糙面土工膜的研究

王洪祥 王子超 戶(hù)軍玲

山東永聚醫(yī)藥科技有限公司 山東淄博 255400

糙面土工膜（光面土工膜）：是以高密度聚乙烯樹(shù)脂添加一定比例的碳黑色母、抗老化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、穩(wěn)定劑等吹塑而成，用于防滲防潮的新型防水建材。糙面高密度聚乙烯土工膜是一種新型防滲，防腐材料，被廣泛應(yīng)用于各種防滲防腐要求的工程之中。采用優(yōu)質(zhì)的高密度聚乙烯原生樹(shù)脂，主要成分為97.5%的高密度聚乙烯，約2.5%的碳黑、微量的抗氧劑和熱穩(wěn)定劑，抗老化材料、紫外線吸收劑，沒(méi)有使用其他添加劑、填料和膨脹劑，經(jīng)三層共擠技術(shù)制成。所使用的樹(shù)脂是專(zhuān)為土工膜應(yīng)用而設(shè)計(jì)配制的原生高密度或中密度聚乙烯樹(shù)脂。

1 土工膜基本情況

土工膜（糙面、光面）通常指的是HDPE土工膜，是一種高分子聚乙烯材料，采用共擠技術(shù)制成，具有高效分子密度，液體滲透性極低，防滲透效果極佳。具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、抗老化、抗紫外線、抗分解能力，可裸露使用，材料使用壽命達(dá)50-70年，有多種規(guī)格多種鋪設(shè)形式滿(mǎn)足不同工程防滲要求。防滲土工膜可廣泛應(yīng)用于生活垃圾填埋場(chǎng)，污水處理廠、化工廠，煉油廠，加油站的儲(chǔ)油罐防滲、堆灰場(chǎng)、溶解池、沉淀池、堆場(chǎng)、尾礦的底襯防滲等各個(gè)工程需求，應(yīng)用面及其廣泛[1]。

土工膜（糙面、光面）具有較高的防滲系數(shù)，有良好的耐熱性和耐寒性，其使用環(huán)境溫度為85℃、低溫-70℃。能長(zhǎng)時(shí)間裸露使用而保持原來(lái)的性能，土工膜采用原生高分子聚乙烯塑料與炭黑粒子不含任何防腐劑，在使用上安全環(huán)保沒(méi)有污染。土工膜在污水防滲問(wèn)題中，可以防止污水污染周?chē)寥篮铜h(huán)境，保護(hù)人們的生活健康。土工膜運(yùn)輸和施工比較方便，同時(shí)用于防滲系統(tǒng)中的成本較傳統(tǒng)的鋼筋混凝土防滲架構(gòu)低30%。

2 防滲土工膜產(chǎn)品分類(lèi)

（1）按照毛糙面種類(lèi)分為：光面土工膜、單糙面土工膜、雙糙面土工膜、柱點(diǎn)防滑土工膜、支腳鉗固土工膜。

（2）按用途分，基本可分為：土工膜、防滲膜。

（3）按使用的原材料分，則可分為：HDPE土工膜（高密度聚乙烯土工膜）、MDPE土工膜（中密度聚乙烯土工膜）、LDPE土工膜（低密度聚乙烯土工膜）、MLLDPE土工膜（茂金屬土工膜）、EVA土工膜。

3 土工膜物理技術(shù)指標(biāo)

土工膜產(chǎn)品性能：滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17643-2011及建設(shè)部《CJ/T234-2006》標(biāo)準(zhǔn)。

4 土工膜（糙面、光面）主要用途

（1）HDPE土工膜適用于環(huán)保工程：如垃圾填埋場(chǎng)、污水處理廠、電廠調(diào)節(jié)池、工業(yè)、醫(yī)院固體廢棄物填埋場(chǎng)等；

（2）LDPE防滲膜適用水利工程：如江河湖泊水庫(kù)堤壩渠道工程的水平防滲等；

（3）HDPE防滲膜在市政工程：地鐵、地下車(chē)庫(kù)工程、屋頂花園、污水管防滲；

（4）HDPE防滲土工膜適用園林工程：人工湖、河道、高爾夫球場(chǎng)蓄水池等；

（5）HDPE土工膜適用石化：煉油廠儲(chǔ)油罐防滲、化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池的內(nèi)襯、二次襯層等；

（6）HDPE土工膜適用礦業(yè)：堆浸池、溶解池、沉淀池、尾礦垻的底襯防滲等；

（7）LDPE聚乙烯土工膜適用交通設(shè)施：公路的基礎(chǔ)加固、涵洞的防滲；

（8）LDPE防滲膜適用農(nóng)業(yè)：水庫(kù)、飲用水池、蓄水塘、灌溉系統(tǒng)的防滲；

（9）HDPE膜適用水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)：養(yǎng)殖池、魚(yú)塘、蝦池的內(nèi)襯、海參圈護(hù)坡等；

（10）HDPE聚乙烯防滲膜適用鹽業(yè)：鹽場(chǎng)結(jié)晶池、鹵池苫蓋、鹽膜；

（11）EVA土工膜又稱(chēng)防水板，主要應(yīng)用于隧道防滲；

（12）MLLDPE土工膜適合高寒地區(qū)鉀肥業(yè)：鈉鹽池、鉀鹽池、鋰鹽池等。

5 糙面土工膜生產(chǎn)方法

毛糙面土工膜分為的生產(chǎn)方法分為兩種，一種是光面土工膜生產(chǎn)完成后，表面熱熔噴涂，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是噴涂毛糙顆粒容易脫落，脫落的顆粒污染環(huán)境，影響糙面土工膜的摩擦系數(shù)。另一種是擠出法生產(chǎn)毛糙面土工膜，它是在光面土工膜的生產(chǎn)方法上演變而來(lái)的，它需要很大的技術(shù)支持[2]。

擠出法糙面土工膜的生產(chǎn)在三層共計(jì)吹膜機(jī)組實(shí)現(xiàn)的，雙糙面土工膜是內(nèi)層、外層注入氮?dú)夂途垡蚁┗旌?，中層是高密度聚乙烯原料。三層擠出主機(jī)將物料加熱混合塑化均勻后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)濾去雜質(zhì)，通過(guò)三層成型機(jī)頭擠出成型，經(jīng)過(guò)低壓大風(fēng)量風(fēng)環(huán)冷卻定型，再牽引剖邊后制的雙糙面土工膜卷材。擠出法糙面土工膜的主要特點(diǎn)是物理方法高溫高壓注入氮?dú)猓òl(fā)泡劑），惰性氮?dú)獍l(fā)泡劑與線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯形成混合物，在螺桿螺筒的加熱混煉加壓輸送中，氮?dú)馀蛎洸⒕鶆蚍植荚诰垡蚁┰现?，形成發(fā)泡狀的塑料胚體薄膜，其中糙面發(fā)泡原料占原料總量的30%---55%，糙面發(fā)泡胚體原料與中層高密度聚乙烯原料一起進(jìn)入三層成型模頭，胚體原料擠出成型機(jī)頭時(shí)，高壓惰性氮?dú)狻氨ā眹姳《觯谥袑痈呙芏染垡蚁┍∧さ谋砻嫘纬擅诮Y(jié)構(gòu)，毛糙結(jié)構(gòu)和土工膜本體材料一致，毛糙面牢固且毛糙高度、密度可調(diào)整控制。

糙面土工膜表面毛糙體的數(shù)量范圍、毛糙高度通過(guò)控制發(fā)泡原料的注入速度（注入量）和擠出主機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)控制。擠出主機(jī)的速度通過(guò)大扭矩變頻器，控制變頻電機(jī)來(lái)控制擠出螺桿轉(zhuǎn)速；通過(guò)變化螺筒螺桿加工工藝溫度變化，控制聚乙烯原料的融化粘稠度；通過(guò)變化惰性氣體流量及壓力來(lái)控制氮?dú)獾淖⑷霐?shù)量。中層螺桿轉(zhuǎn)速根據(jù)土工膜要求的厚度來(lái)進(jìn)行調(diào)整，加工工藝溫度要根據(jù)土工膜原料特性來(lái)控制，建議175-220℃，惰性氣體壓力一般在30---50MPa。發(fā)泡劑一般從螺桿混合段注入，注入量通過(guò)流量計(jì)可以實(shí)現(xiàn)控制[3]。

6 擠出法糙面土工膜生產(chǎn)特點(diǎn)

（1）單雙面糙面控制簡(jiǎn)單，僅需控制開(kāi)關(guān)內(nèi)層或者外層惰性氮?dú)獾淖⑷腴y門(mén)即可；

（2）發(fā)泡劑為惰性的氮?dú)猓踩h(huán)保無(wú)污染；

（3）糙面土工膜的毛糙高度和毛糙密度精準(zhǔn)可控；

（4）惰性氮?dú)馀c聚乙烯混合物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氮?dú)庠诔尚蜋C(jī)頭全部排除，聚乙烯物料的特性得以保留；

（5）發(fā)泡原料層與土工膜基礎(chǔ)層是同一種原料，一同擠出不存在分層脫落的問(wèn)題；

7 選擇土工膜，注意幾個(gè)因素

（1）糙面土工膜的運(yùn)輸問(wèn)題：糙面影響土工膜卷材的直徑，同樣重量的糙面土工膜比普通的光面土工膜卷經(jīng)大25%，選擇寬體車(chē)輛；產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中注意防止雨淋，淋雨后的糙面土工膜，在下一步的施工焊接中會(huì)帶來(lái)其他問(wèn)題。

（2）根據(jù)招標(biāo)文件和工程需要，選擇合適的土工膜品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：非標(biāo)土工膜、新國(guó)標(biāo)一型土工膜和新國(guó)標(biāo)二型土工膜。不同的工程需求不同規(guī)格品質(zhì)的土工膜，比如：垃圾填埋場(chǎng)，防滲要求較高，因此對(duì)抗酸堿、抗腐蝕、抗老化、抗低溫、抗紫外線能力要求高，需要選購(gòu)比標(biāo)準(zhǔn)更高的土工膜。

（3）根據(jù)招標(biāo)文件和工程需要，選擇合適的糙面土工膜厚度：糙面土工膜的厚度從1mm-2.0 mm不等，不同厚度的糙面土工膜價(jià)格不同，一般越厚的糙面土工膜，價(jià)格就越高。不同的工程需求選擇不同厚度的土工膜，不但節(jié)約成本，而且方便施工。

（4）選擇既能生產(chǎn)土工膜產(chǎn)品又具有施工資質(zhì)的土工膜廠家：土工膜廠家眾多，采購(gòu)時(shí)一定要多咨詢(xún)、多對(duì)比，或者到廠家直接考察。生產(chǎn)廠家既能生產(chǎn)產(chǎn)品也能組織現(xiàn)場(chǎng)施工，工程質(zhì)量更能得到保障，實(shí)現(xiàn)“交鑰匙”工程驗(yàn)收。

（5）土工膜施工工程多為戶(hù)外工程，施工應(yīng)選擇春季最佳。