《各国危险废物填埋场设计与建设及其质量保证指南》:
3.2.21聚合物
20世纪80年代的研究表明,HDPE几乎对所有化学物质都具有高抵抗力,而且对实际用途来说,它还有防渗性(August et al.,1984;Haxo et al.,1985;Haxo et al.,1988)。在许多工业中,HDPE被用于储存化学物品,它也是油罐的常用材料。以上这些因素,加上HDPE的易熔接性和相对便宜的价格,成为HDPE土工膜普及的原因。HDPE土工膜生产商对该产品的营销也非常有效,这也为HDPE能占较大的市场份额作出了贡献。
HDPE的一个缺陷是可能受压破裂,就是塑料由于受到比其短期抗拉强度小的拉应力而突然和意外破裂(Halse etal.,1990)。受压破裂的原因是在较小压力的拉伸作用下,聚合体中的分子结合发生断裂。这些分子结合通常与HDPE的韧性表现有关。正如在锯齿状持续负载试验中测得的那样(例如,ASTMD 5397),受压破裂通常可以通过选择从坚韧到易碎转变时间超过200小时的HDPE树脂来防止(Daniel et al.,1993)。百小时标准主要基于对发生过受压破裂的历史案例的分析得出。
LLDPE土工膜运用在需要更具柔韧性的材料的场合。LLDPE比HDPE能承受的压力要大得多。因此,LLDPE被用在需要额外抗刺破的运用中。LLDPE通常被用在极有可能发生变形的衬层中,也用在由于频繁交通对衬层系统施加额外压力的衬层储存堆。
PP土工膜比HDPE土工膜更具柔韧性,但是其他方面比不上LLDPE土工膜。PP土工膜也具有很好的抗化学能力,但又差于HDPE。PP能像HDPE那样轻易地熔接,用在费用少而又需要更具柔韧性的土工膜的场合。
PVC土工膜的使用比HDPE土工膜要少。原因之一是因为这种土工膜通常都含有使聚合体变得柔软的可塑剂。这种可塑剂随时间慢慢挥发,而土工膜也会因此变脆且可能破裂。最近PVC的使用增加了,因为改变了聚合体的特性使其更具耐用性。同时,由于使用了热熔接而不是过去的溶剂熔接,使得PVC土工膜的铺设更容易,也更便捷。
3.2.2.2渗漏率
在没有洞或撕裂的情况下,土工膜的防渗性能很好。水可以通过土工膜扩散,但是水的传输率非常低。对于绝大多数土工膜来说,与水扩散相关的“有效渗透系数”为10—15~10—12cm/s(Giroud et al.,1989)。
近年来,尽管如传导土工膜、渗漏地调查和火花测试等的应用改进了土工膜的铺设,但是土工膜的铺设很难避免产生孔洞(DariIek et al.,1989;Giroud et al.,1989;Brennecke et al.,1998;Rollin et al.,1999)。根据对历史案例的分析,Giroud和Bonaparte(1989)指出孔出现的频率在2.5~25孔/hm2。对于设计计算,他们推荐使用直径为11 mm的孔(面积为100 mm2)。《各国危险废物填埋场设计与建设及其质量保证指南》作者设计时通常用频率为12 孔/hm2、直径为11 mm的孔。
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