[科普中国]-防渗膜

防渗膜标准名称为聚乙烯土工膜，主要是乳白色半透明至不透明的热塑性树脂材料-聚乙烯树脂制作而成。聚乙烯是高分子聚合物，是无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为110℃-130℃，相对密度0.918—0.965；防渗膜具有良好的耐热性和耐寒性。化学稳定性好，具有较高的刚性和韧性，机械强度好，耐环境应力开裂与耐撕裂强度性能好，随着密度的上升，机械性能和阻隔性能会相应提高，耐热，和抗拉强度也更高；可耐酸、碱、有机溶剂等腐蚀。

简介概念

防渗膜是以pe膜作为基材，与土工布复合而成的防渗材料，它的防渗性能主要取决于pe膜。东方防渗膜应用的pe膜，主要有聚氯乙烯和聚乙烯、EVA（乙烯/醋酸乙烯共聚物），它们是一种高分子化学柔性材料，比重较小，延伸性较强，适应变形能力高，耐腐蚀，耐低温，抗冻性能好。其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道，以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形。

组成成分聚乙烯原生树脂，主要成分为 97.5% 的高密度聚乙烯，约 2.5% 的炭黑、抗老化剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、稳定剂等辅料。

发展防渗膜是八十年代兴起的新型合成土工防水隔阻材料，是继软PVC、氯磺化聚乙烯（CSPE)及丁基橡胶等高分子防渗漏材料之后的又一新型优质防水材料。防渗膜的应用开始于20世纪80年代中期，首先是防渗膜在渠道防渗方面的应用，接着是HDPE防渗膜的出现。较早的防水防渗工程有河南人民胜利渠、陕西人民引渭渠、北京东北旺灌区和山西的几处灌区，使用后效果很好，故以后推广到水库、水闸和蓄水池等工程。早先的防渗膜厚度很薄，因为生产工艺的不先进和科学的落后限制了防渗膜的厚度，那时人们使用0.12mm－0.38mm的防渗膜。

较厚的防渗膜到90年代初期才在我国开始应用。1992年广西柳州地区田村大坝是我国正在使用的最高防渗膜、土工膜堆石坝，高48m，其防渗效果比预期中的还要理想。1998年长江三峡工程大江截流后围堰防渗墙也使用了防渗膜。1998年汉江甫洲水利枢纽围堤防渗工程使用了120万平方米的防渗膜，其中包括HDPE防渗膜、LDPE防渗膜、土工膜和复合土工膜。21世纪的中国，随着工业和科学的发展，我国生产的防渗膜厚度可达3mm，宽幅可达8m，处于世界领先水平。我国防渗膜的生产基地主要分布在华东地区发达城市，如北京、上海、山东等城市。防渗膜已经被广泛应用到各大防渗工程，比如：人工湖、高尔夫球场、垃圾填埋场、尾矿处理站、隧道、高铁防滑层、水产养殖、园林和石油化工等行业。国家土工合成材料研究所还在不断开发防渗膜新的用途1。

特点1、防渗系数高—防渗膜具有普通防水材料无法比拟的防渗效果，HDPE防渗膜具有高强抗拉伸机械性，它优良的弹性和变形能力使其非常适用于膨胀或收缩基面，可有效克服基面的不均匀沉降,水蒸汽渗透系数高

2、化学稳定性—防渗膜具有优异的化学稳定性，被广泛用于污水处理，化学反应池，垃圾填埋场。耐高低温，耐沥青,油及焦油，耐酸、碱、盐等80多种强酸强碱化学介质腐蚀

3、耐老化性能—防渗膜具有优秀的抗老化、抗紫外线、抗分解能力，可裸露使用，材料使用寿命达50-70年，为环境防渗提供很好的材料保证

4、抗植物根系—HDPE防渗膜具有优异抗穿刺能力，可以抵抗大部分植物根系

5、高机械强度—防渗膜具有良好机械强度，断裂拉伸强度28MPa，断裂延伸率700%

6、成本低效益高—HDPE防渗膜采用新型技术提高了防渗效果，但生产工艺更加科学、速捷、所以产品成本反而低于传统防水材料，经实际测算采用HDPE防渗膜的一般工程要节约成本50%左右

7、施工速度快—防渗膜有很高的灵活性，有多种规格多种铺设形式满足不同工程防渗要求，采用热熔焊接，焊缝强度高，施工方便、快速健康

8、环保无毒性—防渗膜采用的材料均为无毒环保材料，防渗原理是普通物理变化，不产生任何有害物质，是环保、养殖、饮用水池的最佳选择

应用1、环保，环卫（生活垃圾填埋场防渗与渗滤液收集隔离过滤系统，污水处理池防渗与软基础加固，电厂调节池防渗，工业污水池防渗、化工污水池防渗、医院危险固废填埋场防渗与土工加固，人工湿地防渗，污水净化处理系统的防渗膜、隔离、反滤等）。

2、水利工程（人工湖防渗、人工河道防渗、土工膜HDPE土工膜用于水库库盆防渗与堤坝的防渗堵漏，水渠防渗，引水涵洞防渗，边坡防护；土工布用于坝基加固，排水板对地下水的引流、导排降压等）。

3、市政建筑工程排水板隧道排水反滤、地下建筑工程排水降压，防水毯、膨润土防水毯建筑地下室防渗与人工河道防渗、HDPE防渗膜种植屋面防渗、地铁隧道防渗、屋顶花园防渗与抗植物根系穿刺破坏、高档厂房与仓库地面防渗防潮、污水管道的防腐内衬；外水导流降压与外排，软土基础加固与排水等各类防渗工程。

4、园林景观与绿化工程（人工湖防渗，人工湖驳岸基础加固、导水导气，人工湿地防渗，河道防渗、边坡稳固、堤坝加强，蓄水池防渗，高尔夫球场人工湖防渗、洼地绿化改造，盐碱地与沙砾地的绿化种植层改造，山体护坡加固，绿化草坪防水防潮等）。

5、石油化工系统（化工污水池防渗、炼油厂污水池防渗、油罐基础防渗，加油站的储油罐防渗与炼油厂油污池防渗，化学反应池防渗、沉淀防渗，池印染污水池防渗隔离的，电镀酸洗池防渗防腐，管道内衬等）

6、矿业（洗选池防渗、堆浸池防渗、堆灰场防渗、溶解池防渗、沉淀池防渗、尾矿堆场防渗、污水存储池防渗等）。

7、道路交通设施土工格栅公路的基础加固，土工格室边坡防护，排水板、土工布边坡衬墙背面地下水导流减压，排水板高速路面的雨水导排引流，防止轮胎与地面产生水浮系统，山边道路内侧雨水沟的防渗导流；铁路路基增强，道砟下面的防渗导流加固，涵洞与隧道防渗加固地下水导排与电路防潮保护）。

8、农业（水库防渗，饮用水池防渗，蓄水池防渗，废渣处理场防渗；引水灌溉系统防渗）。

9、HDPE防渗膜，HDPE土工膜，水产养殖业（集约化养殖池防渗、工厂化养殖池防渗，鱼塘防渗，高位养虾池防渗，海参圈护坡，养殖引水渠道防渗，爬行鱼类的圈养围护等）。

10、盐业（盐场结晶池防渗隔离，卤水池防渗，晒盐膜——盐池铺盖隔离加快水体蒸发，加速卤水结晶速度以增加单位产盐量、盐池塑苫膜）1。

水库用防渗膜水库用防渗膜包括由上层无纺布、下层无纺布及中间塑料膜构成的防渗膜，在防渗膜上设置单向阀，单向阀上部设有螺纹，利用螺母加上衬垫和上衬垫固定在防渗膜上，单向阀的底端及底端侧壁上设有排气孔在设有单向阀的防渗膜下再设置无纺布1。

防渗膜性能复合土工膜（复合防渗膜）分为一布一膜和两布一膜，宽幅4-6m。

土工膜生产车间1500g/平方米，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，产品具有强度高，延伸性能较好，

防渗膜的铺设1. 铺设防渗膜前应由土建工程相应的合格验收证明文件。

2. 防渗膜裁切之前，应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际裁切，一般不宜按图示尺寸裁切，应逐片编号，详细记录在专用表格上。

3. 铺设防渗膜时应力求焊缝最少，在保证质量的前提下，尽量节约原材料。同时也容易保证质量。

4. 膜与膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm，通常就使焊缝排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列。

5. 通常在拐角及畸形地段，应是接缝长度尽量减短。除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内，尽量不设焊缝。

6. 防渗膜在铺设中，应避免产生人为褶皱，温度较低时，应尽量拉紧，铺平。

7. 防渗膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对防渗膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤。 防渗土工膜抗拉强度高、极佳的弹性：HDPE防渗膜具有高强抗拉伸机械性，它优良的弹性和强变形能力使其非常适用于膨胀或收缩基面，可有效克服基面的不均匀沉降。 防渗性能好：HDPE防渗膜采用优质的高密度聚乙烯原生树脂，采用共挤技术制成，具有高效分子密度，液体渗透性极低，,防渗透效果极佳。 施工简单方便，质量轻，便于运输：HDPE防渗膜质量轻，成品成卷状，便于现场铺设有很高灵活性可满足不同施工场地的需求。

HDPE防渗膜施工方法

1、 应从底部向高位延伸，不要拉得太紧，应留有1.50%的余幅，以备局部下沉拉伸。考虑到本工程的实际情况，边坡采取从上到下的铺设顺序；

2、 相邻两幅的纵向接头不应在一条水平线上，应相互错开1m以上；

3、纵向接头应距离坝脚、弯脚处1.50m以上，应设在平面上；

4、先边坡后场底；

5、边坡铺设时，展膜方向应基本平行于最大坡度线。

HDPE 防渗膜配套锚固体

HDPE 土工膜配套锚固体是专门为 HDPE 土工膜 终端与砼锚固连接配套的型材。

HDPE 土工膜配套锚固体是采用德国先进技术制造，采用三头流线型压入锚固设计，施工锚固可靠，与土工膜焊接牢固可靠，工程稳定性好。

HDPE 土工膜配套锚固体可与聚乙烯丙纶复合防水卷材或承载防水卷材配合使用组成高可靠性的复式终端连接。

土工膜的焊接1.热锲焊机焊接工序分为：调节压力 设定温度 设定速度 焊缝搭接检查 装膜入机 启动马达 加压焊接。

2.接缝处不得有油污、灰尘，HDPE土工膜的搭接段面不应夹有泥沙等杂物，当有杂物时必须在焊接前清理干净。

3.每天焊接开始时，必须在现场先试焊一条0.9mm×0.3mm的试样,搭接宽度不小于10cm,并用拉力机现场进行剥离和剪切试验,试样合格后,便可用当时调整好的速度、压力、温度进行正是焊接。试样上需注明日期、时刻、环境温度。热锲焊机在焊接过程中，需随时注意焊机的运行情况，要根据现场的实际情况对速度和温度进行微调。

4.焊缝要求整齐、美观、不得有滑焊、跳走现象。

5.在遇上土工膜长度不够时，需要长向拼接，应先把横向焊缝焊好，再焊纵缝，横向焊缝相距大于50cm应成T字型，不得十字交叉。

6.相邻土工膜焊缝应尽量错缝搭接，膜块间形成的结点，应为T字型，尽量减少十字型，纵模向焊缝交点处应用挤压焊机加强。

7.焊膜时不许压出死折，铺设HDPE土工膜时，根据当地气温变化幅度和HDPE土工膜性能要求，预留出温度变化引起的伸缩变形量。

8.当手提焊机的温度控制所指示的焊机温度低于200℃时，要用干净的布或棉纱掸掉再焊，必要时应重新打磨，切忌用手擦试。

9.当接缝处有结露、潮湿、泥沙等影响时，处理后再进行焊接。

10.在下雨期间或接缝有潮气、露水、或者大沙的情况下不能进行焊接，但采取防护措施是除外。

11.温度低于5℃时，按照规范要求不应施工，如果必须施工的话，焊接前应对焊机进行预热处理。

12.挤压焊接机在焊接过程中，应该经常检查枪头的滑块，磨损较严重时应及时更换滑块，以免损伤膜面。

13.土工膜在焊接时应该采用稳压性能好的发电机供电，在特殊情况下采用当地用电时，必须使用稳压器1。

施作要点HDPE防渗膜的焊接准备及要点。

概述众联HDPE防渗膜焊接主要有两方法：双轨热熔焊接和单轨挤出焊接。防渗膜的焊接以双轨热熔焊接为主，在不易使用双轨焊接的边角处、防渗膜的修补等应使用单轨挤出式焊接。

焊接准备1）每天焊接前需要进行试验焊接，试验焊接要求：试验性焊接在HDPE复合土工膜试样上进行，以检验和调节焊接设备；焊接设备和焊接人员只有成功完成试验性焊接后，才能进行下一步的生产性焊接；试验性焊接的频率控制：根据环境温度的变化，每天每台不少于两次，一次在正式作业前，一次在中班；试验性焊接是与生产性焊接相同的表面和环境条件下进行的。

2）焊接前必须将膜表面的油脂、湿气、灰尘、污物碎片及其它妨碍焊接和影响施工质量的杂质清理干净。

3）焊接处需要打磨时，其宽度应和焊缝宽度一致，打磨后的表面必须保持清洁，遇有污物时，要用干净的棉纱擦拭后再焊，必要时应重新打磨，切忌用手擦拭。

焊接要点1）焊接的温度、速度和压力必须经过实验和检测后确定。

2）当环境温度过高或过低时应该停止焊接。

3）焊条必须与膜材料一致。

4）每一片防渗膜都必须在铺设当天进行焊接。

5）焊缝处位于上层防渗膜的边缘应打磨成45°的倾角，以提高焊缝的焊接质量。

6）防渗膜焊接接缝搭接长度不少于100mm，双轨热熔焊接搭接长度和单轨挤出焊接搭接长度。

7）焊接处的厚度不得少于膜厚度的1.5倍。

8）褶皱部分的边缘，剪去裂痕的皱纹以保证平坦重叠。挤压焊接裂纹或皱纹切除部分时，其重叠应不小于0.1m，当重叠小于0.1m时可用椭圆或圆形补丁补上，补丁在切除的各个方向上应扩展大于0.2m。

9）防渗膜应避免十字搭接，采用丁字交错焊接形式；横向焊缝间错位应大于或等于500mm，并采用300×300mm母材修补1。

危害农业在自然条件下，这些高聚物难以分解，可残存20年以上，若长期滞留地里，会影响土壤的透气性，阻碍土壤水肥的运转，影响农作物根系的生长发育，导致作物减产。与此同时，塑料农膜生产过程中添加的增塑剂能在土壤中挥发，对农作物特别是蔬菜作物产生毒性，破坏叶绿素和叶绿素的合成，致使作物生长缓慢或黄化死亡。连续覆膜的时间越长，残留量越大，对农作物产量影响越大，连续使用15年以后，耕地将颗粒无收。这对农业发展来说是一个不容忽视的隐患。此外，残膜被丢弃于田头地角，积存于排泄渠道，散落于湖泊水体或乱挂在树枝草头成为“白色污染”的重要标志，既不雅观还可能缠绕犁头和播种机轮盘，影响田间作业。

健康侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。
健康危害：本品对皮肤、粘膜有强烈刺激和腐蚀作用。引起多脏器损害。
急性中毒：引起肌肉无力、胃肠道症状、中枢神经抑制、虚脱、体温下降和昏迷，并可引起肺水肿和肝、肾、胰等脏器损害，最终发生呼吸衰竭。
慢性影响：可引起消化道功能障碍，肝、肾损害和皮疹1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学