В практике сооружения полигонов естественные геологические барьеры встречаются достаточно редко, обычно проектируются сооружение с основанием из искусственных защитных экранов, которые должны исключать или сводить к минимуму загрязнение компонентов окружающей среды в зоне влияния полигонов.
Традиционно для устройства ПФЭ использовали минеральные глинистые материалы. Однако даже при качественной укладке глина не может быть приведена в свое природное плотное состояние и имеет дефекты в виде неплотностей, включения участков с вкраплениями песка или другого несвязного грунта. По ним происходит сначала небольшая, а в процессе эксплуатации возрастающая фильтрация. Таким образом, безаварийный срок службы ПФЭ, построенного по технологии глиняного замка, как правило, недолог.
С середины прошлого века в конструкциях полигонов стали применяться полимерные мембраны и защищающие их от повреждения нетканые материалы или песок. С одной стороны, данное решение является менее трудоемким при монтаже и более технологичным, с другой – недостаточно надежным вследствие повреждений, получаемых уже в процессе монтажа мембраны, а также при эксплуатации в сложных климатических условиях.
Современные типы противофильтрационных экранов объектов размещения отходов:
- Из природных материалов: природные или искусственные экраны из глинистых грунтов с коэффициентом фильтрации менее 10–7 м/с.
- Из искусственных материалов: из бетонных материалов, асфальтовых материалов, геосинтетических материалов (полимерных мембран, бентонитовых матов).
Комбинированные экраны из природных и искусственных материалов: из глинистых грунтов в сочетании с полимерными мембранами, из бентонитовых матов совместно с геомембранами, из ламинированных бентонитовых матов.
Противофильтрационный экран в основании полигона совместно с защитным экраном, устраиваемым при перекрытии верха полигона после окончания его эксплуатации, образуют замкнутую систему типа «саркофаг».
Бентонитовые маты BentIzol – это новый материал для устройства противофильтрационных экранов при строительстве и рекультивации полигонов отходов различного происхождения (ТКО, ПО) – наиболее эффективный по сравнению с традиционными и полимерными материалами.
Бентонитовый мат – это геокомпозитный материал, который совмещает в себе достоинства как полимерных, так и природных материалов. Он представляет собой гибкий и прочный иглопробивной каркас из полипропиленовых волокон, внутри которого равномерно расположены гранулы природного бентонита.
Бентонитовый мат Bentizol – рулонный геосинтетический гидроизоляционный материал. Применяется при устройстве противофильтрационных экранов для защиты от проникновения в почву и грунтовые воды различных загрязняющих веществ.
Благодаря своей конструкции он одновременно выполняет функции:
- гидроизоляции, так как в условиях ограниченного пространства при гидратации бентонита создается напряженное состояние в структуре образующегося геля;
- стабилизации основания, так как тканый геотекстиль обладает повышенной прочностью и малой деформируемостью.
Повышение требований к надежности ПФЭ способствовали разработке новых серий комбинированных бентоматов. Комбинированные бентонитовые маты дополненые геомембраной под сварку толщиной от 0,8 мм и более выполняют функцию двойного экрана: при случайном повреждении геомембраны включается в работу бентонитовый мат как активный дополнительный слой изоляции. Данный материал подходит для объектов с повышенными требованиями по надежности, долговечности и экологичности.
Бентонитовые маты, усиленые слоями тканого или нетканого геотекстиля или их комбинацией, обладают повышенной механической прочностью. Материалы рекомендованы при устройстве откосов с высокой крутизной, на слабых и просадочных грунтах, в сейсмоопасных районах строительства.
К преимуществам применения комбинированных бентонитовых матов относятся:
- повышенные гидроизоляционные характеристики;
- большая устойчивость к повреждениям, температурным деформациям при морозобойном растрескивании грунтов, их осадкам и просадкам;
- долговечность: комбинированный экран обеспечивает увеличение межремонтных периодов;
- экономический эффект за счет замены нескольких слоев традиционных материалов в конструкции экрана, экономии времени на укладку и снижения затрат на ремонт гидроизоляции.
Достоинства бентонитовых матов и успешный опыт их применения высоко оценены технической рабочей группой, организованной в соответствии с Распоряжением Правительства РФ № 1458 при разработке ИТС НДТ «Размещение отходов производства и потребления», и признаны наилучшей доступной технологией для создания ПФЭ при строительстве объектов размещения отходов. Документ утвержден 15 января 2016 года, введен в действие 1 июля 2017 года.
Таким образом, благодаря своим уникальным свойствам бентонитовые маты на сегодняшний день являются самым эффективным противофильтрационным экраном, защищающим почву и грунтовые воды от воздействия вредных веществ при строительстве и рекультивации объектов размещения ТКО.
Текст: Александр Калюжин, Дмитрий Лундин, фото: bentizol.ru