Zastosowanie i układanie maty bentonitowej

Maty bentonitowe, znane również jako geosyntetyczne bariery iłowe (GCL - Geosynthetic Clay Liner), to specjalistyczne materiały izolacyjne stosowane głównie do hydroizolacji w budownictwie i inżynierii środowiska.

Kluczowym składnikiem mat bentonitowych jest bentonit sodowy – naturalny ił pochodzenia wulkanicznego, który posiada wyjątkową zdolność do pęcznienia w kontakcie z wodą.

Budowa i zasada działania

• Budowa: mata bentonitowa składa się z warstwy granulatu bentonitu sodowego umieszczonej między dwiema warstwami geosyntetyków (np. geowłókniny, geotkaniny) połączonymi mechanicznie, co zapewnia integralność produktu. W wariantach laminowanych jedna strona może być pokryta membraną polimerową (np. HDPE) dla zwiększenia odporności chemicznej.

• Zasada działania: po zetknięciu z wodą bentonit intensywnie pęcznieje, tworząc żelową, plastyczną masę o bardzo niskiej przepuszczalności, która skutecznie blokuje przepływ wody i uszczelnia drobne nieszczelności.

• Wybrane maty bentonitowe

  • Bentomat SP (5 kg/m2) - mata geotechniczna

  • VOLTEX - bentonitowa mata izolacyjna - mata budowlana

Główne właściwości

• Wysoka hydroizolacyjność: bariera o przepuszczalności porównywalnej lub niższej niż gruba warstwa zagęszczonej gliny.

• Samouszczelnianie: pęcznienie bentonitu wypełnia drobne uszkodzenia i zapobiega przeciekom.

• Szybki montaż: rozwijana z rolek, pozwala na szybkie wykonanie izolacji bez zgrzewania jak w przypadku folii.

• Trwałość: bentonit jako minerał nie ulega biodegradacji ani szybkiej degradacji chemicznej.

• Elastyczność i dopasowanie: mata przylega do podłoża i toleruje niewielkie osiadania bez utraty szczelności.

Zastosowanie maty bentonitowej

Budownictwo

• Izolacja fundamentów: płyty denno‑fundamentowe i ściany fundamentowe.

• Konstrukcje podziemne: tunele, przejścia, garaże podziemne.

• Dachy zielone i tarasy: element systemów uszczelniających.

Inżynieria środowiska

• Składowiska odpadów: warstwa uszczelniająca dna i skarp, ograniczająca migrację odcieków.

• Zbiorniki wodne: stawy, jeziora, kanały, zbiorniki retencyjne i przeciwpożarowe.

• Wały przeciwpowodziowe i zapory ziemne: zwiększenie szczelności konstrukcji.

• Ochrona gruntów w obiektach przemysłowych: bariery wokół stacji paliw, baz przeładunkowych i zakładów przemysłowych.

Infrastruktura drogowa i kolejowa

• Ochrona wód gruntowych: stosowanie w pasach drogowych i kolejowych na terenach ekologicznie wrażliwych.

Kiedy mata bentonitowa jest najlepszym wyborem

• Gdy potrzebna jest samouszczelniająca izolacja przeciwprzepływowa — bentonit pęcznieje po kontakcie z wodą i uszczelnia spękania oraz mikroszczeliny, co czyni matę idealną tam, gdzie oczekuje się samoistnego zamknięcia nieszczelności.

• Przy izolacji podziemnych części budynków i płyt dennych — stosowana jako hydroizolacja fundamentów, piwnic i płyt fundamentowych, gdy wymagana jest cienka, trwała bariera przeciwprzepływowa.

• W systemach ochrony skarp, zbiorników i stawów — efektywna dla zbiorników wodnych, oczek retencyjnych i małych zbiorników, gdzie folia może być trudna do zastosowania lub wymagana jest zdolność samouszczelniania.

• Na składowiskach i w robotach ziemnych wymagających szybkiego uszczelnienia — przy ochronie składowisk odpadów, jako element wielowarstwowego systemu izolacji i separacji, szczególnie gdy oczekiwane są lokalne osiadania i mikroruchy podłoża.

Zalety mat bentonitowych

• Samozamykające właściwości dzięki dużemu pęcznieniu bentonitu, wypełniają szczeliny i pęknięcia.

• Łatwość układania — maty w rolkach są szybkie w montażu na oczyszczonym podłożu i wymagają mniejszych prac zgrzewania niż folie plombujące.

• Działanie przy małych przesunięciach podłoża — zachowują szczelność przy niewielkich ruchach gruntu lepiej niż sztywne membrany.

Ograniczenia i kiedy nie stosować maty bentonitowej

• Nie jest rozwiązaniem uniwersalnym tam, gdzie występuje stały napór wody podciśnieniowej — w warunkach wysokiego ciśnienia wody preferowane są folie PVC/PE lub kompleksowe systemy barierowe.

• W obecności agresywnych chemicznie cieczy (niektóre sole, oleje, rozpuszczalniki) wymagana mata z laminatem polimerowym lub inny system o lepszej odporności chemicznej; standardowa mata bentonitowa może wymagać dodatkowej ochrony.

• Uszkodzenia mechaniczne w czasie montażu — wymaga warstwy ochronnej (geowłóknina, piasek, mata ochronna) przed zasypką lub ruchem sprzętu, by zapobiec rozproszeniu bentonitu i uszkodzeniom geokompozytu.

Warunki projektowe i montażowe (kluczowe wytyczne)

• Przygotowanie podłoża: równe, oczyszczone i odsypane podłoże; usunąć ostre elementy i korzenie; w razie potrzeby stosować podkład ochronny z geowłókniny lub piasku.

• Zakłady i łączenia: zakłady zgodne z zaleceniami producenta, mechaniczne kotwienie brzegów i uszczelnienie miejsc newralgicznych; w miejscach szczególnie narażonych stosować dodatkowe doszczelnienie pastą bentonitową lub taśmy kompatybilne z systemem bentonitowym.

  

• Ochrona po ułożeniu: natychmiastowe zabezpieczenie maty warstwą ochronną przed zasypką i ruchem maszyn; kontrola, aby woda nie wypłukiwała bentonitu podczas wykonywania zasypki.

Kryteria wyboru maty bentonitowej

• Skład i rodzaj bentonitu (sodowy daje największe pęcznienie i szczelność) oraz obecność laminatu polimerowego, jeśli wymagana jest odporność chemiczna lub dodatkowa bariera.

• Parametry pęcznienia, przewodności hydraulicznej i zawartości bentonitu podane w karcie technicznej; dobierać matę do warunków gruntowo‑hydrologicznych i projektowanego obciążenia wodnego.

• Wymagania wykonawcze: łatwość naprawy na budowie, dostępność akcesoriów montażowych i instrukcji producenta oraz gwarancje jakości i dokumentacja.

Układanie maty bentonitowej - sposób stosowania

Układanie maty bentonitowej na gruncie

• Bentomat SP (5 kg/m2)
• » BENTOMAT.pdf
• » DWU.Bentomat.SP.pdf

Przygotowanie podłoża

• Usuń humus, korzenie, ostre kamienie i gruz; podłoże powinno być równe, stabilne i zagęszczone zgodnie z projektem.

• W razie potrzeby zastosuj podkład ochronny (warstwa piasku lub geowłóknina) zabezpieczający przed uszkodzeniem maty podczas układania i zasypki.

Układanie maty bentonitowej krok po kroku

1. Rozwijanie i orientacja: rozwijaj pasy od najwyższego do najniższego punktu, unikać napięć i marszczeń; stroną włókniny (zwykle jasną) przylegającą do podłoża.

2. Zakłady: wykonuj zakłady producenta (zwykle 150–230 mm) i na strefie zakładu nanieś ciągłą warstwę granulatu bentonitowego w wymaganej ilości (np. ~0,4 kg/m) lub zastosuj taśmy łączące zgodnie z wytycznymi.

3. Kotwienie brzegów: mechaniczne kotwienie krawędzi i taśmy bentonitowe w miejscach roboczych i przejść instalacyjnych; stosuj taśmy i akcesoria systemowe producenta.

4. Ochrona po ułożeniu: natychmiast zabezpiecz matę warstwą ochronną (geowłóknina, piasek, warstwa zasypki) przed ruchem maszyn i wpływem opadów; kontroluj, aby zasypka nie wypłukiwała bentonitu podczas wykonywania robót.

Łączenia, naprawy i newralgiczne miejsca

• W narożnikach, przy przejściach rur i dylatacjach stosuj dodatkowe taśmy bentonitowe, płaty naprawcze i klejenia dostarczone przez producenta; miejsca te wymagają wzmocnionej procedury uszczelniającej.

• Naprawy lokalne wykonuje się suchym granularnym bentonitem i pasem maty naprawczej zgodnie z instrukcją producenta; unikać wkładania wilgotnych materiałów uszczelniających pod matę.

Kontrola jakości i wymagania projektowe

• Stosować maty zgodne z normami i wytycznymi (PN‑EN dla mat bentonitowych oraz instrukcje ITB) i dokumentacją producenta; wymagać kart technicznych, deklaracji zgodności i instrukcji montażu przed wbudowaniem.

• Odbiór wykonania obejmuje kontrolę stanu podłoża, poprawności zakładów i kotwień, ciągłości powłok ochronnych oraz dokumentację zdjęciową i protokoły montażowe

Układanie maty bentonitowej na podłożu betonowym lub ścianie z materiałów mineralnych

• VOLTEX - bentonitowa mata izolacyjna

• » VOLTEX.instrukcja.ukladania.pdf

Przygotowanie podłoża

• Czyszczenie: usunąć kurz, oleje, luźne i ostre fragmenty, resztki formowalnych zanieczyszczeń oraz wszelkie elementy, które mogą utrudnić przyleganie maty.

• Naprawy i wyrównanie: uzupełnić rysy, ubytki i zarysowania zaprawą o wysokiej przyczepności; wygładzić nierówności, ostre krawędzie sfazować lub zakryć cienką warstwą zaprawy wyrównawczej.

• Podkład ochronny: w miejscach o chropowatej strukturze ściany lub ostrych krawędziach zastosować cienką warstwę piasku zagęszczonego, geowłókninę ochronną lub cienką zaprawę ochronną zgodnie z projektem.

Rozkładanie i orientacja maty

• Orientacja: rozwijać pasy od najwyższego punktu do najniższego, stroną włókniny przylegającą do podłoża (zwykle jasna strona) zgodnie z instrukcją producenta.

• Zakłady: stosować zakłady zgodne z zaleceniami producenta zwykle 150–250 mm; na strefie zakładu nanieść suchego granulatu bentonitowego lub taśmy bentonitowe w ilości i sposobie określonym przez producenta.

• Unikanie naprężeń: rozwijać bez naciągania; usuwać marszczenia przez rozprostowanie i krótkie przyciśnięcie.

Mocowanie do ściany i uszczelnienia przejść

• Kotwienie brzegów: mechaniczne kotwienie w miejscach górnej krawędzi ściany za pomocą profilowanych listw kotwiących, kotew lub klinów z zachowaniem szczelnego połączenia; zabetonować lub zamocować listwy zgodnie z projektem.

• Przejścia instalacyjne i naroża: zastosować fabryczne taśmy bentonitowe, płaty dociskowe i dodatkowe pasy maty; w narożnikach układać pasy z większym zakładem i wzmocnionym uszczelnieniem.

• Połączenie z betonową płytą denna: zgrać pas maty układanej na ścianie z matą na płycie dennej na zakład ze zwiększoną ilością granulatu bentonitowego lub taśmą spoinową; zapewnić ciągłość bariery bez przerw.

Ochrona po ułożeniu i zasypka

• Natychmiastowa ochrona: po ułożeniu niezwłocznie przykryć matę warstwą ochronną: geowłókniną i/lub warstwą piasku o minimalnej grubości 50–100 mm lub płytami ochronnymi w miejscach narażonych na ruch sprzętu.

• Zasypka i zalewanie: unikać gwałtownego spływu wód powierzchniowych po ułożonej macie; przy zasypce sypać materiał równomiernie z ograniczeniem punktowego osiadania i używać lekkiego sprzętu; przy odwrotnym układaniu ścian stosować kontrolowane wypełnienie warstwami.

• Kontrola mechaniczna: zabronione chodzenie i używanie ciężkiego sprzętu bez pośredniej ochrony maty.

Kontrola jakości i dokumentacja wykonania

• Odbiór wizualny: sprawdzić ciągłość pasów, jakość zakładów, stan kotwień i brak uszkodzeń; uwiecznić stan zdjęciami.

• Próby szczelności i testy: w projektach wymagających zalecić testy szczelności systemu lub kontrolę wilgotności w sąsiednich elementach zgodnie z SST.

• Protokół montażu: sporządzić dokumentację obejmującą typ i numer maty, warunki pogodowe przy montażu, każde miejsce naprawy, zastosowane akcesoria systemowe i osoby wykonujące prace.

Naprawy i postępowanie przy uszkodzeniach

• Lokalne naprawy: uszkodzenia przesłonić paskiem maty o szerokości min. 300–500 mm z obu stron uszkodzenia z dodatkową warstwą granulatu lub taśmą bentonitową; docisnąć i zabezpieczyć taśmami producenta.

• Duże uszkodzenia: wymienić odcinek maty, odbudować zakłady i ponownie zabezpieczyć krawędzie zgodnie z systemem producenta.

Mata bentonitowa to nowoczesne i efektywne rozwiązanie służące do uszczelniania zbiorników wodnych, stawów rybnych, lagun, kanałów oraz innych konstrukcji hydrotechnicznych. Składa się z warstwy bentonitu sodowego umieszczonej pomiędzy dwoma warstwami geowłókniny, które utrzymują bentonit na miejscu i zapewniają wytrzymałość mechaniczną.

Maty bentonitowe to skuteczne i nowoczesne maty hydroizolacyjne, i membrany izolacyjne, które znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie. Maty bentonitowe to geosyntetyczne bariery uszczelniające (GCL), w których naturalny bentonit sodowy jest zamknięty pomiędzy warstwami geowłókniny lub geomembrany. Połączenie tych materiałów tworzy elastyczną, cienką, ale niezwykle skuteczną warstwę hydroizolacyjną.