一种复合土工膜防渗施工拼接方法

摘要

本发明属于防渗技术领域，具体公开了一种复合土工膜防渗施工拼接方法。清除待拼接复合土工膜表面的无纺布，露出膜面，分别在待拼接的两膜面之间以及待拼接的两膜面向对应母材延伸不少于1.5cm的部位涂胶粘剂，加压粘合。本发明的有益效果：(1)采用角磨机带动圆钢刷或钢丝轮清除接边表面的无纺布，效果好，效率高；(2)接边表面的无纺布清除后，有利于胶粘剂渗透到膜的表面，粘接后，不会有渗漏通道，提高防渗效果，同时降低了胶粘剂的用量；(3)粘接面向母材延伸不少于1.5cm，消除了接边强度薄弱部位，使接边粘接剪切强度达到母材强度；(4)适用于复合土工膜防渗施工时不规则形状的铺设以及复合土工膜缺陷修复。

说明书

技术领域

本发明属于防渗技术领域，具体涉及了一种复合土工膜防渗施工拼接方法。

背景技术

目前复合土工膜已被广泛应用于各类防渗工程中。其中，聚乙烯复合土工膜由于质量轻、强度高、无毒性、价廉等优点，而被更多的选用。聚乙烯复合土工膜多采用热电偶和淋膜复合法生产，工厂预留施工接边，接边处的聚乙烯膜与无纺布是分离的，聚乙烯膜可以焊接或粘接。

在复杂形状复合土工膜防渗施工铺设中，工厂预留接边是有限的，往往难以满足复合土工膜现场拼接的需要，缺少预留接边的复合土工膜在拼接时，接边表面的透水无纺布层与膜结合紧密，难以清除，无法焊接，涂胶粘接后易形成渗漏通道，防渗效果不理想，且施工速度慢，浪费大量的胶粘剂。

目前的拼接技术很难满足缺少预留接边的复合土工膜防渗施工技术的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种施工速度快、防渗效果好的复合土工膜防渗施工拼接方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种复合土工膜防渗施工拼接方法：清除待拼接复合土工膜表面的无纺布，露出膜面，分别在待拼接的两膜面之间以及待拼接的两膜面向对应母材延伸不少于1.5cm的部位涂胶粘剂，加压粘合。

采用角磨机带动圆钢刷或钢丝轮清除待拼接复合土工膜表面的无纺布。

清除待拼接复合土工膜表面的无纺布至无纺布残余量不大于80g/m²，即每m²复合土工膜表面的无纺布残余量不大于80g，无纺布残余量应尽可能地少，无纺布残余量越少粘接效果越好，防渗效果越好。

在待拼接的两膜面之间涂胶粘剂时，控制两光膜之间的拼接宽度不小于5cm。

兼顾提高拼接强度、防渗效果和降低施工成本，两光膜之间的拼接宽度优选5～10cm。

基于提高拼接强度和降低施工成本，待拼接的两膜面向对应母材优选延伸1.5～5cm，即两膜面之间的拼接宽度向对应母材延伸1.5～5cm。

复合土工膜为聚乙烯复合土工膜。

复合土工膜为两布一膜型。

加压是用橡皮锤敲打或用脚踩或用沙袋加压。

胶粘剂为液体型胶粘剂或者热熔型胶粘剂，这些胶粘剂可在本领域技术人员公知常用胶粘剂范围内进行选择。作为液体型胶粘剂的具体例子有成都正光胶粘剂有限公司生产的土工膜胶；作为固体热熔胶型有河南沃特工程材料有限公司生产的KS热熔胶粘剂。其次，本发明对涂胶粘剂之后胶层的厚度也没有特别限制，只要涂均匀即可，可按照本领域技术人员常规粘接胶层的厚度操作。

本发明复合土工膜防渗施工拼接方法特别适用于无预留接边的复合土工膜的防渗施工拼接，所述无预留接边是指工厂生产中或者在施工过程中裁剪后无纺布与膜无分离的接边。

本发明的有益效果：(1)采用角磨机带动圆钢刷或钢丝轮清除接边表面的无纺布，效果好，效率高；(2)接边表面的无纺布清除后，有利于胶粘剂渗透到膜的表面，粘接后，不会有渗漏通道，提高防渗效果，同时降低了胶粘剂的用量；(3)粘接面向母材延伸不少于1.5cm，消除了接边强度薄弱部位，使接边粘接剪切强度达到母材强度；(4)适用于复合土工膜防渗施工时不规则形状的铺设以及复合土工膜缺陷修复。

附图说明

图1：两布一膜型聚乙烯复合土工膜防渗施工拼接方式示意图；

图2：防渗试验中，大圆形试样与小圆形试样之间的拼接示意图；

其中，1-无纺布，2-聚乙烯防渗膜，3-胶粘剂，4-大圆形试样，5-圆孔，6-小圆形试样，W1是指两聚乙烯防渗膜光膜之间的拼接宽度，W2是指聚乙烯防渗膜膜面向对应母材延伸的宽度，r是指位于大圆形试样中央位置的圆孔的半径。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此：

实施例1

如图1所示的两布一膜型聚乙烯复合土工膜防渗施工拼接方式示意图，其拼接工艺如下：采用角磨机带动圆钢刷分别清除待拼接的两复合土工膜表面的无纺布1，露出聚乙烯防渗膜2的膜面并控制聚乙烯防渗膜2的膜表面无纺布的残余量约80g/m²，将待拼接的两复合土工膜对应、定位，分别在待拼接的两聚乙烯防渗膜2的膜面(即图1所示的两聚乙烯防渗膜2光膜之间的拼接宽度W1)以及待拼接的两聚乙烯防渗膜2的膜面向对应母材延伸1.5cm的部位(即图1所示的膜面向对应母材延伸的宽度W2)，间隔10分钟均匀涂刷两道胶粘剂3，第二道涂胶表干不粘手后，橡皮锤敲打粘合，最后用约5Kg沙袋加压2小时。施工过程中，控制两聚乙烯防渗膜2膜面之间的拼接宽度W1为10cm；胶粘剂3为成都正光胶粘剂有限公司生产的液体土工膜胶。

实施例2

如图1所示的两布一膜型聚乙烯复合土工膜防渗施工拼接方式示意图，其拼接工艺如下：采用角磨机带动钢丝轮清除待拼接的两复合土工膜表面的无纺布1，露出聚乙烯防渗膜2的膜面并控制聚乙烯防渗膜2的膜表面无纺布的残余量约60g/m²，将待拼接的两复合土工膜对应、定位，分别在待拼接的两聚乙烯防渗膜2的膜面(即图1所示的两聚乙烯防渗膜2光膜之间的拼接宽度W1)以及待拼接的两聚乙烯防渗膜2的膜面向对应母材延伸2cm的部位(即图1所示的膜面向对应母材延伸的宽度W2)，均匀涂一层胶粘剂3，迅速粘合，并用橡皮锤敲打粘合。施工过程中，控制两聚乙烯防渗膜2膜面之间的拼接宽度W1为6cm；胶粘剂3为河南沃特工程材料有限公司生产的KS热熔胶粘剂。

实施例3

如图1所示的两布一膜型聚乙烯复合土工膜防渗施工拼接方式示意图，其拼接工艺如下：采用角磨机带动圆钢刷清除待拼接的两复合土工膜表面的无纺布1，露出聚乙烯防渗膜2的膜面并控制聚乙烯防渗膜2的膜表面无纺布的残余量约20g/m²，将待拼接的两复合土工膜对应、定位，分别在待拼接的两聚乙烯防渗膜2的膜面(即图1所示的两聚乙烯防渗膜2光膜之间的拼接宽度W1)以及待拼接的聚乙烯防渗膜2的膜面向对应母材延伸5cm的部位(即图1所示的膜面向对应母材延伸的宽度W2)，均匀涂一层胶粘剂3，迅速粘合，并用脚踩压粘合。施工过程中，控制两聚乙烯防渗膜2膜面之间的拼接宽度W1为5cm；胶粘剂3为河南沃特工程材料有限公司生产的KS热熔胶粘剂。

性能测试

热熔胶粘剂粘接复合土工膜粘接效果试验

胶粘剂选用河南沃特工程材料有限公司生产的KS热熔胶粘剂，按本发明复合土工膜防渗施工拼接方法施工，试验过程、数据及结果详述如下：

(1)拉伸试验

试验方法：参照国家标准GB/T 15788-2005《土工布及其有关产品宽条拉伸试验》。

试验材料及试验条件：两布一膜型聚乙烯复合土工膜，膜表面为长丝无纺布，试件条宽20cm，单面无纺布重量200g/m²，膜厚0.3mm；夹距25cm，拉伸速度50mm/min，横向拉伸。

试验结果：

  拼接宽度(cm)  拉伸强度(kN/m)  断裂位置  5+0×2  11.05  拼接面末端断  5+1×2  14.54  拼接面末端断  5+1.4×2  16.46  拼接面末端断  5+1.8×2  16.85  夹具处断  5+2×2  18.60  母材断  5+3×2  18.85  母材断  母材  18.84  母材断

备注：拼接宽度＝两聚乙烯防渗膜光膜之间的拼接宽度W1+2×聚乙烯防渗膜膜面向对应母材延伸的宽度W2

从该表中可以看出，本发明复合土工膜防渗施工拼接方法消除了接边强度薄弱部位，随着粘接膜面向母材延伸宽度增加，接边粘接剪切强度逐步提高直至达到母材强度。

(2)防渗试验

试验材料：两布一膜型聚乙烯复合土工膜，膜表面为长丝无纺布。

试验方法：参照国家标准GB/T19979.1-2005《土工合成材料防渗性能第1部分：耐静水压的测定》，本发明防渗试验与该标准的不同之处在于试样的制作上，具体见试验例a、对照例b所述，而试验过程中的其它操作步骤、方法、结果取值情况均与标准保持相同。

试验例a：

试样的制备过程如图2所示，详述如下：

(i)、制备大圆形试样4：从母材样品上至少剪取三块大圆形试样4，其大小适合所使用的仪器，并在该大圆形试样4的中央裁出一个半径(r)0.5cm的圆孔5，以圆孔5的圆心为中心，以0.5cm(r)+5cm(W1)为半径，标记区域，采用角磨机带动圆钢刷清除标记区域内的大圆形试样4表面的无纺布至残余量约为80g/m²；

(ii)、制备小圆形试样6：再从所用母材样品上剪取与拼接宽度以及延伸宽度相对应的小圆形试样6，本例中以0.5cm(r)+5cm(W1)+1.5cm(W2)＝7cm为半径裁剪小圆形试样6，采用角磨机带动圆钢刷将整个小圆形试样6表面的无纺布清除至残余量约为80g/m²；

(iii)、分别在大圆形试样4与小圆形试样6两光膜相拼接的位置(即W1所示环形区域)及小圆形试样6膜面向大圆形试样4母材的延伸部位(即W2所示环形区域)涂胶粘剂，使小圆形试样6的圆心与大圆形试样4的圆孔5的圆心相重合，加压粘合之后即制成按本发明方法拼接的试验例样品，按标准进行防渗试验，以每小时0.1Mpa的级差逐级加压，每级均保持一小时，加至0.6MPa无渗漏。

对照例b：

试样的制备过程如图2所示，即不清除大圆形试样4与小圆形试样6接边表面的无纺布，详述如下：

(i)、制备大圆形试样4：从母材样品上至少剪取三块大圆形试样4，其大小适合所使用的仪器，并在该大圆形试样4的中央裁出一个半径(r)0.5cm的圆孔5；

(ii)、制备小圆形试样6：再从所用母材样品上剪取与拼接宽度以及延伸宽度相对应的小圆形试样6，本例中以0.5cm(r)+5cm(W1)+1.5cm(W2)＝7cm为半径裁剪小圆形试样6；

(iii)、分别在大圆形试样4与小圆形试样6两膜相拼接的位置(即W1和W2所示环形区域)涂胶粘剂，使小圆形试样6的圆心与大圆形试样4的圆孔5的圆心相重合，加压粘合之后即制成试验例a的对照例样品，按标准进行防渗试验，加压至0.08Mpa发生渗漏。

从上述防渗试验结果可知：按照本发明复合土工膜防渗施工拼接方法拼接，选用热熔型胶粘剂，大大提高了防渗效果。

液体型胶粘剂粘接复合土工膜粘接效果试验

胶粘剂选用成都正光胶粘剂有限公司生产的液体土工膜胶，按本发明复合土工膜防渗施工拼接方法施工，试验方法、数据及结果详述如下：

(1)拉伸试验

试验方法、材料、条件均与“热熔胶粘剂粘接复合土工膜粘接效果试验”的“拉伸试验”相同。

试验结果：

  拼接宽度(cm)  拉伸强度(kN/m)  断裂位置  5+0×2  13.08  拼接面末端断  5+1×2  15.14  拼接面末端断  5+1.4×2  16.43  夹具处断  5+1.8×2  17.28  夹具处断  5+2×2  18.27  母材断  5+3×2  18.74  母材断  母材  18.76  母材断

备注：拼接宽度＝两聚乙烯防渗膜光膜之间的拼接宽度W1+2×聚乙烯防渗膜膜面向对应母材延伸的宽度W2

从该表中可以看出，本发明复合土工膜防渗施工拼接方法消除了接边强度薄弱部位，随着膜面向母材延伸宽度增加，接边粘接剪切强度逐步提高直至达到母材强度。

(2)防渗试验

试验方法与“热熔胶粘剂粘接复合土工膜粘接效果试验”的“防渗试验”相同。

试验例a：

试样的制备过程如图2所示，详述如下：

(i)、制备大圆形试样4：从母材样品上至少剪取三块大圆形试样，其大小适合所使用的仪器，并在该大圆形试样4的中央裁出一个半径(r)0.5cm的圆孔5，以圆孔5的圆心为中心，以0.5cm(r)+5cm(W1)为半径，标记区域，采用角磨机带动钢丝轮清除标记区域内的大圆形试样4表面的无纺布至残余量约为60g/m²；

(ii)、制备小圆形试样6：再从所用母材样品上剪取与拼接宽度以及延伸宽度相对应的小圆形试样6，本例中以0.5cm(r)+5cm(W1)+1.5cm(W2)＝7cm为半径裁剪小圆形试样6，采用角磨机带动钢丝轮将整个小圆形试样6表面的无纺布清除至残余量约为60g/m²；

(iii)、分别在大圆形试样4与小圆形试样6两光膜相拼接的位置(即W1所示环形区域)及小圆形试样6膜面向大圆形试样4母材的延伸部位(即W2所示环形区域)涂胶粘剂，使小圆形试样6的圆心与大圆形试样4的圆孔5的圆心相重合，加压粘合之后即制成按本发明方法拼接的试验例样品，按标准进行防渗试验，以每小时0.1Mpa的级差逐级加压，每级均保持一小时，加至0.6MPa无渗漏。

对照例b：

试样的制备过程如图2所示，即不清除大圆形试样4与小圆形试样6接边表面的无纺布，详述如下：

(i)、制备大圆形试样4：从母材样品上至少剪取三块大圆形试样，其大小适合所使用的仪器，并在该大圆形试样4的中央裁出一个半径(r)0.5cm的圆孔5；

(ii)、制备小圆形试样6：再从所用母材样品上剪取与拼接宽度以及延伸宽度相对应的小圆形试样6，本例中以0.5cm(r)+5cm(W1)+1.5cm(W2)＝7cm为半径裁剪小圆形试样6；

(iii)、分别在大圆形试样4与小圆形试样6两膜相拼接的位置(即W1和W2所示环形区域)涂胶粘剂，使小圆形试样6的圆心与大圆形试样4的圆孔5的圆心相重合，加压粘合之后即制成试验例a的对照例，按标准进行防渗试验，加压至0.06Mpa发生渗漏。

从上述防渗试验结果可知：按照本发明复合土工膜防渗施工拼接方法拼接，选用液体型胶粘剂，大大提高了防渗效果。