных стандартов и нормати­вов и, в первую очередь, «Стандартной процедуры обеспечения качества при инсталляции геомембран», разработан­ной Международной Ассоциацией Инстоллеров Геосинтетики (IAGI).

Из года в год, набирая бесценные знания и практические умения обраще­ния с геосинтетиками, и, в частности, с геомембранами из различных матери­алов – полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, работая с рулон­ными полимерами различных произ­водителей, анализируя зарубежные исследования, обмениваясь опытом с российскими коллегами, ГИДРОКОР, как профессиональный инстоллер гео­мембран, обоснованно и ответственно предлагает к применению полиэтиле­новые геомембраны высокой (ПЭВП/ ПНД/HDPE) и низкой(ПЭНП/ПВД/LDPE/ VFPE) плотности от ведущих мировых компаний-производителей.

Современные геомембраны из по­лиэтилена высокой и низкой плотности обладают превосходными физико-ме­ханическими характеристиками. Имеют оптимальные показатели упругопласти­ческих свойств (прочность на сжатие и растяжение до 26 МПа, относительное удлинение до 800%, гибкость, безусадочность). На свойства материала не оказывают влияния колебания темпера­тур и ультрафиолетовое облучение, так как он не содержит добавок или напол­нителей, которые могут способствовать процессу старения. Например, экзодиффузные пластификаторы под давлением воды со временем вымываются, проис­ходит усадка геомембраны. Полиэтиле­новые геомембраны характеризуются стойкостью по отношению к большинству химических реагентов. В то же время они являются гигиенически безопасными в сооружениях с питьевой водой.

Несмотря на предпринимаемые в по­следние годы иностранными производи­телями усилия по продвижению геосин­тетиков на российский рынок, а также организацию производства отечествен­ных аналогов некоторых материалов, их использование не приобрело еще долж­ного масштаба. Тем не менее, в России осуществляется ряд крупнейших проек­тов, реализуемых в том числе с участием специалистов компании ГИДРОКОР.

Противофильтрационные экраны на объектах природоохранного назначения

Конструкции противофильтрационных экранов на основе современных геосинтетических материалов в сооружениях полигонов бытовых и промышленных отходов, шламохранилищ, золоотвалов, площадок кучного выщелачивания, на­копителей очистных сооружений – про­веренная временем и опытом техноло­гия для предотвращения загрязнения грунтовых вод, дополнительного обвод­нения и переполнения накопителей жид­ких составляющих.

Могут быть использованы полимер­ные геомембраны , минеральные бен– томаты, как по отдельности, так и в совместных конструкциях. Бентонито­вые маты – рулонный материал завод­ского изготовления из нескольких слоев геотекстиля с прослойской на основе природного натриевого бентонита. Под воздействием жидкости бентонит уве­личивается в объеме в несколько раз, образуя нефильтрующую конструкцию.

К числу первых отечественных объ­ектов с применением современных гео– синтетических материалов, в частности, геомембраны, относится пруд-отстойник, выполненный компанией ГИДРОКОР в 1996 г. при реконструкции бессточной системы водоснабжения Красноярского алюминиевого завода.

В 2003 г. при устройстве гидроизо­ляции для сухой консервации карьера добычи алмазов «Мир» в Якутии были использованы геомембрана SOLMAX 880 2,0мм LLDPE, бентонитовые маты LINTOBENT 102, нетканый геостектиль плотностью 450 г/кв. м. Общая площадь противофильтрационного экрана соста­вила 31500 кв. м.

Резервуарные парки наливных грузов (в том числе токсичных)

Строительство современных налив­ных топливных терминалов должно быть выполнено с условием возможности предотвращения техногенных ситуаций на случай аварийного разлива содержи­мого емкостей. Обязательным конструк­тивным элементом в каре резервуарных парков предусматривается противофильтрационный экран.

Геомембрана HDPE в качестве противофильтрационного элемента экрана зарекомендовала себя на многих объ­ектах, в т. ч. в морских торговых: портах: Высоцке (парк нефтяных резервуаров и прилегающей территории), Приморске (терминал по перегрузке светлых не­фтепродуктов), Усть-Луге (резервуарные парки мазута, дизельного и бункерозаправочного топлива), Де-Кастри (зона защитной обваловки резервуаров хра­нения сырой нефти нефтеотгрузочного терминала), а также на многочисленных автозаправочных станциях для вторич­ной изоляции их территории.

Стойкость геомембраны к дефор­мированию и механическим повреж­дениям обеспечивают целостность противофильтрационного элемента при значительных просадках основания, по­зволяет использовать полиэтиленовые мембраны в конструкциях противофильтрационных устройств без защитного слоя. Но в зависимости от проектных решений и условий дальнейшей экс­плуатации объекта возможно приме­нение геотекстильного материала в качестве локализирующего слоя с целью снижения степени повреждения поверх­ности, для противостояния нагрузкам и деформациям.

Промышленные резервуары

Устойчивость HDPE и LDPE геомембран к кислотам и щелочам в диапазоне рН от 0,5 до 14 и другим химическим воздей­ствиям, стойкость по отношению к уль­трафиолету и температурному режиму от -600С до +600С позволяет применять их для устройства гидроизоляции баков хранения коагулянта, расходных баков, горизонтальных отстойников, баков биологической очистки, металлических емкостей для хранения соляной кис­лоты, сооружений насосной станции, очистных сооружений ливневой кана­лизации и аналогичных сооружениях. Такого рода работы выполнялись для жилищно-коммунальных структур Пе­тербурга, Ленинградской области и дру­гих городов, а также на промышленных предприятиях.

Резервуары питьевой воды

Полиэтиленовые геомембраны от ве­дущих мировых производителей обла­дают гигиеническими характеристиками (подтвержденными соответствующими испытаниями и сертификатами), позво­ляющими использовать их в резервуарах с питьевой водой и искусственных водо­хранилищах. Полиэтиленовые геомем­браны физически и химически инертны, и при отсутствии в их составе токсичных добавок считаются экологически без­опасными материалами. Специалисты ГИДРОКОР применяли их на сооружени­ях завода «ПЕТМОЛ», структур ВОДОКА­НАЛА г. Тихвина, Петрозаводска, Сертоловского МУП, Ачинского глиноземного комбината.

Грунтовые плотины, тоннели, подземные переходы и коммуникационные коридоры

Объекты, которые строятся на боль­шой глубине в непосредственной близости к грунтовым водам, да еще подвергающиеся интенсивным дефор­мационным (вибрационным) нагруз­кам, требуют обоснованного примене­ния высокотехнологичных решений. За счет высокой прочности при растяже­нии геомембраны могут воспринимать значительные усилия и, таким обра­зом, кроме противофильтрационных, выполнять функции армирующего ма­териала.

Гидроизоляционные конструкции из геомембраны применялись специали­стами компании ГИДРОКОР при рекон­струкции и строительстве подземных переходов на ряде станций Октябрьской железной дороги, при капитальном ре­монте убежищ и сооружений граждан­ской обороны.

Геосинтетики успешно выполняют за­дачи изоляционной защиты инженерных сетей и систем инженерно-технического обеспечения, гидроизоляции вводов труб и примыканий к конструкциям.

На сегодняшний день среди заказ­чиков компании ГИДРОКОР – между­народные и крупнейшие российские корпорации, иностранные и отече­ственные компании: «Сахалин Энер­джи Инвестмент Компани Лтд.», «Экс­он Нефтегаз Лимитед», «Петрофак Интернешнл» (ОАЭ), ЗАО АК «АЛРОСА», Ачинский (Крансоярский край) и Ни­колаевский (Украина) глиноземные комбинаты, «АЭС Согринская ТЭЦ», ОАО «Ульбинский Металлургический Завод», ОАО «ТАНЕКО», предприятия РУСАЛа, ЗАО «Омолонская золоторуд­ная компания», ооо «ПО Киришинеф– теоргсинтез», ОАО СПбАЭП и другие. В целом, в «багаже» ГИДРОКОРа присут­ствуют сотни промышленных объектов с использованием геосинтетиков на территории России – от Калининграда до Сахалина и от Архангельска до Сочи, а также в странах СНГ (Украина, Казах­стан, Азербайджан).

Многоуровневые подземные сооружения

Высокие гидроизоляционные свой­ства (коэффициент фильтрации 10-8м сут), упругопластические параметры, возможность экструзионной сварки для особо сложных узлов – лишь некоторые из характеристик полиэтиленовых гео­мембран LDPE, послужившие эффектив­ным решением водозащиты подземных паркингов.

К первым объектам ГИДРОКОРА (1997-1998 гг.) относится устройство гидроизоляции подземных гаражей – «Дом на Неве» в Петербурге на наб. Ро­беспьера (– 4,0 м) и МФК «Царев Сад» в Москве на Софийская наб. (глубина паркинга 21-24 м ниже дна Москвы-реки). На сегодняшний день в «копилке» компании – свыше 20 объектов такого рода в Москве и Петербурге, среди ко­торых здание Московского планетария, Государственный Дарвиновский музей, Государственный театр наций, футболь­ный стадион ЦСКА, сооружение нового следственного изолятора на 4000 мест в Петербурге, бизнес-центры и жилые комплексы.

В зависимости от вида соору­жения, технологии его строитель­ства, особых эксплуатационных требований используются те или иные системы, где конструктивны­ми элементами служат различные виды геосинтетических материа­лов, органически дополняющие друг друга. Одно из таких инженер­ных решений – SorbWeb™ Plus – система вторичного сдерживания нефтепродуктов. Это комплектная пассивная система сдерживания предусмотрена для создания не­проницаемости основания в слу­чае аварийного разлива нефте­продуктов.

Система SorbWeb Plus

  • пропускает дождевые и талые воды (отпадает необходимость устройства дренажных систем, колодцев, насосных установок), но при контакте с нефтепродукта­ми становится непроницаемой;
  • устанавливается на незаглубленных участках, учитывает возможную глубину участка при грунтовых водах или крепких породах, обладает гибкостью для размещения существующего обо­рудования и инфраструктуры;
  • не требует обслуживания;
  • экономически оправдана;
  • соответствует международным нормам электробезопасности.

Решение разработано Kinectrics Inc. и Albarrie Canada Limited (Канада) и применяется в рамках совместного сотрудничества ком­панией ГИДРОКОР.

ООО «Строительная компания «ГИ­ДРОКОР» выполняет проектирование и строительство полигонов ТБО и противофильтрационных конструкций на сооружениях различного назначения с применением геосинтетиков. Сегодня технология применения всего комплекса геосинтетических материалов является надежной, безопасной и в ряде условий единственно экономически выгодной. Функциональные особенности матери­алов, технологичность, износоустойчи­вость, ремонтопригодность, долговеч­ность позволяют эффективно решать вопросы защиты окружающей среды и устройства гидроизоляции, в т. ч. приме­нительно к условиям интенсивной долго­срочной эксплуатации, направленных механических и химических нагрузок, различных климатических зон, сейсмо­опасности.

С марта 2011 года на базе ООО «СК «ГИДРОКОР» начал работу Аттеста­ционный пункт Северо-западного ре­гионального головного аттестацион­ного центра НАКС (Свидетельство № СЗР-1ГАЦ-40АП от 05.03.2011г.). Осу­ществляется предаттестационная под­готовка и аттестация сварщиков I уров­ня по экструзионной сварке и сварке нагретым инструментом строительных конструкций из рулонных полимерных материалов группы М 61 (полиэтилен).

ООО «Гидрокор-геосинтетика» – структурное подразделение Строитель­ной Компании «Гидрокор», в апреле 2011 г. выделенное в самостоятельное юридическое лицо для решения задач оперативной поставки широкого ассор­тимента геосинтетических гидроизоля­ционных материалов, в т. ч. геомембран SOLMAX International Inc. (Канада), бен­тонитовых матов и систем вторичного сдерживания нефтепродуктов от канад­ской корпорации Albarrie Canada Ltd. и гидроизоляционного полиэтиленового профиля (гидрошпонок) собственного производства.

Следует помнить, что само по себе качество материала, профессиональ­ный монтаж не гарантируют надеж­ность и эффективность готового со­оружения. Определяющим фактором является обоснованность принятых проектных решений. Логично говорить о геосинтетиках не только как о мате­риале, а как о технологии, требующей системного подхода.

Источник: Всероссийский специализированный информационно-аналитический журнал «Вестник строительного комплекса» (www.vestnik.info)