Anwendung von Geomembranen in modernen Ingenieurbereichen

In modernen Ingenieurbereichen wie Wasserwirtschaft, Umweltschutz und Transportwesen schützt ein scheinbar unscheinbares, aber wichtiges Material stillschweigend die technische Sicherheit und die Umwelt: Geomembranen, eine flexible, wasserabweisende Isolationsbarriere auf Basis hochmolekularer Polymere. Gemäß der nationalen Norm „GB/T 17643-2011 Geosynthetics Polyethylene Geomembrane“ sind Geomembranen eindeutig als „membranartige Geokunststoffe aus Polymeren, die grundsätzlich undurchlässig sind“ definiert. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Migration von Flüssigkeiten (Wasser, chemischen Lösungen) und Gasen effektiv zu blockieren.

1. Klassifizierung nach Material und Struktur

- Nach Hauptmaterial:

• PE-Membran (Polyethylen): die am häufigsten verwendete Membran, darunter:

• HDPE-Membran (Polyethylen hoher Dichte): hohe Festigkeit, starke chemische Korrosionsbeständigkeit, hervorragende Alterungsbeständigkeit gegen UV-Strahlung, geeignet für raue Umgebungen wie Mülldeponien, Sondermülldeponien und große Reservoirs.

• LDPE-Folien (Polyethylen niedriger Dichte) und LLDPE-Folien (lineares Polyethylen niedriger Dichte): Weicher, hohe Dehnung, gute Anpassungsfähigkeit an Verformungen, werden häufig in der Aquakultur, bei künstlichen Seen, Kanälen und anderen Projekten mit hohen Anforderungen an die Versickerungssicherheit, aber relativ milden Umgebungsbedingungen verwendet.

• PVC-Folie (Polyvinylchlorid): Gute Flexibilität, kann zu breiteren Produkten verarbeitet werden, ist leicht zu schweißen und bietet in der Anfangszeit mehr Anwendungsmöglichkeiten, aber die Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen und die langfristige Alterungsbeständigkeit sind im Allgemeinen schwächer als bei HDPE.

• EVA-Folie: Hervorragende Elastizität und Kältebeständigkeit, besonders geeignet für kalte Bereiche oder Gelegenheiten mit hohen Flexibilitätsanforderungen.

- Nach der Bauform:

• Glatte Geomembran: Glatte Oberfläche und relativ niedriger Reibungskoeffizient.

• Raue Geomembran (einfach rau/doppelt rau): Die Oberfläche wird durch ein spezielles Verfahren aufgeraut, wodurch der Reibungskoeffizient mit Erde oder Geotextil deutlich erhöht und die Stabilität des Hangs verbessert wird.

• Verbundgeomembran: Geomembran und Geotextil werden durch thermisches Verbinden oder Kleben miteinander verbunden (z. B. zwei Tücher und eine Membran, ein Tuch und eine Membran). Geotextilien bieten Schutz, Entwässerung und Verstärkung mit besserer Gesamtleistung und breiter Anwendung.

2. Die wichtigsten Vorteile von Geomembranen

- Hervorragende Sickerschutzleistung: Der Permeabilitätskoeffizient ist extrem niedrig (normalerweise <10^-13 cm/s), was hundertmal oder sogar höher ist als der von natürlichen Sickerschutzmaterialien wie Ton und kann als „wasserdicht“ bezeichnet werden.

- Hohe Festigkeit und Haltbarkeit: Insbesondere HDPE-Membranen verfügen über eine hervorragende Zug-, Reiß- und Durchstoßfestigkeit, chemische Korrosionsbeständigkeit, UV-Alterungsbeständigkeit und eine Lebensdauer von mehr als 50 Jahren.

- Leicht und wirtschaftlich: Geringes Gewicht, bequemer Transport und Verlegung; die Flächenkosten sind häufig niedriger als bei herkömmlichen Ton-Anti-Sickerwasserlösungen, wodurch Projektinvestitionen gespart werden.

- Effiziente Konstruktion: Standardisierte Fabrikproduktion, große Breite, ausgereifte Schweißtechnologie vor Ort und schnelle Konstruktionsgeschwindigkeit.

- Starke Anpassungsfähigkeit: Durch die gute Flexibilität kann es sich an ungleichmäßige Setzungen und gewisse Verformungen des Fundaments anpassen; die raue Oberflächengestaltung erfüllt die Stabilitätsanforderungen steiler Hänge.

- Umweltfreundlich: Wirksamer Schutz vor Schadstoffaustritt, Schutz von Grundwasser und Boden; das Material selbst ist ungiftig und unbedenklich.

3. Sechs Anwendungsszenarien von Geomembranen

- Umweltschutzprojekte: Grund- und Deckschichten für Sickerwasserschutz auf Deponien für Haushaltsabfälle, Deponien für industrielle Feststoffe/gefährliche Abfälle und Abwasserregulierungsbecken/-aufbereitungsbecken (Kernanwendungen).

- Wasserschutzprojekte: Auskleidung von Stauseen, Kanälen und Dämmen gegen Sickerwasser; Schutz von künstlichen Seen und Landschaftsgewässern; Schutz von Schleusentoren und Fangdämmen gegen Sickerwasser.

- Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Viehzucht und Fischerei: Versickerungsschutz für Aquakulturteiche (Garnelenteiche, Fischteiche); Versickerungsschutz für Bewässerungskanäle; Auskleidung von Reservoirs und Biogasbecken.

- Bergbauprojekte: Schutz vor Versickerung an den Böden von Haldenlaugungsbecken und Absetzbecken; Auskleidung von Lösungsbecken und Verdunstungsbecken.

- Bauprojekte: Feuchtigkeits- und Sickerschutz von unterirdischen Strukturen (Keller, Tunnel); wasserdichte Schichten von Dachgärten; Sickerschutz der Straßenbettisolierung.

- Verkehrsprojekte: Isolierung und Entwässerung von Straßenbetten von Autobahnen und Eisenbahnen, Schutz von Tunneln vor Sickerwasser.

4. Wichtige Schritte für Aufbau und Verlegung

- Vorbereitende Vorbereitungen:

• Fundamentbehandlung: Einebnen und verdichten Sie das Gelände, entfernen Sie scharfe Steine, Baumwurzeln und andere Ablagerungen und stellen Sie sicher, dass das Fundament fest ist und der Hang gemäß den Planungsanforderungen eben ist. Besondere Geologie (z. B. kollabierender Löss) erfordert eine besondere Behandlung.

• Materialannahme und -lagerung: Geomembranen und Hilfsmaterialien (z. B. Schweißdrähte) werden gemäß den Konstruktionsanforderungen mit vollständigen Zertifikaten und Prüfberichten angenommen. Lagern Sie die Dichtungen an einem ebenen Ort, vermeiden Sie Sonne und Regen und halten Sie sich von Feuer fern.

- Verlegung:

• Schnittplanung: Planen Sie den Verlegeplan entsprechend der Baustellengröße und den Konstruktionszeichnungen und minimieren Sie Schweißnähte vor Ort. Berücksichtigen Sie die durch Temperaturänderungen und Spannungen verursachte Ausdehnung und Kontraktion.

• Verlegevorgang: Die Verlegung erfolgt in der Regel vom tiefsten zum höchsten Punkt. Die Membran sollte natürlich entspannt und gleichmäßig verteilt sein, um künstliche Falten und Spannungskonzentrationen zu vermeiden. Beim Verlegen am Hang empfiehlt es sich, von oben nach unten vorzugehen und Maßnahmen (z. B. Sandsäcke) zur temporären Verankerung zu ergreifen. Die Überlappungsbreite der Membran entspricht den Anforderungen (in der Regel 10–15 cm bei glatten Oberflächen, größer bei rauen Oberflächen).

• Schutzschicht: Während des Verlegevorgangs sollte die Schutzschicht (z. B. Geotextil oder konstruktionsbedingt erforderliche Sandschicht) rechtzeitig abgedeckt werden, um zu verhindern, dass die Membran durch Sonneneinstrahlung aufgeblasen, durchstochen oder gealtert wird.

- Schweißen (Kernprozess):

• Methodenauswahl: Hauptsächlich werden Heizkeilschweißen (Doppelbahn-Schmelzschweißen) und Extrusionsschweißpistolenschweißen (Einbahnschweißen, verwendet für T-Typ, Reparatur und komplexe Teile) verwendet.

• Parameterkontrolle: Temperatur, Geschwindigkeit und Druck des Schweißgeräts werden streng nach Art, Dicke, Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit des Membranmaterials eingestellt. Vor dem eigentlichen Schweißen muss ein Probeschweißen durchgeführt werden. Die Probeschweißproben müssen zerstörenden Prüfungen (z. B. Scher- und Schälprüfungen) unterzogen werden, bevor das eigentliche Schweißen durchgeführt werden kann.

• Schweißnahterkennung: Verwenden Sie die Luftdruckerkennung (geschlossener Hohlraum durch Doppelspurschweißen) oder die elektrische Funkenerkennung (bei Extrusionsschweißnähten), um die Dichtheit der Schweißnähte zu erkennen. Unqualifizierte Schweißnähte müssen rechtzeitig repariert und erneut überprüft werden.

- Verankerung

• Hinterfüllen und Abdecken: Nach der Abnahme werden die Schutzschicht und der obere Füllstoff lagenweise entsprechend den Konstruktionsanforderungen hinterfüllt, um zu vermeiden, dass schwere Maschinen direkt auf der Membran arbeiten, um Schäden zu vermeiden.

• Qualitätsprüfung und Abnahme: Der gesamte Prozess (Materialien, Fundament, Schweißen, Verankerung, Abdeckung) wird streng kontrolliert und aufgezeichnet, und die endgültige Abnahme erfolgt gemäß den Spezifikationsanforderungen.

5. Warum sollten Sie sich für Haoyang Enivronmental entscheiden?

- Fortgeschrittene Materialwissenschaft: Wählen Sie Haoyang für technische Geomembranen mit molekular stabilisierten Formulierungen, die eine Dampfsperrrate von 0,05 Perm und eine UV-Beständigkeit von 98 erreichen und damit die GRI GM13-Standards übertreffen und jahrzehntelange zuverlässige Eindämmung gewährleisten

- Zertifizierte Qualitätssicherung: Unsere ISO 9001-zertifizierte Produktion verwendet 100 Neuharze mit Chargenrückverfolgbarkeit und Laborvalidierung durch Dritte, die eine gleichbleibende Dickentoleranz innerhalb von 3 für alle 1,5 mm HDPE-Liner garantieren.

- Technische Präzision: Bewährte Installationskompetenz durch patentierte nahtlose Schweißtechnologie mit einer Breite von 10 Metern reduziert die Anzahl der Feldverbindungen um 70 % und senkt so das Leckagerisiko, während gleichzeitig eine Dehnung von 380 % aufgrund von Untergrundsetzungen möglich ist.

- Globale Leistungsvalidierung: Produkte wurden in extremen Umgebungen, von chilenischen Absetzbecken bis hin zu thailändischen Monsunkanälen, im Feld getestet. Seit 2008 wurden bei 300 Projekten keinerlei Ausfälle gemeldet.

- Kosteneffizienz: Breite Rollenformate und Roboterschweißen verkürzen die Installationszeit um 50 %, die Lieferzeit um 30 % und die Lebenszykluseinsparungen im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, was durch Fallstudien zu Staudammprojekten in Indonesien bestätigt wurde.

- Nachhaltige Partnerschaft: Ein engagiertes F&E-Team bietet standortspezifische Lösungen, darunter Konstruktionen zur Verstärkung seismischer Zonen und NSF 61-zertifizierte Trinkwasserauskleidungen, die Ihre ESG-Ziele mit Geokunststoffen mit geringem CO2-Fußabdruck unterstützen.

Geomembranen haben sich dank ihrer hervorragenden Sickerschutzeigenschaften, ihrer hervorragenden physikalischen und chemischen Stabilität und ihrer praktischen Konstruktion zu einem unverzichtbaren „Schutz gegen Sickerwasser“ in der modernen Technik entwickelt. Von der Umweltschutzbarriere zum Schutz grüner Gewässer und grüner Berge über die Wasserversorgung zur Sicherstellung der landwirtschaftlichen Bewässerung bis hin zum Isolationsfundament zur Unterstützung der Verkehrsinfrastruktur – die Anwendung von Geomembranen nimmt stetig zu. Mit der Weiterentwicklung der Materialtechnologie und der Verbesserung der Bautechnik werden Geomembranen eine immer wichtigere Rolle beim Aufbau eines sicheren, umweltfreundlichen und nachhaltigen Ingenieursystems spielen und eine solide Garantie für das harmonische Zusammenleben von menschlicher Technik und natürlicher Umwelt bieten.