Футеровки из геосинтетической глины ( GCL ) представляют собой производимые на заводе гидравлические барьеры, состоящие из слоя бентонита или другого материала с очень низкой проницаемостью, поддерживаемого геотекстилем и / или геомембранами , которые механически удерживаются вместе с помощью прошивки, сшивания или химического клея. Согласно законам об охране окружающей среды, любые просачивания со свалок должны быть собраны и должным образом утилизированы, в противном случае загрязнение окружающих грунтовых вод может вызвать серьезные экологические и / или экологические проблемы. Чем ниже гидравлическая проводимость, тем эффективнее GCL будет удерживать просачивание внутри полигона. Бентонит состоит преимущественно (> 70%) из монтмориллонита или других экспансивных глин., являются предпочтительными и чаще всего используются в GCL. Общая конструкция GCL будет состоять из двух слоев геосинтетических материалов, сшитых вместе, содержащих слой природного или обработанного натриевого бентонита . Обычно используются тканые и / или нетканые текстильные геосинтетические материалы , однако полиэтиленовые или геомембранные слои или геотекстильные материалы с георешеткой также включены в конструкцию или вместо текстильного слоя для повышения прочности. GCL производятся несколькими крупными компаниями в Северной Америке, Европе и Азии. В настоящее время Агентство по охране окружающей среды США регулирует строительство и проектирование полигонов в США посредством нескольких законодательных актов. [1]
История
Происхождение GCL можно проследить до 1962 года, когда Артур Г. Клем подал патент на предварительно отформованные влагонепроницаемые панели, в которых бентонитовая глина сочеталась с гофрированным картоном. [2] В 1982 году Артур Дж. Клем подал патент на то, что сегодня было бы признано GCL, который сочетал в себе бентонитовую глину, клей и геотекстиль. [3] В том же году Артур Дж. Клем основал Clem Environmental Corp, чтобы запустить свое изобретение в производство. [4] Использование GCL в качестве отдельной категории геосинтетических материалов, по- видимому, было в Соединенных Штатах в 1988 году для локализации твердых отходов в качестве резервной копии геомембраны. Продукт представлял собой Claymax, который представляет собой бентонит, смешанный с клеем, чтобы скрепить глину между двумя геотекстилем; один под бентонитом в центре (несущий текстиль), а другой над (покровный текстиль). Примерно в то же время в Германии был произведен другой продукт , Bentofix, путем помещения бентонитового порошка между двумя геотекстилями и затем иглой штамповки трехкомпонентной системы вместе. Способ изготовления с игольчатым пробиванием (патент США, поданный в 1989 г.) дал полученному композитному материалу прочность на сдвиг , что является важной характеристикой для установки на склонах. [5]
Другие названия
Другие названия, используемые для GCL с момента их появления, - это «глиняные одеяла», «бентонитовые одеяла», «бентонитовые маты», «сборные бентонитовые глиняные одеяла» и «глиняные геосинтетические барьеры», последние в настоящее время одобряются Международной организацией по стандартизации (ISO). .
Функция
Техническая функция GCL - удержание в качестве гидравлического барьера для воды, фильтрата или других жидкостей, а иногда и газов. Как таковые, они используются в качестве замены либо уплотненных глиняных футеровок, либо геомембран, либо они используются в композитном виде для дополнения более традиционных материалов футеровок. Наивысшей степенью защиты футеровки, вероятно, является трехкомпонентная композитная геомембрана / футеровка из геосинтетической глины / уплотненная глина, которая неоднократно использовалась в качестве футеровки для захоронения отходов .
Характерная черта | Лайнеры из геосинтетической глины (GCL) | Компактная глина (CCL) |
---|---|---|
Материал | Бентонитовая глина, клеи, геотекстиль и / или геомембраны | Самородные почвы или смеси почвы и бентонитовой глины |
Строительство | Изготовлено на заводе, а затем установлено в полевых условиях | Строительство и / или поправки на местах |
Толщина | ~ 6 мм | От 300 до 900 мм |
Гидравлическая проводимость глины [6] | От 10 −10 до 10 −12 м / с | От 10 −9 до 10 −10 м / с |
Скорость и простота строительства | Быстрая и простая установка | Медленные, деликатные и сложные работы по уплотнению |
Установленная стоимость | От 0,05 до 0,10 доллара за м 2 | Сильно изменчивый (расчетный диапазон от 0,07 до 0,30 доллара за м 2 ) |
Опыт | Обеспечение качества строительства и контроль качества имеют решающее значение | Сильно зависит от персонала |
Рекомендации
- Перейти ↑ EPA (2001). «Футеровки из геосинтетической глины, используемые на полигонах твердых бытовых отходов» (PDF) . EPA 530-F-97-002 Информационный бюллетень Пересмотренный декабря 2001 года .[ самостоятельно опубликованный источник ]
- ^ Патент США 3186896
- ^ Патент США 4501788
- ^ "Джеймс Клем Корп. 1990" Премия "E" . Журнал коммерции. Морские новости. 1990 г.
- ^ Патент США 5041330
- ^ Shackelford, CD; Севик, GW; Эйхольт, Г. Р. (2010). «Гидравлическая проводимость геосинтетических глин к растворам хвостохранилища». Геотекстиль и геомембраны . 28 (2): 149–162. DOI : 10.1016 / j.geotexmem.2009.10.005 . ISSN 0266-1144 .