Геомембрана: все, что нужно знать о материале для гидроизоляции

Современные строительные технологии XXI века требуют применения гидроизоляционных материалов, которые имеют прочность, долговечность, экологическую безопасность и химическую устойчивость. Эти требования успешно выполняют современные геосинтетические материалы, среди которых особенно выделяются геомембраны GP. Это не просто полимерный продукт, а комплексная строительная технология, способная удовлетворить разнообразные нужды при строительстве и реконструкции объектов.

Использование геомембраны

Геомембрана представляет собой гидроизоляционный материал, произведённый из полимеров. Этот продукт имеет форму мощной пленки, которую можно сваривать между собой, создавая большие полотна. Проектирование и важно, что геомембраны обеспечивают высокий уровень герметичности, что гарантирует надежную защиту интересующего объекта. Геомембраны используются в условиях, когда требуется значительная защита от воздействия жидкостей, газов и других веществ. Они производятся из различных материалов, таких как полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и пр. Назначение использования геомембраны разнообразно: это создание водохранилищ, защита почв, грунтовых вод и атмосферного воздуха от загрязнения. Геомембраны активно применяются для уплотнения оснований дорожных покрытий, аэродромов, парковок и других объектов. Разные типы геомембран имеют свои уникальные свойства. Например, некоторые из них предназначены для предотвращения утечек воды из резервуаров, в то время как другие могут служить для утилизации отходов.

Существует множество видов геомембран, которые различаются по своим характеристикам, техническим параметрам и методам укладки.

Классификация по видам

• HDPE (высокоплотный полиэтилен) — самый распространенный и востребованный тип геомембраны. Широко используется для герметизации таких объектов, как водохранилища, бассейны и свалки промышленных отходов. Он также подходит для дорожных работ и может использоваться в загородных прудах. HDPE характеризуется высокой стойкостью к химическим веществам и прочностью, что позволяет применять его в разнообразных условиях. В состав этого материала входит ПНД. Однако из-за своих качеств стоимость HDPE может быть выше, чем у других геомембран.

• LDPE (низкоплотный полиэтилен) — это более гибкий, но всё же прочный материал, который используется для герметизации участков земли, резервуаров и прудов при низкой нагрузке. Обычно LDPE производится из ПВД. Он более доступен по цене по сравнению с HDPE, однако его устойчивость к химическим веществам и УФ-излучению ниже.
• Битумные геомембраны — легкие и простые в монтаже, они являются экономичным вариантом для гидроизоляции в строительстве. Чаще всего они применяются для производственных хранилищ и бытовых отходов. Данные мембраны производятся из битума, однако их прочность ниже, чем у HDPE и LDPE.

Все перечисленные типы геомембран обладают высокой физико-механической прочностью. Их толщина начинается от 0,5 мм и может достигать большего значения. Геомембраны поставляются в рулонах и имеют вес от 500 г/м². Они также устойчивы к воздействию внешней среды: УФ-излучению, воде и колебаниям температур, выдерживая температуры от -60 до +60 градусов Цельсия. Выбор между разными типами геомембран зависит от специфических условий применения.

Кроме того, в некоторых типах геомембран может быть добавлен геотекстиль, что делает эти варианты более прочными и обеспечивает функцию дренажа.

Основные свойства

Геомембраны могут быть однослойными или многослойными в зависимости от выбранного производителя и назначения. Обычно для однослойных материалов используются LDPE и HDPE, тогда как многослойные битумные геомембраны содержат битум в качестве клеящего слоя, расположенного между двумя слоями полимерного материала.

Геомембраны также могут быть гладкими или иметь рельефную поверхность. Рельеф формируется путем профилирования материала или введения рельефных элементов в процессе производства.

Цена на геомембрану зависит от ее типа, толщины, размеров и объема заказа. В целом, данный материал более экономичен по сравнению с традиционными гидроизоляционными материалами, такими как битумные мастики и рулонные мембраны. Обычно геомембраны поставляются в рулонах шириной 5 м и длиной 50 м.

Геомембрана: применение

Геомембраны находят широкое применение в различных строительных областях, включая дорожное строительство, кровельные работы, создание прудов и отмосток, а также в дренажных системах. Наиболее часто используются полиэтиленовые материалы.

Одним из основных преимуществ геомембраны является её физико-механическая прочность, благодаря которой она может выдерживать значительные нагрузки и сохранять свои свойства на протяжении многих лет.

Геомембраны применяются в различных сферах строительства для устройства водохранилищ, хранилищ твердых бытовых отходов, кровельных систем и резервуаров для хранения жидкостей. Они отличаются высокой прочностью и обеспечивают защиту конструкций от негативных внешних факторов.

Также в строительстве геомембраны используются для герметичного покрытия на различных поверхностях. Например, на крышах они служат для защиты от влаги и предотвращения протечек.

В сельском хозяйстве геомембраны применяются для создания водоемов, орошения каналов и для улучшения качества почвы. В частности, они могут быть использованы для создания подкладок в засушливых регионах, чтобы сохранять воду и предотвращать её испарение. В прудах геомембрана помогает предотвратить утечку воды в грунт, сохраняя её качество.

Кроме того, геомембранные изделия также используются для профилирования отмосток, дренажных систем и других инженерных сооружений, где они защищают от проникновения воды в грунт.

Геомембраны могут использоваться даже в быту, например, для защиты полов от протечек и в укладке ковровых покрытий.

Рулонные геомембраны легко укладываются на поверхности и обеспечивают высокий уровень герметичности. Они также имеют доступные расценки, что делает их доступными для широкого круга покупателей.

В общем, геомембрана является важным элементом как в строительстве, так и в эксплуатации различных объектов, требующих защиты качества продуктов и охраны окружающей среды от негативного воздействия. Она обеспечивает надежную защиту от проникновения жидкостей, газов и токсичных веществ, что позволяет значительно снизить риски загрязнения окружающей среды и обеспечить безопасность людей и животных.

Виды геомембран и их применение

Существуют различные типы геомембран, каждый из которых обладает своими уникальными характеристиками и применяется в разнообразных сферах:

1. Полиэтиленовые (ПЭ) геомембраны : Этот тип наиболее распространен, отличается высоким качеством и доступной ценой. Они применяются в различных строительных условиях.
2. Поливинилхлоридные (ПВХ) геомембраны : Эти мембраны обладают высокой химической стойкостью и поэтому подходят для использования в агрессивных средах.
3. Полипропиленовые (ПП) геомембраны : Они характеризуются повышенной прочностью и часто находят применение в дорожном строительстве.
4. Этиленпропилендиеновые (ЭПДМ) геомембраны : Эти геомембраны известны своей высокой эластичностью и способны выдерживать значительные деформации.

Геомембраны могут применяться в различных областях строительства и инженерных работ:

• Гидроизоляция водоемов, каналов и резервуаров.
• Защита грунтовых вод от загрязнения на полигонах твердых бытовых отходов.
• Гидроизоляция фундаментов зданий и подземных конструкций.
• Устройство кровель и гидроизоляция мостов.
• Армирование дорожных покрытий.

Технология монтажа геомембраны

Правильная укладка геомембраны является ключевым шагом в обеспечении её эффективной работы. Процесс монтажа включает следующие этапы:

1. Внимательная подготовка поверхности, на которую будет укладываться геомембрана.
2. Раскладка рулонов материала с необходимым нахлестом.
3. Сварка полотнищ между собой с использованием специализированного оборудования.
4. Проверка качества сварных швов на герметичность.
5. Устройство защитного слоя поверх геомембраны.

Качество монтажа напрямую влияет на способность геомембраны выполнять свои защитные функции и на срок её службы.

Преимущества и недостатки

Преимуществами геомембран являются:

• Прочность. Этот параметр зависит от свойств исходного материала, и наиболее высокие показатели у ПНД. Плотность геомембраны также влияет на её прочность. Кроме этого, дополнительное усиление конструкции могут обеспечить армирующие слои из геотекстиля.
• Растяжимость, основанная на эластичности материала. Особенно прочными и стойкими к деформациям являются геомембраны из ПВД.
• Химическая стойкость. Практически все геомембраны устойчивы к агрессивным веществам (pH 0,5–14), таким как серная и соляная кислоты, сырая нефть, автомобильные масла и щелочи. Это свойство позволяет использовать их для защиты хранилищ нефтепродуктов и полигонах для токсичных отходов, а также в быту.
• Экологичность. Геомембраны являются химически инертными и безопасны для окружающей среды и здоровья человека.
• Долговечность. Срок службы геомембран, в зависимости от сырья, составляет от 25 до 80 лет и более, что обусловлено тем, что они не разлагаются и не подвержены коррозии.
• Стойкость к температурным колебаниям. Этот параметр также зависит от свойств сырья, но в целом геомембраны могут эксплуатироваться в диапазоне температур от -40°С до +50°С.
• Простота монтажа. Геомембраны GP, включая бентоматы Bento-GP, имеют относительно небольшой вес, что облегчает процесс укладки. Они легко раскатываются и резаются, что делает работу с ними удобной независимо от масштабов проекта. Затраты на укладку, обслуживание и ремонт минимальны.

Это интересно!

Отдельно стоит отметить, что бентоматы имеют свойство самоустранения разрывов и трещин. Гранулы глинистого минерала при воздействии влаги увеличиваются в размерах до 16 раз. При появлении трещин бентонит вступает в контакт с влагой, превращается в глину и заполняет поврежденные участки, предотвращая утечки.

Что касается недостатков, то они условны и скорее зависят от специфики применения. Например, геомембраны из полиэтилена высокой плотности имеют меньшую эластичность по сравнению с ПВД, что лишь указывает на то, что их стоит монтировать на ровных поверхностях. При укладке тонких пленок важно обеспечить отсутствие острых предметов и камней, которые могут повредить материал.

Укладка геомембран и монтаж: пошаговая инструкция

Выбор конструктивного решения зависит от климатических условий, свойств грунта, назначения строящегося объекта и требований к гидравлическим характеристикам. Эти факторы определяют производимую технологию укладки геомембраны, однако можно выделить несколько основных этапов монтажа:

Подготовка основания. Если отсутствует необходимость в устройстве фундамента, достаточно очистить и выровнять площадку. Если же планируется обустройство фундамента, необходимо вырыть котлован и уплотнить его дно с помощью катка.

Последующие работы определяются особенностями почвы. Например, при высоком уровне грунтовых вод следует создать дренажную систему. Устойчивое основание до начала укладки засыпаются слоем гравия и песка.

Иногда требуется настелить слой геотекстиля для защиты гидроизоляции от механических повреждений. Если фракция частиц грунта составляет менее 10 мм, геомембрану можно укладывать непосредственно на подготовленное основание; если же она больше 10 мм, необходимо предусмотреть дополнительный защитный слой из геотекстиля средней или высокой плотности (500–1000 г/м²).

Планирование укладки. Необходимо заранее продумать расположение полотен геомембраны на основании и рассчитать их размеры. При этом следует учитывать дополнительные 10-15 см ширины для каждого элемента, так как соединение производится внахлест. Важно избегать швов в угловых и низких участках; линии соединения желательно располагать параллельно откосам.

Монтаж. Укладка геомембраны должна проводиться в сухую безветренную погоду при температуре выше -5°С. Исключения составляют бентоматы Bento-GP, которые могут укладываться на замерзшее основание.

Рулоны материала раскатываются вручную с нахлестом. Укладка должна быть аккуратной, чтобы избежать повреждений. Все полотна должны укладываться ровно, без складок и морщин. Развернутое полотно не следует оставлять на ночь, поэтому необходимо распаковывать только ту часть материала, которую планируется использовать за смену.

Во время монтажа полотнища временно фиксируются грузами, например, мешками с песком. Гидроизоляционная пленка не должна подвергаться сильному натяжению, так как это может привести к её повреждению при движении грунта. Для крепления по периметру фундамента выкапываются анкерные траншеи, куда помещаются края мембраны.

Сварка полотен проводится при помощи нагретого воздуха или экструдера. Для качественной сварки необходимо укладывать полотна с нахлестом. Если котлован подвержен просадке, нахлест полотен должен составлять 100–150 мм как в продольном, так и поперечном направлениях. На стыках рулонов нахлест должен составлять 300 мм. В процессе сооружения оставляют контрольные каналы для проверки качества швов; для тестирования прочности присоединительных швов в них подают сжатый воздух под давлением. Проверка герметичности осуществляется вакуумным насосом с использованием мыльного раствора.

После завершения сварочных работ анкерные траншеи засыпают грунтом.

Геомембрана представляет собой высококачественный гидроизоляционный материал, соответствующий всем требованиям современного строительства. Благодаря своей универсальности, она обладает множеством областей применения, способствует снижению материалоемкости и времени, необходимого для возведения конструкций. Производители предлагают разнообразные виды геомембран для решения любых задач, связанных с гидроизоляцией и дренажом.

Свойства геомембраны

Отличительные эксплуатационные характеристики геомембраны обусловлены как материалом, из которого она изготавливается, так и технологией её производства.

1. Материал геомембраны — это не просто полиэтилен, а композитный материал на его основе. Включение различных добавок предотвращает фотостарение от солнечного излучения, делает его морозостойким до -65°C и жаростойким до +75°C, а также обеспечивает невосприимчивость к агрессивным химикатам и биологическим агентам.
2. Геомембраны значительно прочнее и имеют толщину от 0,3 до 3 мм (в зависимости от марки). Они способны выдерживать многотонные нагрузки и растягиваться по горизонтали до 550% без каких-либо повреждений.
3. Срок эксплуатации мембраны — от 50-ти лет и более даже в самых сложных условиях.

Технология производства методом непрерывной термической экструзии позволяет получить целостное полотно без швов и соединений, что исключает возможность проникновения жидкости. Геомембраны доступны в рулонах шириной до 2,7 м и стандартной длиной 50 м. Отдельные полотна могут быть сварены между собой с помощью простого аппарата, которым легко управлять.

Варианты применения геомембраны

Все вышеупомянутые характеристики определяют, как используется геомембрана:

• для выстилания дна искусственных водоёмов, таких как бассейны, резервуары и каналы;
• для создания непроницаемого покрытия на полигонах хранения твердых бытовых отходов и производственных отходов (сухих и жидких);
• для формирования гидрофобной подложки между грунтом и насыпными основаниями автомобильных и железных дорог, площадок различного назначения, грузовых терминалов;
• при строительстве фундаментов зданий и сооружений в мало- и многоэтажном строительстве, для гидроизоляции подвалов, чердаков, перекрытий, крыш;
• в любых других случаях, где требуется быстрое и эффективное решение для гидроизоляции с использованием геомембраны.

Преимущества и недостатки геомембран

Геомембраны заняли важное место во многих строительных и инженерных проектах благодаря множеству своих преимуществ. Однако, как любой материал, они имеют определенные ограничения, которые необходимо учитывать при проектировании и осуществлении строительства.

Плюсы геомембран

Одним из главных преимуществ геомембран является их высокая устойчивость к воздействию влаги и химических веществ. Это делает их прекрасным вариантом для гидроизоляции таких объектов, как фундаменты, водоемы и системы полигонов.

Вторым значительным важным аспектом является их долговечность. Качественные мембраны, такие как HDPE или PVC, могут служить десятилетиями, не теряя своих защитных свойств.

Значимой особенностью является также высокая экологическая безопасность. Современные полимерные компоненты, используемые при производстве геомембран, не выделяют токсичных веществ и не подвержены биологическому разложению, что значительно снижает вероятность загрязнения окружающей среды.

Еще одним важным аспектом является простота и скорость установки. Геомембраны легко размещаются на подготовленную поверхность, а современные сварочные и крепежные методы позволяют создавать герметичные соединения без значительных затрат усилий.

Минусы геомембран

Несмотря на многие достоинства, геомембраны имеют свои ограничения. Одним из них является их уязвимость к механическим повреждениям. Хотя они прочны, поверхность может быть повреждена острыми предметами, камнями или корнями растений, что может привести к нарушению герметичности.

Кроме того, упаковка может требовать соблюдения строгих температурных режимов. Как уже упоминалось, геомембраны способны расширяться или сжиматься в зависимости от температурного режима окружающей среды, и это создает риск образования морщин или разрывов. Поэтому укладка должна проводиться при умеренной температуре.

Дополнительно, некоторые виды геомембран, такие как PVC, могут подвержены старению под воздействием ультрафиолетового излучения. Хотя современные добавки и стабилизаторы позволяют минимизировать этот эффект, в открытых условиях предпочтительнее использовать материалы вроде HDPE, обладающие повышенной устойчивостью к УФ-излучению.

Стоимость также может стать ограничением при выборе геомембран. Качественные материалы, такие как HDPE или специализированные EPDM-геомембраны, могут быть достаточно дорогими, особенно при реализации крупных проектов.

Таким образом, выбор геомембраны требует комплексного подхода, учитывающего как преимущества, так и возможные ограничения.

Подведем итоги

Геомембраны являются универсальным материалом и нашли применение в различных областях строительства и инженерии. Их способность эффективно защищать конструкции от влаги, химических веществ и других внешних воздействий делает их незаменимыми при решении задач гидроизоляции, защиты грунтов и окружающей среды.

Данная статья подробно рассмотрела, что такое геомембрана, из каких материалов она производится, а также обозначила основные области её применения.

Успешное использование геомембран зависит от правильного выбора материалов, строгого соблюдения технологий монтажа и учета всех факторов, влияющих на их долговечность. С ростом стандартов к качеству и экологической безопасности строительных объектов значение геомембран будет только возрастающим, открывая новые горизонты для их применения в самых различных проектах.