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行业知识

垃圾填埋场土工膜质量参差不齐原因

发布时间:2021-04-15 14:05:46 阅读:

目前垃圾填埋领域土工膜产品在质量上主要存在以下几方面的问题:
1、厚度不均匀或厚度偏低
   由于国家标准对聚乙烯土工膜厚度及其偏差要求相对较低,因此在价格竞争中存在采用低下限偏差生产土工膜产品的现象。如公称厚度1.50mm的土工膜的极限偏差为±0.18,这就意味着土工膜的最大最小厚度可分别为1.68mm和1.32mm。尽管国家标准中还有平均偏差的要求,但由于设计的疏忽或业主对产 品标准的理解不到位,使一些供应商钻了空子,从而导致土工膜的防渗性能下降,给工程质量 带来隐患。建议采购聚乙烯土工膜产品时可采用GM13的要求或在现有国家标准的基础上适当提高要求。
2、碳黑含量过高或过低
   碳黑在聚乙烯土工膜中起着提高体系光稳定性的作用,为此土工膜 碳黑含量过低,则不能有效的反射紫外线,材料不具备良好的光稳定性能。但土工膜中的碳黑含量是不是越高越好昵?也不然!因为目前绝大多数的土工膜产品中都是在本色聚乙烯中添加碳黑色母,为了促进碳黑的良好分散,在色母中都添加有低分子的分散剂,过多的添加 黑色母粒,会加大聚乙烯土工膜中低分子物质含量,从而降低了材料的强度。同时碳黑的存在虽然提高了材料的耐光老化性能,但也在材料中形成了微小的应力集中点,降低了材料的强度,碳黑含量过高还容易产生分散不均匀,导致材料出现严重的应力集中点,在外力作用下材料容易发生破坏。一般标准规定碳黑含量在2.0%~3.0%,将碳黑含量控制在2.0%~2.5%更有利于聚乙烯土工膜的综合性的提高,这也是在化学建材行业广为接受的质量控制范围。
3、碳黑分散不
   本文前面已经谈过,分散不均会导致材料的过早破坏,因此碳黑分散度是土工膜产品的重要指标。目前无论是进口还是国产土工膜都发生过碳黑分不均的问题。这主要是两方面原因引起的:一是生产企业选择质量低劣的碳黑色母产品,或是碳黑颗粒过大,或是分散体系不良,但无论是那种情况都会对土工膜的性能带来负面影响;二是土工膜生产过程工艺不稳定或生产设备存在问题,致使色母产品分散不良。建议土工膜生产企业在提高生产技术的同时,慎重选择碳黑色母。
4、氧化诱导时间(Or不达标
   氧化诱导时间反映的是聚乙烯材料的抗氧体系的优劣,是影响材料热氧寿命的重要指标,也是聚乙烯土工膜控制质量的核心指标之一。虽然一味提高氧化诱导时间不一定能保证材料具有良好的长期抗热氧老化的性能,而且不经济,但氧化诱导时间过低材料的热氧老化寿命必定很低。同时氧化诱导时间也是在施工过程中需要进行焊接的高分子材料的关键技术指标之一。在焊接过程中,材料在热、氧的共同作用下会发生一定程度的降解,良好的抗氧体系能有效的阻止降解的发生和发展。在此过程中抗氧体系本身也会损失,因此经过焊接后材料局部的氧化诱导时间会有不同程度的下降。如果材料的初始氧化诱导时间较低,在焊接损失后,其抗氧体系则不足以保证在今后漫长的使用过程中都具有良好的抗老化性能。
    目前GB/T17643-1998要求的氧化诱导时间为≥20min,国外多数标准为≥100min国内应用的土工膜产品大多能够达到国家标准的要求,但存在不能满足100min要求的现象。这主要是由于两方面原因引起的:是在价格竞争中,生产企业为降低成本人为减少抗氧体系的含量,这是极其不可取的做法。一些工程实例表明,氧化诱导时间过低的产品在很短时间就发生了大幅度的老化和降解,致使材料强度大幅度下降,甚至是烂在地里;二是部分生产企业缺乏配方经验,不能自主研制有效的抗氧体系配方,这就需要生产企业认真钻研配方技术,以不断提高产品质量。
5、拉伸性能
   良好的高(中)密度聚乙烯土工膜的拉伸强度较高.在28MPa以上(光面土工膜)。实际应用过程中由于采用基体树脂或碳黑色母不当、添加LLDPE、直接使用回收料等,产品的拉伸强度会受损甚至大幅度下降。尽管各种标准拉伸强度的最低指标在,25MPa~27MPa,但从我中心积累的测试数据和经验来看,拉伸强度刚好达标的高(中)密度聚乙烯土工膜通常存在质量隐患外,为了获得较高的摩擦系数,粗糙面土工膜的拉伸强度和伸长率通常较低,使用者不应一味要求强度而忽视了摩擦性能。
6、环境应力开裂性能不佳
   目前环应力开裂性能有两种测试方法,一是耐环境应力开裂(GB/T1842或ASIM1693),一般指标要求在500h以上。该指标是土工膜的最基本要求,如果不能通过该项试验,产品在实际使用过程中则必定会出现质量事故。二是拉伸负荷应力开裂(单点切口恒载拉伸法ASTM D5397),一般指标在300h以上。该方法指标虽然只有300h,但实验条件较第一种方法更为苛刻,也是目前各国推荐的方法。
    多年的检测数据表明,无论进口还是国产土工膜在工程应用过程中都出现过环境应力开裂性能不达标的现象,这主要是生产企业采用了不合适的基体树脂的原因。因此本文再一次提醒生产企业慎重选择树脂原材。
7、焊接温度、时间等工艺控制问题
   焊接不当直接影响材料的防渗效果。在工程应用上发生了很多焊接施工工艺不良的事故。由于本文重点讨论土工膜的质量问题,在此不针对施工问题进一步展开讨论,但建议施工单位选择最佳的施工工艺,在避免焊不上的质量事故的同时,也要注重由于过度焊而导致焊
缝寿命大幅下降的问题。
   高(中)密度聚乙烯土工膜在我国垃圾填埋领域的规模应用已有近十年的历史了,由于该技术是国外较成熟的技术,因此在国内应用的总体水平较高,但仍然存在部分问题,希望有关协会和行业主管能进一步规范该领域的设计、生产、施工和检测,以促进行业的健康稳定发展。
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