1.Обзор проекта
Проект по аквакультуре расположен в районе Хэкоу города Дунъин провинции Шаньдун. Размеры каждого пруда составляют приблизительно 30 м × 30 м × 5 м (рис. 1). Он построен из железобетона с классом прочности C30 и водонепроницаемостью P6. Вода, используемая в аквакультуре, имеет слабую кислотность, поэтому гидроизоляционный материал, используемый в пруду, должен быть как кислото-, так и солеустойчивым. Поверхность гидроизоляционного слоя необходимо регулярно очищать от остаточных загрязнений. Предельный уровень фильтрации воды по проекту составляет 2 л/(м²·сут), а уровень водонепроницаемости соответствует II классу.
Рисунок 1. Реальная сцена проекта
2.Проект гидроизоляции
Первоначальный проект гидроизоляции для прудов аквакультуры предусматривал двухкомпонентное полиуретановое гидроизоляционное покрытие в качестве базового слоя и напыляемое полимочевинное гидроизоляционное покрытие в качестве верхнего слоя. Однако из-за конструкции и деформации фундамента в некоторых прудах аквакультуры образовались обширные трещины на поверхности основания (рисунки 2-3). Это не отвечало первоначальным проектным требованиям к гидроизоляционному покрытию, а обработка поверхности была сложной и дорогой. Поэтому проект был пересмотрен и теперь использует цементный раствор толщиной 1,5 мм и термопластичную полиолефиновую (ТПО) гидроизоляционную мембрану толщиной 1,2 мм (тип L, с волокнистой основой). Мембраны укладывались мокрым способом на большие площади, создавая полностью связанную систему (рисунок 4). Нахлесточные края мембран сваривались горячим воздухом. После завершения проекта и хранения воды гидроизоляционный эффект был превосходным.
Рисунок 2. Очень длинная трещина
Рисунок 3. Отрицательный дефект глаза
Рисунок 4. Принципиальная схема гидроизоляционных слоев
2.1.Гидроизоляционная мембрана TPO на волокнистой основе
Гидроизоляционная мембрана TPO, выбранная для данного проекта, представляет собой рулонный гидроизоляционный лист из термопластичного полимера на волокнистой основе, изготовленный из этилена и α-олефинов с использованием передовой экструзионной технологии. Эта мембрана соответствует эксплуатационным требованиям стандарта GB 27789-2011 «Гидроизоляционная мембрана из термопластичного полиолефина (TPO)». Основные показатели химической стойкости мембраны представлены в таблице 1. Её объёмная потеря на истирание (метод истирания DIN) при нагрузке 5 Н составляет 105 мм³.
Таблица 1 Показатели химической стойкости гидроизоляционной мембраны ТПО с волокнистой основой
Основные эксплуатационные характеристики данной мембраны следующие:
1) Он не содержит пластификаторов и обладает превосходной устойчивостью к тепловому старению и ультрафиолетовому излучению, предотвращая деформацию, старение или растрескивание даже после длительного воздействия.
2) Обеспечивает отличную устойчивость к растяжению, разрыву и проколу.
3) Он может похвастаться мощными термическими сварочными возможностями, высокой скоростью сварки, высокой прочностью шва на отрыв, превосходной целостностью системы, а также удобством установки и обслуживания.
4) Он имеет гладкую, не выцветающую поверхность, устойчив к пятнам, легко чистится, не содержит хлора, устойчив к химическим веществам, пригоден для вторичной переработки и безопасен для окружающей среды.
2.2.Цементный раствор
Показатели эффективности цементного раствора соответствуют требованиям CECS 199-2006 «Технические условия для проектов гидроизоляции композитными мембранами из полиэтилена и полипропилена», как показано в таблице 2.
Таблица 2 Основные показатели эффективности цементного раствора
3.Строительные технологии
3.1.Подготовка материала
Основной материал: Гидроизоляционная мембрана ТПО (тип L, с волокнистой основой); Вспомогательные материалы: Полимерцементный раствор, штапики, шурупы, герметик и т. д.
3.2.Требования к субстрату
1) Основание должно быть твердым, без углублений, рыхлостей и следов шлифовки.
2) Основание должно быть ровным. Ровность следует проверять с помощью двухметровой линейки. Зазор между линейкой и основанием не должен превышать 5 мм. Допускаются небольшие отклонения, но не более одного раза на метр.
3) Локальные углубления заделать и выровнять полимерцементным раствором, а выступы сгладить зубилом.
4) Внутренние углы следует формировать в виде прямых дуг или скосов под углом 45°, используя цементный раствор 1:3. Радиус дуги R должен быть ≥ 50 мм, а длина стороны скоса L — ≥ 50 мм. Внешние углы следует отполировать для создания скруглённого перехода.
3.3.Процесс строительства
Подготовьте соответствующий цементный раствор → Выполните пробную укладку гидроизоляционной мембраны TPO → Уложите гидроизоляционную мембрану TPO → Наложите мембрану внахлест → Завершите обработку швов → Проверка качества и ремонт → Общая приемка → Защитите готовое изделие.
3.4.Ключевые рабочие точки и технические требования
3.4.1.Приготовление цементного раствора
Исходя из дозировки раствора, добавьте необходимое количество воды в соотношении 0,4–0,5:1. Медленно добавляйте цемент и соответствующий быстрорастворимый клей-порошок, постоянно помешивая. Перемешивайте электрическим миксером не менее 5 минут. После того, как смесь тщательно перемешается и превратится в гель, дайте ей немного постоять перед использованием. Цементный раствор следует готовить и использовать на протяжении всего процесса строительства. Количество добавляемого клея-порошка составляет примерно 5% от количества цемента.
3.4.2.Испытательная укладка гидроизоляционной мембраны
Расправьте мембрану по поверхности основания для снятия внутренних напряжений. Короткие стороны соседних мембран должны быть смещены не менее чем на 500 мм.
3.4.3 Укладка гидроизоляционной мембраны
На плоских поверхностях нанесите цементный раствор, одновременно укладывая гидроизоляционную мембрану TPO. На вертикальных поверхностях нанесите предварительный раствор для мембраны, а затем соскребите раствор с основания (рисунки 5–6). После установки мембрану следует сразу же утрамбовать и проветрить. Во время установки следите за тем, чтобы цементный раствор не попал в зону нахлеста мембраны.
Рисунок 5. Предварительное нанесение суспензии на поверхность подложки из волокон
Рисунок 6. Визуализация конструкции фасада
3.4.4 Перекрывающаяся мембрана
Сварка мембран внахлест осуществляется методом сварки горячим воздухом. Сварку можно производить через 48 часов после завершения монтажа мембраны большой площади.
1) Выбор оборудования для сварки горячим воздухом: поверхностные соединения свариваются автоматическим сварочным аппаратом горячим воздухом. Детальные соединения, локальные ремонты или вертикальные нахлёсты свариваются ручным сварочным пистолетом горячим воздухом в сочетании с роликом из силиконовой резины.
2) Основные моменты эксплуатации аппарата для сварки горячим воздухом:
① Перед началом работ на больших площадях необходимо определить оптимальную температуру сварки с учетом температуры и влажности на строительной площадке. Необходимо провести испытание на отслаивание. После полного остывания сварного шва мембрану следует разрезать на полосы шириной 20 мм и отслоить.
② Ширина нахлеста гидроизоляционных мембран ТПО должна быть ≥ 80 мм, а эффективная ширина сварного шва должна быть ≥ 25 мм.
③ После завершения сварки швов немедленно снимите сопло автоматического сварочного аппарата горячим воздухом со стыка, чтобы избежать прожигания мембраны.
④ С помощью силиконового ролика прижмите все стыки, чтобы обеспечить сплошную герметизацию для сварки горячим воздухом.
3.4.5 Отделка
После завершения работ по гидроизоляции большой поверхности следует выполнить отделку мембраны.
3.4.6 Совместная инспекция
После остывания сварных швов осмотрите все сварные швы плоской отвёрткой на предмет отсутствия протечек. При обнаружении дефектов устраните их ручным сварочным аппаратом. После укладки и герметизации мембраны проверьте общее качество поверхности, качество нахлёста, локальные стыки и отделку. Любые дефекты следует устранять немедленно. Методы проверки включают в себя:
1) Визуальный осмотр с целью убедиться в наличии равномерного блестящего покрытия расплавленным металлом по всей кромке сварного шва;
2) Механический осмотр: используйте плоскую отвёртку или крючок, чтобы аккуратно проткнуть сварной шов на наличие утечек и непроваров. При обнаружении дефектов немедленно устраните их.
3) Испытание на отрыв (при необходимости): После полного остывания сварного шва разрежьте мембрану на полоски шириной 20 мм для испытания на отрыв. Трещины должны быть за пределами сварного шва.
3.4.7.Защита готовой продукции
После завершения проекта, его квалификации и прохождения приемки необходимо незамедлительно внедрить защиту готового продукта.
4.Сложность и ключевые вопросы
4.1.Дренажное отверстие
Самый большой узел в этом проекте — сливное отверстие на дне бассейна диаметром около 1000 мм. Поскольку дренаж создаёт сильные вихревые потоки, при неплотной герметизации швов мембраны вода может легко просочиться под воздействием вихревых потоков к основанию гидроизоляционной мембраны из ТПО, что приведёт к её вздутию и возникновению риска протечки. В данном решении используется механическое крепление вокруг сливного отверстия для обеспечения надёжной герметизации (рисунки 7–8).
Рисунок 7. Методы проектирования дренажных выпусков
Рисунок 8. Обработка узлов
4.2.Нижний угол
Попадание воды в пространство между мембраной и основанием создаёт значительную плавучесть, заставляя мембрану всплывать. Поэтому в нижнем углу устанавливается прижимная планка для механической фиксации, а перекрывающие части свариваются горячим воздухом (рисунок 9).
Рисунок 9. Метод нижнего угла
5.Заключение
Гидроизоляция этого аквакультурного проекта выполнена с использованием гидроизоляционной мембраны TPO на волокнистой основе в сочетании с цементным раствором. Цементный раствор устраняет существующие дефекты поверхности и обеспечивает полную адгезию к базовому слою после нанесения. Волоконный слой мембраны в сочетании с цементным раствором образует высокопрочную композитную гидроизоляционную систему, предотвращающую протечки воды, вызванные повреждением мембраны в будущем. Кроме того, это решение более экономично, экологично и удобно в монтаже, чем существующая конструкция с напыляемой полимочевиной.
