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目前垃圾填埋領(lǐng)域土工膜產(chǎn)品在質(zhì)量上主要存在以下幾方面的問題：
1、厚度不均勻或厚度偏低
   由于國家標(biāo)準(zhǔn)對聚乙烯土工膜厚度及其偏差要求相對較低，因此在價格競爭中存在采用低下限偏差生產(chǎn)土工膜產(chǎn)品的現(xiàn)象。如公稱厚度1.50mm的土工膜的極限偏差為±0.18，這就意味著土工膜的最大最小厚度可分別為1.68mm和1.32mm。盡管國家標(biāo)準(zhǔn)中還有平均偏差的要求，但由于設(shè)計的疏忽或業(yè)主對產(chǎn) 品標(biāo)準(zhǔn)的理解不到位，使一些供應(yīng)商鉆了空子，從而導(dǎo)致土工膜的防滲性能下降，給工程質(zhì)量 帶來隱患。建議采購聚乙烯土工膜產(chǎn)品時可采用GM13的要求或在現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高要求。
2、碳黑含量過高或過低
   碳黑在聚乙烯土工膜中起著提高體系光穩(wěn)定性的作用，為此土工膜 碳黑含量過低，則不能有效的反射紫外線，材料不具備良好的光穩(wěn)定性能。但土工膜中的碳黑含量是不是越高越好昵?也不然!因為目前絕大多數(shù)的土工膜產(chǎn)品中都是在本色聚乙烯中添加碳黑色母，為了促進(jìn)碳黑的良好分散，在色母中都添加有低分子的分散劑，過多的添加 黑色母粒，會加大聚乙烯土工膜中低分子物質(zhì)含量,從而降低了材料的強(qiáng)度。同時碳黑的存在雖然提高了材料的耐光老化性能,但也在材料中形成了微小的應(yīng)力集中點,降低了材料的強(qiáng)度,碳黑含量過高還容易產(chǎn)生分散不均勻,導(dǎo)致材料出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中點,在外力作用下材料容易發(fā)生破壞。一般標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定碳黑含量在2.0%~3.0%,將碳黑含量控制在2.0%~2.5%更有利于聚乙烯土工膜的綜合性的提高,這也是在化學(xué)建材行業(yè)廣為接受的質(zhì)量控制范圍。
3、碳黑分散不
   本文前面已經(jīng)談過,分散不均會導(dǎo)致材料的過早破壞,因此碳黑分散度是土工膜產(chǎn)品的重要指標(biāo)。目前無論是進(jìn)口還是國產(chǎn)土工膜都發(fā)生過碳黑分不均的問題。這主要是兩方面原因引起的:一是生產(chǎn)企業(yè)選擇質(zhì)量低劣的碳黑色母產(chǎn)品,或是碳黑顆粒過大,或是分散體系不良,但無論是那種情況都會對土工膜的性能帶來負(fù)面影響;二是土工膜生產(chǎn)過程工藝不穩(wěn)定或生產(chǎn)設(shè)備存在問題,致使色母產(chǎn)品分散不良。建議土工膜生產(chǎn)企業(yè)在提高生產(chǎn)技術(shù)的同時,慎重選擇碳黑色母。
4、氧化誘導(dǎo)時間(Or不達(dá)標(biāo)
   氧化誘導(dǎo)時間反映的是聚乙烯材料的抗氧體系的優(yōu)劣,是影響材料熱氧壽命的重要指標(biāo),也是聚乙烯土工膜控制質(zhì)量的核心指標(biāo)之一。雖然一味提高氧化誘導(dǎo)時間不一定能保證材料具有良好的長期抗熱氧老化的性能,而且不經(jīng)濟(jì),但氧化誘導(dǎo)時間過低材料的熱氧老化壽命必定很低。同時氧化誘導(dǎo)時間也是在施工過程中需要進(jìn)行焊接的高分子材料的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一。在焊接過程中,材料在熱、氧的共同作用下會發(fā)生一定程度的降解,良好的抗氧體系能有效的阻止降解的發(fā)生和發(fā)展。在此過程中抗氧體系本身也會損失,因此經(jīng)過焊接后材料局部的氧化誘導(dǎo)時間會有不同程度的下降。如果材料的初始氧化誘導(dǎo)時間較低,在焊接損失后,其抗氧體系則不足以保證在今后漫長的使用過程中都具有良好的抗老化性能。
    目前GB/T17643-1998要求的氧化誘導(dǎo)時間為≥20min,國外多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為≥100min國內(nèi)應(yīng)用的土工膜產(chǎn)品大多能夠達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,但存在不能滿足100min要求的現(xiàn)象。這主要是由于兩方面原因引起的:是在價格競爭中,生產(chǎn)企業(yè)為降低成本人為減少抗氧體系的含量,這是極其不可取的做法。一些工程實例表明,氧化誘導(dǎo)時間過低的產(chǎn)品在很短時間就發(fā)生了大幅度的老化和降解,致使材料強(qiáng)度大幅度下降,甚至是爛在地里;二是部分生產(chǎn)企業(yè)缺乏配方經(jīng)驗,不能自主研制有效的抗氧體系配方,這就需要生產(chǎn)企業(yè)認(rèn)真鉆研配方技術(shù),以不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。
5、拉伸性能
   良好的高(中)密度聚乙烯土工膜的拉伸強(qiáng)度較高．在28MPa以上(光面土工膜)。實際應(yīng)用過程中由于采用基體樹脂或碳黑色母不當(dāng)、添加LLDPE、直接使用回收料等,產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度會受損甚至大幅度下降。盡管各種標(biāo)準(zhǔn)拉伸強(qiáng)度的最低指標(biāo)在,25MPa~27MPa,但從我中心積累的測試數(shù)據(jù)和經(jīng)驗來看,拉伸強(qiáng)度剛好達(dá)標(biāo)的高(中)密度聚乙烯土工膜通常存在質(zhì)量隱患外,為了獲得較高的摩擦系數(shù),粗糙面土工膜的拉伸強(qiáng)度和伸長率通常較低,使用者不應(yīng)一味要求強(qiáng)度而忽視了摩擦性能。
6、環(huán)境應(yīng)力開裂性能不佳
   目前環(huán)應(yīng)力開裂性能有兩種測試方法,一是耐環(huán)境應(yīng)力開裂(GB/T1842或ASIM1693),一般指標(biāo)要求在500h以上。該指標(biāo)是土工膜的最基本要求,如果不能通過該項試驗,產(chǎn)品在實際使用過程中則必定會出現(xiàn)質(zhì)量事故。二是拉伸負(fù)荷應(yīng)力開裂(單點切口恒載拉伸法ASTM D5397),一般指標(biāo)在300h以上。該方法指標(biāo)雖然只有300h,但實驗條件較第一種方法更為苛刻,也是目前各國推薦的方法。
    多年的檢測數(shù)據(jù)表明,無論進(jìn)口還是國產(chǎn)土工膜在工程應(yīng)用過程中都出現(xiàn)過環(huán)境應(yīng)力開裂性能不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象,這主要是生產(chǎn)企業(yè)采用了不合適的基體樹脂的原因。因此本文再一次提醒生產(chǎn)企業(yè)慎重選擇樹脂原材。
7、焊接溫度、時間等工藝控制問題
   焊接不當(dāng)直接影響材料的防滲效果。在工程應(yīng)用上發(fā)生了很多焊接施工工藝不良的事故。由于本文重點討論土工膜的質(zhì)量問題,在此不針對施工問題進(jìn)一步展開討論,但建議施工單位選擇最佳的施工工藝,在避免焊不上的質(zhì)量事故的同時,也要注重由于過度焊而導(dǎo)致焊
縫壽命大幅下降的問題。
   高(中)密度聚乙烯土工膜在我國垃圾填埋領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用已有近十年的歷史了,由于該技術(shù)是國外較成熟的技術(shù),因此在國內(nèi)應(yīng)用的總體水平較高,但仍然存在部分問題,希望有關(guān)協(xié)會和行業(yè)主管能進(jìn)一步規(guī)范該領(lǐng)域的設(shè)計、生產(chǎn)、施工和檢測,以促進(jìn)行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。