Testy szczelności geomembrany

Testy szczelności geomembrany PEHD – sytuacje, warunki, normy i metody badania

Geomembrany z polietylenu wysokiej gęstości (PEHD – PEHD) są powszechnie stosowane w inżynierii środowiska i budownictwie jako bariery hydroizolacyjne. Zapewniają one ochronę przed przenikaniem wody, gazów oraz substancji chemicznych. Kluczowym aspektem skuteczności geomembrany jest jej szczelność. Dlatego badanie szczelności geomembran PEHD jest niezbędne w celu zapewnienia integralności systemu izolacyjnego oraz ochrony środowiska i bezpieczeństwa użytkowania.

Sytuacje wymagające badania szczelności geomembrany PEHD

Szczelność geomembrany PEHD (polietylenu o wysokiej gęstości) jest kluczowym parametrem determinującym jej efektywność jako bariery hydroizolacyjnej. Jakość montażu na placu budowy bezpośrednio wpływa na integralność systemu izolacyjnego, a szczególnie istotna jest precyzja wykonania zgrzewów łączących poszczególne arkusze membrany.

• Nowe instalacje: Badanie szczelności należy przeprowadzić po instalacji geomembrany w celu potwierdzenia poprawności wykonania i zapewnienia, że wszystkie połączenia i detale są szczelne.

  • Zbiorniki ziemne PPOŻ

• Składowiska odpadów: W składowiskach odpadów komunalnych i przemysłowych geomembrana pełni kluczową rolę w ochronie gruntu i wód gruntowych przed zanieczyszczeniem. Badanie szczelności jest tu krytyczne.

• Zbiorniki retencyjne i stawy: W przypadku zbiorników wód powierzchniowych, retencyjnych czy stawów rybnych, szczelność geomembrany zapewnia utrzymanie wody na wymaganym poziomie i zapobiega infiltracji.

• Obiekty hydrotechniczne: W tamach, groblach i kanałach geomembrana służy do kontrolowania przepływu wody. Badanie szczelności jest niezbędne dla bezpieczeństwa konstrukcji.

  • Uszczelnienie stawu geomembraną

• Renowacje i naprawy: Po przeprowadzeniu napraw lub renowacji istniejących geomembran konieczne jest sprawdzenie szczelności w miejscach interwencji.

• Przeprowadzanie okresowych przeglądów: Szczególnie w obiektach o krytycznym znaczeniu, regularne badania szczelności mogą być wymagane w celu monitorowania stanu geomembrany w czasie eksploatacji.

Warunki przeprowadzania testów i badań szczelności

• Warunki atmosferyczne:

  • Temperatura: Testy powinny być przeprowadzane w zakresie temperatur określonych przez producenta geomembrany, zwykle od +5°C do +40°C.

  • Opady atmosferyczne: Unikać wykonywania testów podczas deszczu, śniegu czy silnego wiatru, które mogą wpływać na dokładność pomiarów.

• Przygotowanie powierzchni:

  • Czystość: Powierzchnia geomembrany powinna być czysta, wolna od kurzu, brudu, olejów i innych zanieczyszczeń.

  • Dostępność: Obszar testowany powinien być dostępny dla personelu i sprzętu pomiarowego.

• Stan geomembrany:

  • Instalacja: Geomembrana powinna być poprawnie zainstalowana, zgodnie z wytycznymi producenta i projektem.

  • Połączenia: Wszystkie zgrzewy i połączenia muszą być zakończone przed rozpoczęciem testów.

Normy i wytyczne dotyczące testów i badania szczelności geomembran PEHD

Badania szczelności geomembran PEHD są regulowane przez szereg norm i wytycznych, które określają procedury testów, wymagania techniczne oraz kryteria akceptacji.

• PN-EN 14151: "Geosyntetyki – Określanie wytrzymałości połączeń i złączy geomembran z tworzyw sztucznych" – norma opisuje metody badania wytrzymałości złączy geomembran.

• PN-EN ISO 13493: "Geotekstylia i wyroby pokrewne – Badanie ciągłości barier geosyntetycznych" – norma dotyczy metod testowania ciągłości i integralności geomembran.

• ASTM D5820: "Standard Practice for Pressurized Air Channel Evaluation of Dual Seamed Geomembranes" – standard opisuje metodę badań szczelności przy użyciu ciśnienia powietrza w kanale między zgrzewami.

• ASTM D5641: "Standard Practice for Geomembrane Seam Evaluation by Vacuum Chamber" – standard dotyczący badania złączy geomembran przy użyciu komory próżniowej.

• Wytyczne ITB i IBDiM: Polskie wytyczne Instytutu Techniki Budowlanej oraz Instytutu Badawczego Dróg i Mostów zawierające zalecenia dotyczące badań geomembran w konkretnych zastosowaniach.

Metody testów i badania szczelności geomembran PEHD

Badania szczelności mogą być przeprowadzane różnymi metodami, w zależności od rodzaju geomembrany, dostępności oraz wymagań specyfikacji technicznej. Poniżej przedstawiono najczęściej stosowane metody:

1. Badanie złączy i zgrzewów

a) Test podwójnego zgrzewu z kanałem powietrznym

• Opis metody:

  • Stosowane w przypadku geomembran z podwójnym zgrzewem z kanałem powietrznym między zgrzewami.

  • Kanał powietrzny jest wypełniany sprężonym powietrzem o określonym ciśnieniu (zwykle 200–300 kPa).

  • Ciśnienie jest utrzymywane przez określony czas (np. 5 minut) i monitorowane manometrem.

• Kryteria akceptacji:

  • Brak spadku ciśnienia w określonym czasie świadczy o szczelności zgrzewu.

• Zalety i zastosowania:

  • Szybka i skuteczna metoda do testowania ciągłości zgrzewów podczas instalacji.

b) Test próżniowy (komora próżniowa)

• Opis metody:

  • Na powierzchnię zgrzewu nakłada się przezroczystą komorę próżniową z uszczelką gumową.

  • Przed przyłożeniem komory powierzchnię smaruje się pianą testową (woda z detergentem).

  • Za pomocą pompy w komorze wytwarza się podciśnienie (zwykle około -20 kPa).

  • Obserwacja pęcherzyków powietrza wskazuje na nieszczelność.

• Kryteria akceptacji:

  • Brak pojawienia się pęcherzyków przez określony czas (np. 10 sekund) oznacza szczelność.

• Zalety i zastosowania:

  • Umożliwia badanie trudno dostępnych miejsc i niestandardowych złącz.

c) Test ciśnieniowy za pomocą powietrza lub wody

• Opis metody:

  • Dotyczy złącz typu zakładkowego.

  • Obszar testowany jest zamykany odcinającymi uszczelkami.

  • Do przestrzeni między geomembranami wtłacza się powietrze lub wodę pod ciśnieniem.

  • Monitoruje się spadek ciśnienia lub wyciek cieczy.

• Kryteria akceptacji:

  • Stabilne ciśnienie lub brak wycieku wskazuje na szczelność.

2. Badanie szczelności powierzchni geomembrany

a) Metoda iskrowa (High Voltage Spark Testing)

• Opis metody:

  • Stosuje się generator wysokiego napięcia (do 35 kV) z elektrodą przemiatającą powierzchnię geomembrany.

  • Przebicie iskry między elektrodą a przewodzącym podłożem (np. wilgotnym podłożem betonowym) wskazuje na obecność dziury lub uszkodzenia.

• Kryteria akceptacji:

  • Brak sygnalizacji przebicia oznacza brak nieszczelności.

• Zalety i zastosowania:

  • Skuteczna metoda dla geomembran o grubości poniżej 3 mm.

• Ograniczenia:

  • Nie może być stosowana na mokrych powierzchniach ani w warunkach wysokiej wilgotności.

b) Metoda mokrego elektrody (Low Voltage Wet Sponge Testing)

• Opis metody:

  • Powierzchnia geomembrany jest zwilżana, a następnie badana za pomocą elektrody gąbkowej połączonej z niskonapięciowym detektorem.

  • Przebicie obwodu elektrycznego przez nieszczelność powoduje sygnał dźwiękowy.

• Kryteria akceptacji:

  • Brak sygnału wskazuje na szczelność powierzchni.

• Zalety i zastosowania:

  • Odpowiednia dla cienkich geomembran i powłok izolacyjnych.

    

c) Metoda geofizyczna z użyciem impulsów elektrycznych (Electrical Leak Location Survey)

• Opis metody:

  • Geomembrana jest przykryta materiałem przewodzącym (np. wodą, wilgotnym gruntem).

  • Wprowadza się różnicę potencjałów między wodą a przewodzącym podłożem pod geomembraną.

  • Przemieszczając elektrody po powierzchni, lokalizuje się miejsca nieszczelności na podstawie zmian pola elektrycznego.

• Kryteria akceptacji:

  • Brak wskazań na obecność nieszczelności oznacza integralność geomembrany.

• Zalety i zastosowania:

  • Możliwość badania dużych powierzchni, nawet po zasypaniu geomembrany.

• Normy związane:

  • ASTM D7007: "Standard Practices for Electrical Methods for Locating Leaks in Geomembranes Covered with Water or Earth Materials"

  • ASTM D7240: "Standard Practices for Electrical Leak Location on Exposed Geomembranes Using the Water Puddle Method"

3. Metody nieniszczące i wizualne

• Inspekcja wizualna:

  • Dokładne oględziny powierzchni geomembrany, złączy, detali i miejsc potencjalnie narażonych na uszkodzenia.

  • Użycie lup, kamer, dronów czy systemów wizyjnych.

• Testy fluorescencyjne:

  • Stosowanie barwników fluorescencyjnych w połączeniu z promieniowaniem UV do identyfikacji nieszczelności.

 

Podsumowanie

Badanie szczelności geomembran PEHD jest kluczowym elementem w procesie zapewnienia ich funkcjonalności i trwałości. Wybór odpowiedniej metody badania zależy od rodzaju geomembrany, specyfiki projektu, dostępności do powierzchni oraz wymagań norm i specyfikacji technicznych. Przeprowadzenie rzetelnych testów zgodnie z obowiązującymi normami i standardami pozwala na wczesne wykrycie potencjalnych problemów, zapobieganie awariom oraz minimalizację kosztów eksploatacji i utrzymania obiektów infrastrukturalnych.

Źródła i literatura

• PN-EN 14151: Geosyntetyki – Określanie wytrzymałości połączeń i złączy geomembran z tworzyw sztucznych.

• PN-EN ISO 13493: Geotekstylia i wyroby pokrewne – Badanie ciągłości barier geosyntetycznych.

• ASTM D5820: Standard Practice for Pressurized Air Channel Evaluation of Dual Seamed Geomembranes.

• ASTM D5641: Standard Practice for Geomembrane Seam Evaluation by Vacuum Chamber.

• ASTM D7007: Standard Practices for Electrical Methods for Locating Leaks in Geomembranes Covered with Water or Earth Materials.

• ASTM D7240: Standard Practices for Electrical Leak Location on Exposed Geomembranes Using the Water Puddle Method.

• Wytyczne ITB i IBDiM dotyczące stosowania i badań geosyntetyków w budownictwie.

Geomembrana GEOSTAR Foliarex to specjalistyczna membrana geosyntetyczna używana w różnych zastosowaniach inżynieryjnych i ochronnych. Wykonana jest z wysokiej jakości materiałów polimerowych, co sprawia, że jest odporna na działanie czynników atmosferycznych, promieniowanie UV oraz korozję chemiczną.

Instalacja geomembrany PEHD (polietylenu wysokiej gęstości) na budowie wymaga realizacji szeregu usług budowlanych, które są niezbędne do prawidłowego przygotowania podłoża, montażu geomembrany oraz jej integracji z innymi elementami konstrukcyjnymi. Poniżej przedstawiono szczegółowy opis kluczowych usług budowlanych związanych z tym procesem.