Композитная битумная геомембрана

(51) 32 11/02 (2006.01) 32 27/32 (2006.01) 02 31/00 (2006.01) 08 25/10 (2006.01) 08 95/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ ресурсов и почву от всех типов загрязнений и контаминаций. Техническим результатом изобретения является повышение надежности, улучшение механических свойств геомембраны и расширение возможности применения. Это достигается тем, что в заявляемой композитной битумной геомембране, включающей волокнистый материал, пропитанный составом на основе битума, согласно изобретению, в качестве волокнистого материала используют геотекстиль, в качестве состава на основе битума используют состав, содержащий битум, стирол-бутадиенстирола блок-сополимер (СБС) и наполнитель, при этом геотекстиль пропитан составом на основе битума с последующим двусторонним нанесением данного состава, кроме того дополнительно содержит нижний слой из полимерной пленки и верхний слой из минерального материала. Дополнительно может содержать стеклоткань совместно со слоем геотекстиля. Наполнитель может быть известковый или кремниевый.(57) Изобретение относится к созданию защитных и гидроизоляционных материалов на основе битумов и может быть использовано в промышленности, в инженерном строительстве и горной добыче, для отстойников,бассейнов для очистки и выщелачивания эффлюентов и различных твердых отходов, для хвостохранилищ и компоста растительных отходов, для сохранения водных Изобретение относится к созданию защитных и гидроизоляционных материалов на основе битумов и может быть использовано в промышленности, в инженерном строительстве и горной добыче, для отстойников,бассейнов для очистки и выщелачивания эффлюентов и различных твердых отходов,для хвостохранилищ и компоста растительных отходов, для сохранения водных ресурсов и почву от всех типов загрязнений и контаминаций. Известны геомембраны из синтетических плнок однослойных, без дополнительного армирования.( , , 1993, с. 41-48) Такие виды геомембран не обладают достаточной прочностью для безопасности укладки и долговечностью в условиях выше описанной эксплуатации. Известен ленточный гибкий материал (мембрана) на основе битума и полимера типа СБС,используемого в качестве герметизирующего и изоляционного материала, заключающийся в том, что ленту, выполненную из тонкого волокнистого материала, например из вискозы, стекловолокна,погружают в емкость, содержащую жидкую композицию на основе битума и термоэластопласта типа СБС, пропитывают волокнистый материал ленты этим жидким составом, после чего протягивают ленту через указанный состав,находящийся еще в вязком состоянии, и получают ленточный материал, представляющий собой слой смеси битума и эластомера СБС (толщина слоя 2,5-4,0 мм, ширина 1000 мм), в толще которого расположен армирующий элемент - тонкое волокнистое полотно, параметры которого по ширине и длине повторяют параметры ленточного материала.(Франция, заявка на патент 2898613, МПК 06 5/00, опубл. 21.09.07). Недостатком такой мембраны, является то, что она применяется лишь в качестве поверхностного,завершающего слоя на изолируемой и/или герметизируемой поверхности. К тому же указанная мембрана обладает не достаточно высокой механической сопротивляемостью для выше описанной эксплуатации. К тому же низкие эксплуатационные характеристики обусловлены отсутствием дополнительных армирующих составляющих. Когда эта мембрана производится шириной максимально 1 м, она считается не пригодной для общего применения в условиях инженерного строительства. Задачей изобретения является создание надежной композитной битумной геомембраны с высокой механической сопротивляемостью и сопротивляемостью к гидростатическому давлению,устойчивостью к химическим и биологическим агентам, высоким углом трения и вязкоупругостью, с возможностью укладки во всех климатических условиях, в том числе, при низких температурах и под водой. Техническим результатом изобретения является повышение надежности, улучшение механических свойств геомембраны и расширение возможности применения. 2 Это достигается тем, что в заявляемой композитной битумной геомембране, включающей волокнистый материал, пропитанный составом на основе битума, согласно изобретению, в качестве волокнистого материала используют геотекстиль, в качестве состава на основе битума используют состав, содержащий битум, стирол-бутадиен-стирола блок-сополимер (СБС) и наполнитель, при этом геотекстиль пропитан составом на основе битума с последующим двусторонним нанесением данного состава, кроме того дополнительно содержит нижний слой из полимерной пленки и верхний слой из минерального материала. Дополнительно может содержать стеклоткань совместно со слоем геотекстиля. Наполнитель может быть известковый или кремниевый. Насыщение гетекстиля и его дополнительное двухстороннее покрытие битумным составом,включающим битум, стирол-бутадиен-стирола блоксополимер (СБС) и наполнитель с одновременным нанесением полимерной пленки в качестве нижнего слоя и минеральным верхним слоем представляет собой практически пятислойное основание, что обеспечивает, запас по прочности и безопасности. Известно, что СБС представляет собой полимертермопластичный синтетический каучук,характеризующийся молекулами с каучуковым полибутадиеновым средним блоком, линейным или разветвленным, с твердыми полистирольными концевыми блоками. Полистирол и полибутадиен при смешении не образуют однофазную смесь. Но,поскольку, полистирол и полибутадиен химически связаны в полимере СБС, разделение фаз может происходить только на уровне молекул без разделения на макроуровне. Это позволяет концевым блокам полистирола объединяться в полистирольные домены, соединяя все молекулы воедино и образуя трехмерную эластичную сеть. Поскольку эти связи являются физическими, а не химическими, эта сеть распадается при нагревании и формируется заново при охлаждении в пределах объема геотекстиля. СБС полимер придает битумам прекрасную гибкость при низких температурах. Сетка (или объемные ячейки),образованная стирольными доменами, увеличивается в объеме, но также сохраняет свою непрерывность по всему объему вяжущего и придает ему эластичные свойства в широком диапазоне температур. За счет этого вязкость при высоких температурах и хрупкость при низких температурах существенно уменьшается. Пропитка геотекстиля битумным составом исключает пустоты в материале и при этом сохраняется объем, заданный геотектилем. Связующее из битума на основе СБС характеризуется следующими параметрами- улучшенным сопротивлением к постоянным деформациям при высоких температурах за счет высокой вязкости нулевого сдвига, что обусловлено полимерной сеткой- повышенной устойчивостью к образованию трещин при низких температурах вследствие понижения критической температуры- повышенной устойчивостью к механической и термической усталости вследствие повышения жесткости,что позволяет использовать гидроизоляционное основание при повышенных нагрузках- улучшенной износостойкостью, обусловленной повышением жесткости вяжущего- большей устойчивостью к старению и улучшением характеристик по хрупкости, вызываемой старением,особенно для вяжущего в пористом геотектиле, что обеспечивает эластичность битума в более широком температурном диапазоне. Первоначальная пропитка геотекстиля битумноСБС композицией формирует прочный каркас. Нанесение с двух сторон битумного состава увеличивает гидроизоляционные свойства. Нижний слой из полимерной пленки,прикрепленный за счет адгезионных свойств представляет дополнительную защиту от корней растений и создает дополнительную прочность всего основания. Верхний слой из минерального покрытия усиливает механическую прочность и повышает сопротивление ультрафиолетовому излучению. Примеры композиционной геомембраны,согласно настоящему изобретению. Пример 1. Была изготовлена композитная битумная геомембрана по настоящему изобретению для складирования отходов горнодобывающей промышленности. Геомембрана состояла из следующих слоев защитная пленка, стеклоткань и геотекстиль, пропитанные битумным составом, и песчаное покрытие. Битумный состав содержал битум,СБС и известковый наполнитель. Геомембрана имела размеры толщина 4,0 мм,ширина 5,1 м, длина 80 м. Горнодобывающая промышленность производит большое количество отходов, которые невозможно переиспользовать или переработать. Они складируются в виде террикона непосредственно вблизи от выработки. Террикон был покрыт данной геомембраной. В результате было предотвращено загрязнение подземных вод и водных потоков. Пример 2. Была изготовлена композитная битумная геомембрана по настоящему изобретению для очистки сточных вод. Геомембрана состояла из следующих слоев защитная пленка, стеклоткань и геотекстиль, пропитанные битумным составом, и песчаное покрытие. Битумный состав содержал эластомерный битум,СБС и кремниевый наполнитель. Геомембрана имела размеры толщина 5,6 мм, ширина 5,1 м, длина 55 м. Последнее время все более увеличиваются потребности в строительстве с использованием изоляционных материалов для содержания загрязненных вод основания для отстойников и искусственных водоемов. Превосходная устойчивость заявляемой геомембраны к различным химическим материалам позволяет ее использование в контакте с самыми разнообразными загрязнителями. Долговечность, Надежность и простота монтажа заявляемой композиционной геомембраны отлично зарекомендовали себя на многочисленных объектах. Пример 3. Испытаниями установлено, что композитная битумная геомембрана, уложенная на ровный грунт без глины и песка, по настоящему изобретению выдерживает интервал температур от минус 70 до плюс 70 градусов Цельсия, а также слой руды,уложенный на поверхность высотой до 100 метров. Срок службы композиционной битумной геомембраны по расчетам составляет от 300 до 1000 лет. При строительстве по композиционной битумной геомембране свободно перемещается тяжелая техника. Разрывов и повреждений композиционной битумной геомембраны не обнаружено. При этом необходимость в дополнительной укладке глины и песка полностью отпадает, так как прочностные характеристики геомембраны по заявляемому изобретению позволяют выдержать значительные деформирующие нагрузки даже без строительной подготовки основания. Таким образом, заявляемая композитная битумная геомембрана, сочетая связующий компонент на основе битума и арматуру из нетканного полиэстерного геотекстиля разработана с долгосрочной гарантией на сопротивляемость механическим и химическим воздействиям и позволяет адекватно реагировать на различные потребности,в том числе обусловленные необходимостью работы с химическими,загрязненными и др. материалами. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Композитная битумная геомембрана,включающая волокнистый материал, пропитанный составом на основе битума, отличающаяся тем, что в качестве волокнистого материала используют геотекстиль, в качестве состава на основе битума используют состав, содержащий битум, стиролбутадиен-стирола блок-сополимер(СБС) и наполнитель, при этом геотекстиль пропитан составом на основе битума с последующим двусторонним нанесением данного состава, кроме того дополнительно содержит нижний слой из полимерной пленки и верхний слой из минерального материала. 2. Композитная геомембрана по п.1,отличающаяся тем, что дополнительно содержит стеклоткань совместно со слоем геотекстиля. 3. Композитная геомембрана по п.1,отличающаяся тем, что наполнитель может быть известковый или кремниевый. 4. Композитная геомембрана по п.1,отличающаяся тем,что битум является оксидированным битумом или эластомерным битумом.