ธรณีสังเคราะห์ดินเหนียว

แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ (GCL) เป็นแผ่นกั้นดินเหนียวสังเคราะห์คุณภาพสูงที่ออกแบบมาเพื่อให้มีคุณสมบัติกันน้ำสูงสุดสำหรับงานวิศวกรรมโยธาและโครงการควบคุมสิ่งแวดล้อม ประกอบด้วยชั้นดินเหนียวโซเดียมเบนโทไนต์คุณภาพสูงที่ห่อหุ้มอยู่ระหว่างแผ่นใยสังเคราะห์แบบทอและ/หรือไม่ทอ หรือยึดติดกับแผ่นใยสังเคราะห์เพื่อปิดผนึกเป็นพิเศษ เมื่อถูกไฮเดรชั่น เบนโทไนต์จะขยายตัว ก่อตัวเป็นแผ่นกั้นที่มีความหนาแน่นและมีค่าการซึมผ่านต่ำ ซึ่งปิดกั้นการผ่านของของเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ GCL เป็นทางเลือกหรือส่วนเสริมที่ดีที่สุดสำหรับแผ่นดินเหนียวอัดแน่นทั่วไป

1. องค์ประกอบและโครงสร้างของวัสดุซับดินเหนียวสังเคราะห์

1.1 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ - แกนเบนโทไนท์

หัวใจสำคัญของวัสดุบุผิวสังเคราะห์คือโซเดียมเบนโทไนต์จากพืชคุณภาพสูง ซึ่งเป็นแร่ดินเหนียวที่ขึ้นชื่อเรื่องศักยภาพในการบวมตัวสูงและสภาพนำไฮดรอลิกต่ำ (≤ 5 × 10⁻¹¹ m/s หลังจากเติมน้ำเต็มที่)

เมื่อไม่ได้ถูกปกคลุมด้วยน้ำ โซเดียมเบนโทไนต์สามารถพองตัวได้มากถึง 15–18 เท่าของปริมาตรแห้ง เติมเต็มช่องว่างและสร้างชั้นกั้นที่หนาแน่นและไม่สามารถซึมผ่านได้

คุณสมบัติในการปิดผนึกตัวเองนี้ช่วยให้แผ่นดินเหนียวสำหรับปูพื้นสามารถคงสภาพได้แม้ว่าจะมีรูพรุนหรือรอยแตกร้าวเล็กๆ เกิดขึ้นตลอดอายุการใช้งานของการติดตั้งหรือการขนส่ง

1.2 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ - ชั้นคลุมวัสดุใยสังเคราะห์

โดยทั่วไปแล้ว Geo Synthetic Clay Liner จะถูกประกบไว้ระหว่างแผ่นใยสังเคราะห์สองชั้นเพื่อความปลอดภัยและเสถียรภาพทางกล

ชั้นผ้าใยสังเคราะห์แบบไม่ทอ: มักวางไว้ที่ด้านที่ติดกับฐานเพื่อเพิ่มแรงเสียดทานที่อินเทอร์เฟซ เพิ่มความทนทานต่อการเจาะ และปกป้องเบนโทไนต์จากการกัดเซาะ

ชั้นผ้าใยสังเคราะห์แบบทอ: วางในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อให้มีความแข็งแรงแรงดึงสูง มีเสถียรภาพในมิติ และต้านทานการยืดในบางขั้นตอนของการติดตั้ง

1.3 วัสดุบุผิวดินเหนียวสังเคราะห์ - วิธีการยึดติด

ชั้นเบนโทไนต์ถูกหุ้มอย่างแน่นหนาโดยใช้เทคนิคการเจาะด้วยเข็ม การเย็บ หรือการยึดติดด้วยกาว

การเจาะด้วยเข็มจะประสานเส้นใยของผ้าใยสังเคราะห์ทั้งสองชนิดเข้าด้วยกันโดยใช้หุ่นยนต์ผ่านชั้นเบนโทไนต์ ทำให้เกิดการยึดติดภายในที่แข็งแรงทนทานต่อการเคลื่อนตัวในระหว่างการขนส่งและการวาง

การเชื่อมติดนี้ช่วยให้เบนโทไนต์กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งวัสดุ และป้องกันการเคลื่อนตัวของดินเหนียวในระหว่างการจัดการหรือการโหลดไฮดรอลิก

1.4 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ - การเคลือบแผ่นเมมเบรนเสริม

สำหรับโครงการริเริ่มที่ต้องการความต้านทานต่อสารเคมีที่เหมาะสมยิ่งขึ้นหรือความสามารถในการซึมผ่านที่ต่ำเป็นพิเศษ ก็สามารถเคลือบแผ่นเมมเบรน HDPE หรือ LLDPE บางๆ เข้ากับด้านหนึ่งของ GCL ได้

สิ่งนี้จะสร้างระบบกั้นสองชั้น โดยผสมผสานบ้านที่สามารถรักษาตัวเองได้ของเบนโทไนต์เข้ากับคุณสมบัติกันซึมของวัสดุบุผิวเทียม

แผ่นดินเหนียวเบนโทไนต์เคลือบแผ่น Geomembrane เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น การกักเก็บขยะอันตราย บ่อน้ำเสียจากอุตสาหกรรม และแผ่นซึมของเหมืองแร่

2. คุณสมบัติและประโยชน์หลักของวัสดุซับดินเหนียวสังเคราะห์

2.1 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ - ประสิทธิภาพการปิดผนึกที่เหนือกว่า

แกนโซเดียมเบนโทไนต์ในแผ่นดินเหนียวสามารถพองตัวได้มากถึง 15–18 เท่าของปริมาณแห้งเมื่อสัมผัสกับน้ำ

การเคลื่อนไหวที่บวมนี้จะเติมเต็มช่องว่าง ปิดช่องว่าง และสร้างเกราะป้องกันแบบต่อเนื่องที่มีการซึมผ่านต่ำ ซึ่งจะหยุดการเคลื่อนตัวของน้ำหรือน้ำซึมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คุณสมบัติการปิดผนึกตัวเองของเบนโทไนต์นั้นแตกต่างจากเมมเบรนเทียมเพียงอย่างเดียว ช่วยให้การปิดผนึกมีประสิทธิภาพแม้จะอยู่ภายใต้การเคลื่อนตัวของโครงสร้างเล็กน้อยหรือการทรุดตัวของดินก็ตาม

2.2 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ -คุณสมบัติการรักษาตัวเอง

หากแผ่นบุผนังถูกเจาะ ฉีกขาด หรือมีรอยแตกร้าวเล็กๆ ในระหว่างการติดตั้งหรือเนื่องจากพื้นเคลื่อนตัว เบนโทไนต์จะขยายตัวเข้าไปในบริเวณที่แตกหักโดยธรรมชาติ

ฟังก์ชันการซ่อมแซมตัวเองนี้ช่วยลดอันตรายจากการรั่วไหลได้อย่างมาก และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์กักเก็บ ยกเว้นการซ่อมแซมที่มีราคาแพง

2.3 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ - ทนทานต่อสารเคมี

GCL ช่วยรักษาประสิทธิภาพการปิดผนึกโดยรวมเมื่อสัมผัสกับของเหลวที่รุนแรงหลายประเภท เช่น กรด ด่าง และเกลือ รวมถึงน้ำเสียจากอุตสาหกรรมและน้ำซึมจากหลุมฝังกลบ

เมื่อเคลือบด้วยแผ่นยางกันซึม ความทนทานต่อสารเคมีจะเพิ่มขึ้นอีกด้วย ทำให้แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์สำหรับงานธรณีวิทยาเหมาะสำหรับการกำจัดของเสียอันตรายและการใช้งานด้านการทำเหมืองแร่

2.4 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ - ทนทานและใช้งานได้ยาวนาน

GCL ผลิตด้วยวัสดุสังเคราะห์คุณภาพสูงและเบนโทไนต์จากสมุนไพร จึงทนทานต่อการย่อยสลายของสารอินทรีย์ ทนต่อรังสี UV (เมื่อคลุมไว้) และทนต่อวงจรการเยือกแข็ง-ละลาย

หากตั้งค่า GCL อย่างถูกต้อง สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิผลเป็นเวลาหลายทศวรรษ จึงสามารถรักษาความปลอดภัยได้ในระยะยาว

2.5 แผ่นรองพื้นดินเหนียวสังเคราะห์ - ติดตั้งรวดเร็วและคุ้มค่า

GCL จัดส่งเป็นม้วนขนาดใหญ่และมีน้ำหนักเบา จึงสะดวกในการขนส่งและติดตั้ง ยกเว้นในกรณีที่ต้องใช้เครื่องจักรหนัก

การติดตั้งจะเร็วกว่าการใช้ดินเหนียวบดอัดแบบปกติ ลดความจำเป็นในการใช้แรงงานและค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ พร้อมทั้งลดระยะเวลาในการก่อสร้างให้เหลือน้อยที่สุด

2.6 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ - โซลูชันที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

การใช้โซเดียมเบนโทไนท์จากสมุนไพรทำให้ได้วัสดุกั้นที่เป็นคาร์บอนต่ำและยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อม

ต่างจากแผ่นดินเหนียวอัดแน่นหนา GCL ต้องใช้การขุดและขนส่งดินเหนียวน้อยกว่ามาก ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังคงประสิทธิภาพในการปิดผนึกไว้ได้

3. ข้อกำหนดทางเทคนิคของซับดินเหนียวสังเคราะห์

4. พื้นที่การใช้งานวัสดุรองพื้นดินเหนียวสังเคราะห์

4.1 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์สำหรับแผ่นปิดและฝาหลุมฝังกลบ

ใช้เป็นแผ่นรองพื้นเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำชะขยะอพยพเข้าสู่ดินและน้ำใต้ดินโดยรอบ และเป็นโครงสร้างปิดฝาเพื่อปิดผนึกหลุมฝังกลบหลังจากปิด

GCL มอบทางเลือกให้กับแผ่นดินเหนียวอัดแน่นหนาตามงบประมาณของคุณ โดยนำเสนอการปิดผนึกที่ดีที่สุดในโปรไฟล์ที่บางกว่า

-ตัวอย่าง:ในหลุมฝังกลบขยะคอกม้าของเทศบาล แผ่นดินเหนียวสำหรับปูพื้นจะถูกเชื่อมต่อไว้ใต้แผ่นกันซึม HDPE เพื่อให้ได้อุปกรณ์ปูพื้นสองชั้นที่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด

4.2 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์สำหรับงานเหมืองแร่

จำเป็นในแผ่นกองกรอง สิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บตะกอน และพื้นที่กักเก็บหินเสีย เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของตัวเลือกขั้นตอนการทำงานและสารปนเปื้อน

GCL เผชิญการโจมตีทางเคมีจากไซยาไนด์ กรด และของเหลวในระบบการขุดอื่นๆ

-ตัวอย่าง:ในการทำเหมืองทองคำ GCL จะถูกวางไว้ใต้แผ่นกรองกองทองคำเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการกรองทองคำถูกจำกัดและกู้คืนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ปนเปื้อนสิ่งแวดล้อม

4.3 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์สำหรับกักเก็บน้ำ

ใช้ในอ่างเก็บน้ำ สระชลประทาน ทะเลสาบประดับ และสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำซึม

GCL สามารถเชื่อมต่อได้กับวัสดุพื้นฐานที่หลากหลาย และปรับให้เข้ากับสัญญาขนาดเล็กได้ นอกจากนี้ยังลดการกันน้ำได้อีกด้วย

- ตัวอย่าง: ในฟาร์มเลี้ยงกุ้งเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ GCL ทำหน้าที่เป็นแผ่นรองพื้นใต้แผ่น HDPE ซึ่งให้ความปลอดภัยมากขึ้นจากการเจาะทะลุและการซึม

4.4 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์สำหรับบำบัดน้ำเสีย

ติดตั้งในบ่อบำบัดน้ำเสีย บ่ออบแห้งตะกอน และบ่อเก็บน้ำเพื่อรวมน้ำดื่มและปกป้องดินและน้ำใต้ดิน

GCL มีความทนทานต่อสารเคมีธรรมชาติและสารเคมีที่ใช้ในการบำบัดได้อย่างดีเยี่ยม

-ตัวอย่าง:บ่อบำบัดน้ำเสียของเทศบาลใช้ GCL เป็นท่อหลักเพื่อป้องกันการรั่วซึมของน้ำเสียที่ได้รับการจัดการและไม่ได้รับการบำบัด

4.5 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์สำหรับการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม

ทำหน้าที่เป็นสิ่งกั้นกั้นสำหรับดินหรือน้ำใต้ดินที่ปนเปื้อนในบางจุดของโครงการแก้ไข

ป้องกันการเคลื่อนตัวของมลภาวะขึ้นด้านบนและการแทรกซึมลงของฝน ช่วยในการฟื้นฟูหน้าเว็บ

-ตัวอย่าง:ในโครงการพัฒนาพื้นที่รกร้าง GCL จะถูกใช้เป็นขอบเขตแนวตั้งและแนวนอนเพื่อแยกโซนที่ปนเปื้อนออกจากพื้นที่เรียบ

4.6 แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์สำหรับงานอุโมงค์และใต้ดิน

ใช้เป็นวัสดุกันซึมสำหรับอุโมงค์ รถไฟใต้ดิน และอาคารใต้ดิน เพื่อป้องกันการรั่วซึมของน้ำ

มีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะสอดคล้องกับพื้นผิวที่ไม่เรียบและรองรับการเคลื่อนตัวของพื้นเล็กน้อย

-ตัวอย่าง:ในโครงการอุโมงค์รถไฟฟ้าใต้ดิน GCL จะถูกวางไว้ระหว่างชั้นคอนกรีตพ่นเพื่อสร้างเกราะกันน้ำในระยะยาว

5. แนวทางการติดตั้งแผ่นดินเหนียวสังเคราะห์

5.1 การเตรียมฐานรอง

ก่อนที่จะวาง GCL ให้ประกอบฐานรองโดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าฐานรองนั้นเรียบ อัดแน่น และปราศจากเศษวัสดุ หินมีคม หรือพืชที่จะเจาะเข้าไปในแผ่นบุ

ควรปรับระดับฐานรองให้มีความลาดเอียงที่ชัดเจนเพื่อการระบายน้ำ และควรอัดช่องว่างหรือแอ่งใดๆ ให้แน่นเพื่อให้มีการนำทางที่สม่ำเสมอสำหรับ GCL

สำหรับพื้นที่ที่เป็นหินหรือพื้นที่ไม่สม่ำเสมอ ควรพิจารณาเพิ่มชั้นดินหรือทรายชั้นดีเพื่อการปกป้องที่มากขึ้น

5.2 การวางม้วน

วางตำแหน่งม้วน GCL ตามแผนผัง โดยให้แน่ใจว่าวางตำแหน่งในทิศทางที่ถูกต้อง (ด้านที่ไม่ทอหรือด้านที่ทอตามที่กำหนด)

เมื่อทำงานบนทางลาด ให้คลี่ GCL ออกตามทางลาดเพื่อลดแรงกดบนตะเข็บและป้องกันการลื่นไถลตลอดระยะเวลาการติดตั้ง

จัดการม้วนอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการฉีกขาดหรือความเสียหายต่อพื้นผิวของสิ่งทอทางภูมิศาสตร์

5.3 การทับซ้อนกันและการเย็บตะเข็บ

ซ้อนทับแผง GCL ที่อยู่ติดกันอย่างน้อย 300 มม. (12 นิ้ว) เพื่อให้แน่ใจว่าครอบคลุมอย่างต่อเนื่อง

สำหรับการปิดผนึกที่ต้องการมากขึ้น ให้โรยผงโซเดียมเบนโทไนท์แบบเม็ด หรือทากาวตามที่กำหนดไว้ข้างๆ ส่วนที่ทับกันก่อนที่จะติดแผงถัดไป

วางซ้อนทับกันในแถวที่อยู่ติดกันเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรอยต่อที่ไม่หยุดหย่อนซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของการกั้นได้

5.4 ร่องลึกสมอ

ยึดขอบ GCL ไว้ในร่องยึดที่วางไว้บนสันเขาหรือขอบเขตเพื่อล็อคแผ่นบุให้เข้าที่

ขนาดร่องยึดโดยทั่วไปคือความลึกและความกว้าง 300–500 มม. โดยถมกลับด้วยดินอัดแน่นหลังจากใส่ GCL แล้ว

การยึดจะป้องกันการเคลื่อนไหวในระหว่างการถม การปกคลุม หรือภายใต้แรงดันไฮดรอลิก

5.5 การควบคุมความชุ่มชื้น

หลีกเลี่ยงการให้ GCL สัมผัสกับความชื้น (ฝนหรือน้ำใต้ดิน) ก่อนรวมกับชั้นป้องกัน เช่น ดิน ทราย หรือ geomembrane

การให้ความชุ่มชื้นก่อนเวลาอันควรอาจทำให้เบนโทไนต์บวมเร็วเกินไป ทำให้รับมือและวางตำแหน่งได้ยาก

หากเกิดการเปียกอย่างกะทันหัน ต้องหยุดการติดตั้งชั่วคราว และเปลี่ยนส่วนที่แตกหักก่อนดำเนินการต่อ

6. การรับรองคุณภาพวัสดุซับดินเหนียวสังเคราะห์

แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ GEOSINCERE ผลิตในโรงงานที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และตรวจสอบตามมาตรฐาน ASTM, ISO และ GRI แต่ละชุดผ่านกระบวนการดังนี้:

- การทดสอบดัชนีการบวมและการสูญเสียของเหลว

- การตรวจสอบมวลเบนโทไนต์ต่อหน่วยบริเวณใกล้เคียง

- การทดสอบแรงดึงและการยึดเกาะแบบลอก

- การตรวจสอบประสิทธิภาพการซึมผ่านโดยรวม

- การตรวจสอบภาพสำหรับข้อบกพร่องและความสม่ำเสมอ

การควบคุมที่เข้มงวดเหล่านี้ทำให้แน่ใจถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่มั่นคง การป้องกันการซึมผ่านที่เชื่อถือได้ และการปฏิบัติตามมาตรฐานวิศวกรรมสากล

บทสรุป

จีโอซินเซียร์ จีโอซินเทติกส์แผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ (Geosynthetic Clay Liner) นำเสนอคำตอบที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงสำหรับงานป้องกันสิ่งแวดล้อมและงานกันซึม ด้วยการผสมผสานโซเดียมเบนโทไนต์คุณภาพสูงเข้ากับวัสดุใยสังเคราะห์ที่ทนทาน จึงให้การปิดผนึกที่ดีเยี่ยม ความสามารถในการซ่อมแซมตัวเอง และความทนทานยาวนาน GEOSINCERE GCL ผลิตตามมาตรฐาน ASTM และ ISO จึงรับประกันประสิทธิภาพการทำงานที่ดีที่สุดและได้รับการพิสูจน์แล้วในโครงการฝังกลบ เหมืองแร่ การกักเก็บน้ำ และงานวิศวกรรมโยธา สำหรับโครงการที่ต้องการการกันน้ำสูงสุดและต้นทุนการติดตั้งต่ำ GEOSINCERE คือพันธมิตรที่คุณวางใจได้ในโซลูชันวัสดุใยสังเคราะห์