A HDPE és EPDM geomembránok összehasonlító vizsgálata környezetvédelmi alkalmazhatóság szempontjából Dr SZABÓ Imre – SZABÓ Attila GEOSZABÓ Bt IMRE Sándor TRELLEBORG Kft XVII. Országos Környezetvédelmi Konferencia Siófok, 2003. 09. 23-25.
A HDPE és EPDM geomembránok összehasonlító vizsgálata környezetvédelmi alkalmazhatóság szempontjából Dr SZABÓ Imre – SZABÓ Attila GEOSZABÓ Bt IMRE Sándor TRELLEBORG Kft XVII. Országos Környezetvédelmi Konferencia Siófok, 2003. 09. 23-25.
A geomembránok minősítésénél vizsgálandó paraméterek − − − − − − − − − − − − − − − − − − −
méret, névleges vastagság, eltérés a névleges vastagságtól, sűrűség, olvadási index, folyási mutatószám, egytengelyű húzóerő 5% megnyúlásnál (hossz- és keresztirányú), vízgőz-, gáz-áteresztőképesség (transzmisszió), méretváltozás hőhatásra (hossz- és keresztirányú), hidegállóság, viselkedés hidegen való hajtogatásakor, szakítószilárdság (hossz- és keresztirányú), szakadási nyúlás, továbbszakító erő (hossz- és keresztirányú), ütési, lyukasztási ellenállás, pontnyomásállóság, vízfelvétel, varratszilárdság, időjárással szembeni viselkedés, biológiai ellenállóképesség, talaj-geomembrán közötti súrlódás, vegyszerállóság, kompatibilitás.
A HDPE és EPDM lemezek átlagos fizikai jellemzői
A HDPE és EPDM lemezek átlagos fizikai jellemzői Paraméter
HDPE
EPDM
sűrűség (g/cm3)
0,94
1,15
korom tartalom (%)
2-3
35-40
szakítószilárdság (MPa)
30,0
10,0
szakadási nyúlás (%)
700
400,0
húzószilárdság a folyáshatárnál (MPa)
0,5
nincs folyáshatár
15%
nincs folyáshatár
a folyáshatárhoz tartozó nyúlás (%)
Geomembránok többtengelyű húzási kísérlete során mért terhelés-alakváltozás görbéi 400
HDPE (2,3 mm) HDPE (2,0 mm)
Húzóerő [N/cm]
300
200
PVC (2,6 mm) 100
CPE (2,4 mm)
EPDM (1,2 mm)
0 0
10
20
30
40
50
60
Elmozdulás [%]
70
80
A szakadási nyúlás átlagos értéke egytengelyű és többtengelyű húzás esetén
LDPE PVC CSPE-R
EPDM EPDM HDPE HDPE 0
200
400
600
800
Szakadási nyúlás - % Többtengelyű húzás
Egytengelyű húzás
1000
A továbbszakadási szilárdság
EPDM 86,6 − 88,4 N/mm (MSZ EN 12310-2 szerint) 36,5 − 32,4 N/mm (MSZ ISO 6383-1 szerint)
HDPE 125,0-150,0 N/mm
Átlyukasztó erővel szembeni ellenállás
Geomembránok átlyukasztó erővel szembeni ellenállása (FAYOUX, D.−LOUDIERE, D., 1984.) Geomembrán típus
Vastagság (mm)
Tönkremeneteli erő (kPa)
EPDM
1,0
1100-1300
HDPE
2,5
> 1300
LDPE
0,4
300-400
PVC
0,5
800
PVC
1,0
900-1300
erősített PVC
1,0
>130
Jellemző kritikus kúp magasság értékek (ASTM F5514)
PVC LDPE EPDM EPDM CSPE-R HDPE HDPE 0
2
4
6
Kritikus kúp magasság [cm]
8
10
Geomembránok többtengelyű húzási kísérlete során mért terhelés-alakváltozás görbéi
Nyírófeszültség [kN/m2]
25
20
PVC (R) CSPE
EPDM HDPE
15
10
5
0 0
2
4
6
Elmozdulás [%]
8
Tönkremeneteli határgörbék homok-geomembrán Nyírófeszültség [kN/m2]
16
rendszerre
PVC (R) CSPE
12
EPDM 8
HDPE
4
0 0
20
40
Normálfeszültség [kN/m2]
60
A talaj/geomembrán/geotextília közötti súrlódási szög mért értékei A talaj/geomembrán/geotextília közötti súrlódási szög mért értékei (MARTIN et. al., 1984.) a., Talaj-geomembrán Talaj Homok
Homok
φ= 30°°
φ= 28°°
Iszapos homok φ= 26°°
EPDM
24°°
20°°
24°°
PVC, érdesített PVC, sima
27° 25°
− −
25° 21°
CSPE
25°
21°
23°
HDPE
18°°
18°°
17°°
CSPE
HDPE
Geomembrán típus
b., Geomembrán-geotextília Geomembrán típus Geotextília típus
EPDM
PVC érdesített
sima
Nem szövött, rel. nagy pórusok
23°°
23°
21°
15°
8°°
Nem szövött, rel. kis pórusok
18°°
20°
18°
21°
11°°
Szövött, rel. nagy pórusok
17°°
11°
10°
9°
6°°
Szövött, rel. kis pórusok
21°°
28°
24°
13°
10°°
Geomembránok vízgőz- és gázáteresztőképessége Különböző geomembránok vízgőz- és gázáteresztőképessége (HAXO, H.E. et-al., 1984.) Geomembrán típus
HDPE
EPDM
PVC
Vastagság (mm)
Vízgőz áteresztőképesség (g/m2.nap)
0,80
0,0172
2,44
0,0062
0,51
0,27
0,94
0,19
1,70
0,17
0,51 0,76
Gázáteresztőképesség (ml/m2 .nap) CO2
CH4
N2
467
104
5260
1400
314
2,97
3010
446
108
1,94
2840
285
A HDPE és EPDM membránok kémiai ellenállóképessége A HDPE és EPDM membránok kémiai ellenállóképessége HDPE membránok
Komponens, vegyület (csoport)
Összesítő értékelés
EPDM membránok
NIMITZ KOERNER POLY- NIMITZ KOERNER MOLDIN FLEX et.al. (1986) SOLUTION et. al., (1994) www.molders.com (2001) (2001) 38°C 40°C
Alifás szénhidrogének
3
+
3
3
Aromás szénhidrogének
3
+
3
3
Klórozott szénhidrogének
3
+
3
3
33
33
1
1
Olajszármazékok Olajszármazékok 3 Alkoholok
3 2
+
3
+ 3
3
+
HDPE EPDM N
N
N
N
N
N
R
RN
E
E
Aldehidek
3
E
E
Aminok
3
E
E
Észterek
Ketonok Ketonok
3
3
3
1
N
E
3
33
11
N
NE
Szerves savak Szervetlen savak
+ 2
Szervetlen sók, nehézfémsók oldatai Lúgok
+
1
+
1
2
1
2
+
1
E
E
+
1
E
E
E
E
E
E
R
R
+ 1
+
1
Fenolok Oxidánsok
Oxidánsok
2
2
1
1
R
E
R
N
E
E
A HDPE és EPDM geomembránok összehasonlító értékelése A HDPE és EPDM geomembránok viselkedésének összehasonlítása Az értékelés szempontjából vizsgált paraméter
HDPE
Fizikai jellemzők
HúzószilárdságHúzószilárdság
kiváló
Szakadási nyúlás (egyirányú)
kiváló
Többtengelyű nyúlás
gyenge
Többtengelyű nyúlás Továbbszakadási ellenállás Statikus pontszerű terheléssel szembeni ellenállóképesség
jó
EPDM
kiválójó
jó
kiváló jó
gyenge jó
jó
jó
kiváló
Dinamikus pontszerű terheléssel szembeni ellenállóképesség gyenge jó Dinamikus pontszerű terheléssel szembeni gyenge Feszültségi repedésképződés(stress cracking) gyenge jó ellenállóképesség Termikus nyúlás/zsugorodás jó kiváló
jó
UV sugárzással szembeni ellenállóképesség, öregedés Feszültségi repedésképződés(stress cracking)
jó
kiváló
Súrlódási jellemzők
jó
Vízgőz áteresztőképesség
kiváló
Gázáteresztőképesség Termikus nyúlás/zsugorodás
jó
kiváló gyenge
kiváló
jó
jó
gyenge
kiváló
Fektetési jellemzők Fektetési sérülékenység
Súrlódási jellemzők Fektetési gyűrődés
érzékeny gyenge
jó
nem érzékeny kiváló
Helyszíni javíthatóság
jó
jó
Hegeszthetőség
kiváló
kiváló
Forró, száraz klímában történő fektetés
gyenge
kiváló
Hideg időben való fektetés
gyenge
jó
Általános ellenállóképesség (Savak, lúgok, fémsók oldatai)
kiváló
kiváló
Szénhidrogének
gyenge/jó
kiváló
Kémiai kompatibilitás
SzénhidrogénekÁsványolaj, kőolajszármazékok Aldehidek, amionok Ásványolaj, kőolajszármazékok Észterek, ketonok
jó jó jó
gyenge/jó
gyenge/jó nem ellenálló
jó
jó jó
Fenolszármazékok
jó
jó
Oxidánsok
jó
kiváló
gyenge/jó nem ellenálló
EPDM alkalmazás I. Ipari hulladéklerakó szigetelése Gnosjö, Svédország
1984 1985
2002
EPDM alkalmazás II. Kommunálishulladék-lerakó szigetelése Jánd, Magyarország
2001
EPDM alkalmazás III. Csurgalékvíz-tároló medence szigetelése Ljungby, Svédország
Köszönjük a figyelmet! GEOSZABÓ Bt Tel/fax: +36 46 402 412 Mobil: +36 20 3311 432 TRELLEBORG Kft Tel: +36 1 436 6674 Fax: +36 1 436 6672 Mobil: +36 30 297 2990
Letöltés: www.geoszabo.hu/letoltes
