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土工膜耐环境应力开裂性能的重要性

关于土工膜的寿命,之前和各位讨论过土工膜的预期寿命的话题,今天和大家一起来探讨一下影响土工膜使用寿命的一个最重要的因素之一:耐环境应力开裂性能。

耐环境应力开裂性能是国际指标GRI-GM13及国家标准中,非常重要的一个指标,HDPE土工膜在实际施工和使用过程中,在坚硬物体或外力的作用下,土工膜表面会产生刮痕或切口。这种情况下,会对土工膜的长久性能产生严重的影响,从而对整个防渗工程的稳定性也产生不利的影响。土工膜的耐环境应力开裂性能的测试就是模拟这种情况下,HDPE土工膜的持久性能。

有幸和国际土工膜的领导者,加拿大索玛国际土工合成材料集团探讨过这个问题,该公司对于土工膜的耐环境应力开裂指标有非常专业的研究,今天就和大家分享一下。

可以这么说,当土工膜作为大面积防渗屏障时,一旦出现大范围的开裂,就被认为是整个防渗系统失败。而造成土工膜开裂的最主要因素就是应力的作用。图1是一些由于使用劣质土工膜,而造成的耐环境应力开裂的案例,触目惊醒的裂痕对于整个防渗系统造成了致命的危害。


图1 一些使用劣质土工膜造成耐环境应力开裂的案例

没有压力就没有应力开裂。因此理论上所有的衬垫在设计和安装时应该仅仅作为一个屏障,而不含应力。然而,这对于工地现场和垃圾填埋场的环境是不切实际的。因此,必须选择一个具有足够耐环境应力开裂的树脂,来生产的进口土工膜(如采用独家配方及土工膜专用树脂生产的加拿大索玛公司,他们针对不同的项目需求,可以为客户定制具有高耐环境应力开裂性能的HDPE土工膜),来应对施工过程中的损伤,焊接过程中的过热以及不可避免的环境应力。
图2是本公司以及国际土工合成材料协会,通过大量试验,得出的由不同的HDPE树脂生产的土工膜,在相同应力作用下,其寿命的不同。可以看出,使用不同的树脂,对于应力造成的寿命影响是不同的。而对于其它的一些力学指标(如拉伸、穿刺、撕裂等),对所有的HDPE土工膜,基本都是相同的,并不会因为使用树脂的不同,而造成这些性能指标有很大的差异。


图2  由不同HDPE树脂生产的土工膜,在相同应力下的寿命曲线

因此,HDPE土工膜的指标中,最重要的参数就是耐环境应力开裂。选择优质的进口土工膜,如本公司生产的HDPE土工膜,才能保证土工膜寿命的持久性及防渗系统的安全性。防渗工程作为一项保护环境,造福人类的百年大计,使用方在选择土工膜的时候,应主动和生产厂家订好协议,对厂家提供的每一卷土工膜都进行一个第三方的检测,以防止因为使用不合格的土工膜,而埋下耐环境应力开裂的隐患。


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