Статьи | United Concrete Canvas Russia

Строительство шламового амбара с применением CC Hydro

Инновационный материал позволяет эффективно и экономично решить проблему гидроизоляции шламохранилищ

Во многих справочных изданиях основное назначение шламовых амбаров или шламохранилищ обозначено как сбор и хранение жидких отходов, сточных вод и шлама, которые образуются в ходе бурения скважины. На самом деле основное назначение этих вооружений заключается в защите окружающей среды.

Шламохранилища создаются для того, чтобы, во-первых, препятствовать проникновению в почву и подземные воды токсичных отходов бурения, и, во-вторых, обеспечить успешное (то есть без ущерба для окружающей среды) обеззараживание и дальнейшее захоронение отходов. Одним словом, препятствие проникновению – это программа-минимум, обеззараживание и захоронение – максимум. Однако, как показывает практика, многие шламохранилища с этими задачами не справляются. Основная причина этого – плохая гидроизоляция.

Миллионные издержки

Показательный пример – утечка отходов с содержанием хрома, которая в ноябре 2016 году произошла рядом с заводом «Русский хром 1915» в Первоуральске (Свердловская область). Представители предприятия признали, что проблема заключается именно в гидроизоляции шламохранилища. Оно было построено еще в советский период, и к настоящему времени утратило герметичность. Чтобы шлам и иные отходы производства не загрязняли грунтовые воды и не попали вместе с ними в протекающую поблизости реку Чусовую, их приходится постоянно откачивать. В ноябре в результате заиливания дренажной системы часть отходов просочилась на поверхность.

Другой пример – штраф в 31 млн рублей, который в том же ноябре 2016 года был присужден Ачинскому глиноземному комбинату. Причиной взыскания послужило загрязнение земельного участка сельскохозяйственного назначения площадью около двух гектаров фосфором, калием, натрием, марганцем, никелем и свинцом. Эти вещества попали в почву вместе с неочищенными стоками, которые просочились из расположенного по соседству шламового амбара.

Получается, что недостаточная гидроизоляция шламовых амбаров ведет не только к загрязнению природы, но и к серьезным финансовым потерям, которые несут владеющие аварийными хранилищами предприятия. Чтобы избежать подобных неприятностей, необходима качественная гидроизоляция шламового амбара. Качественная в данном случае означает не только высокие гидроизолирующие показатели, но и значительную устойчивость к механическим нагрузкам, а также к агрессивной среде, к активным химическим веществам.

Рассмотрим наиболее распространенные способы гидроизоляции при строительстве шламовых амбаров.

Строительство шламового амбара

Глинизация: наследие советского периода

В ряде регионов применяется глинизация дна и стенок хранилищ – искусственное заполнение глиной пустот и крупных трещин в массиве пород или в грунте. Этот способ был предложен и осуществлен в СССР еще в 1928 году, и с тех давних пор его продолжают применять на территории страны. Однако глинизация не дает должного результата, к тому же этот способ достаточно трудоемок и нетехнологичен.

Стоит отметить, что в советский период понятие «защита окружающей среды» не было распространено. Поэтому протекание амбаров-отстойников воспринималось не как угроза экологии, а как сопутствующие издержки производства.

Цементация: видимая прочность

Другим распространенным материалом для гидроизоляции шламовых амбаров является цемент. Однако он имеет существенный недостаток – неустойчивый, подвижный грунт может привести к образованию трещин в цементном покрытии со всеми вытекающими (в прямом смысле этого слова) последствиями.

То же самое относится к шламовым амбарам с грунтоцементным противофильтрационным экраном. Несмотря на очевидные преимущества грунтоцемента, к которым относится использование грунта из котлована, высокая водонепроницаемость цементного покрытия и его прочность на сжатие, высокая стойкость к агрессивным химическим веществам, простота изготовления, значительный срок эксплуатации, низкая себестоимость работ, этот материал отличается низкой трещиностойкостью. К проявлению трещин, как правило, приводят либо динамические нагрузки, либо подвижность грунта.

Не следует сбрасывать со счетов агрессивность грунтовых вод. Любой тип агрессивности – общекислотный, выщелачивающий, магнезиальный, сульфатный, углекислотный может привести к разрушению цементного покрытия дна и стенок шламохранилища.

Стоит также учесть, что при укладке грунтоцемента требуется повышенное внимание к правильному составу смести (дозировке цемента) и ее утрамбовке. Если содержание цемента будет низким, то гидроизоляция шламохранилища окажется недостаточно прочной. Если оно окажется слишком высоким, то покрытие будет отличаться хрупкостью.

Механические, прочностные характеристики зависят также от гранулометрического состава грунта и качества перемешивания смеси.

Строительство шламового амбара

Геомембрана: сложно и ненадежно

Сравнительно новым материалом для гидроизоляции бассейна-отстойника является геомембрана. При всех своих преимуществах она не лишена недостатков. Эти недостатки носят сравнительный характер – при использовании материала, допустим, в ландшафтном строительстве они не будут иметь столь критического значения, как при использовании в промышленных проектах. Другой пример: нарушение гидроизоляции искусственного пруда не приведет к столь значительным негативным последствиям для окружающей среды, как нарушение гидроизоляции шламового амбара.

Основным недостатком геомембран в качестве гидроизоляции при строительстве шламового амбара является многоэтапный монтаж. Сначала необходимо провести подготовительные работы и планирование поверхности. Затем требуется создать и уплотнить песчаную подушку. На подушку укладывается геотекстиль. И только после этого производится укладка геомембраны. В некоторых случаях для дополнительной защиты гидроизоляции поверх нее укладывается слой щебня.

Многоэтапность значительно увеличивает время проведения работ и их стоимость. Необходимость использовать дополнительные рулонные и насыпные материалы (доставка которых может оказаться затруднительной, особенно если речь идет о шламохранилище рядом с буровой вышкой) дополнительно повышает стоимость. И чем сложнее процесс, тем выше вероятность ошибки.

Технические недостатки у геомембраны тоже имеются. В первую очередь, это относительно низкая прочность на прокол. У геомембраны из линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) этот показатель равняется 800 H, из полиэтилена высокой плотности (HDPE) – 1 150. Забегая вперед, отметим, что у геомембраны с бетонным покрытием CC Hydro прочность на прокол составляет 2 400Н, что превосходит максимальный для геомембраны показатель более чем в 2 раза.

Строительство шламового амбара

CC Hydro: решение 2 в 1

Низкая прочность геомембран к механическим нагрузкам, проколам и истиранию подсказала идею создания материала Concrete Canvas Hydro – геомембраны с готовым бетонным покрытием.

CC Hydro представляет собой пропитанную сухим цементным раствором ткань с внутренней подкладкой из геомембраны. После смачивания раствор затвердевает и геомембрана оказывается покрыта прочным слоем бетона.

Если рассматривать этот материал в контексте строительства шламовых амбаров, то он совмещает в себе два способа гидроизоляции: создание цементного покрытия и укладку геомембраны. При этом недостатки, присущие каждому из этих способов по-отдельности, нивелируются. Геомембрана оказывается надежно защищена от любых видов внешнего воздействия. Слой цемента армирован текстильными волокнами, и поэтому имеет высокую трещиностойкость.

Однако главное преимущество заключается в простоте монтажа. CC Hydro не требует проведения серьезных работ по подготовке поверхности. Нет необходимости создавать песчаную подушку и укладывать геотекстиль. Так же нет необходимости создавать дополнительный защитный слой из щебня или цемента. Это позволяет избежать использования не только дополнительных материалов, но и лишней техники. При укладке Concrete Canvas Hydro потребуется лишь бульдозер или экскаватор для закрепления пространственной траверсы с рулоном материала. Материал легко режется ручным инструментом, а его отдельные отрезки свариваются между собой точно так же, как отдельные отрезки геомембраны. После гидратации CC Hydro застывает в течение 1–2 часов. Спустя 24 часа полотно набирает 80 % своей прочности.

Concrete Canvas Hydro успешно прошло испытания на непроницаемость: BS EN 1377, вода (м/с) – 7,5×10-13, и BS EN 1377, дизельное топливо (м/с) – 1,6×10-12. Высокая прочность подтверждена испытаниями на прокол: сила прокола (средний минимум, кН) – 2,4, среднее максимальное смещение (мм) – 94,1. Химическая стойкость подтверждена длительным погружением в кислоту (pH 10,0), щелочь (pH 13,0), углеводород и сульфаты.

Существенная экономия

Использование инновационного материала позволяет значительно сократить стоимость и время выполнения проекта. Так, в течение одного рабочего дня бригада из 6 рабочих может уложить до 800 м 2 CC Hydro. Кстати, укладка этого материала не требует специальной квалификации.

В итоге все это дает существенную экономию. Экономия достигается и за счет снижения, а вернее, полного отсутствия эксплуатационных расходов. Расчетный срок службы материала – более 50 лет (для сравнения: у геомебран он составляет 25-30 лет). Он предельно устойчив к агрессивным химическим соединениям, температурным перепадам, ультрафиолетовому излучению. Одним словом, на протяжении всего срока службы CC Hydro не будет нуждаться в ремонте. Но главное, он обеспечит надежную гидроизоляцию дна и стенок шламового амбара, и тем самым предотвратит загрязнение окружающей среды и сопутствующие этому издержки.

Что касается дальнейшей рекультивации или ликвидации шламового амбара, то использование CC Hydro ее нисколько не затруднит. Этот материал является экологически безопасным. Он может быть как изъят, так и просто засыпан грунтом.

В настоящий момент CC Hydro активно применяется в горной и нефтегазодобывающей промышленности по всему миру, в том числе при строительстве шламовых амбаров и бассейнов-отстойников, при обваловании, при прокладке дренажных каналов.

Коментарий (0)
* - обязательные поля
Спасибо, Ваш комментарий будет опубликован после проверки нашими модераторами.
Посетите наш демонстрационный парк

Хотите узнать о нашей компании или продукции больше? Свяжитесь с нами!

Ответим максимально быстро – в течение 1 дня.

Заполните, пожалуйста, эту форму
Приклеить файл
Вы можете отправить нам техническое задание, фотографию объекта, схему, рисунок или иной документ, который дополнительно разъяснит или проиллюстрирует задачу.
Ваши данные не будут переданы третьим лицам