PL180655B1 - Sposób wytwarzania geosyntetycznej wykladziny ilowej i geosyntetyczna wykladzina ilowa PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania geosyntetycznej wykladziny ilowej, skladajacej sie z war- stwy nosnej, warstwy pokryciowej i war- stwy bentonitu z w oda znajdujacej sie mie- dzy nimi, w którym naklada sie warstwe bentonitu na wewnetrzna powierzchnie warstwy nosnej, na warstwe bentonitu wprowadza sie wode, naklada sie warstwe pokryciowa na wierzch warstwy bentonitu tak, ze wewnetrzna powierzchnia warstwy pokryciowej styka sie z w arstw a bentonitu, znamienny tym, ze zespaja sie warstwe bentonitu (17) z w oda z w arstw a nosna (12) i warstwa pokryciow a (22), i tworzy sie spójna strukture stosujac bezklejowa war- stwe bentonitu (17) z woda, sciskajac razem warstwe nosna (12), warstwe bentonitu (17) z w oda i warstwe pokryciow a (22) za po- m oca zespolu do kompresji wysokonaci- skowej, przy nacisku przynajmniej 8,1 kg/cm (45 funtów/cal). FIG. 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania geosyntetycznej wykładziny iłowej, w której wodę bądź wilgoć stosuje się w połączeniu z kompresją w celu uzyskania przylegania warstwy nośnej, warstwy bentonitu i warstwy pokryciowej do siebie jako względnie spójnej struktury.

Przedmiotem wynalazku jest również geosyntetyczna wykładzina iłowa, wytwarzana bez zastosowania kleju bądź lepiszcz, a ponadto bez zastosowania dziurkowania igłowego, pikowania bądź innego podobnego sposobu w celu utrzymywania warstwy bentonitu pomiędzy warstwą nośną a warstwą pokryciową.

Geosyntetyczne wykładziny iłowe wykonane z bentonitu stosuje się do tworzenia nieprzepuszczalnych barier w wyrównywaniu zagłębień terenu i sztucznych zbiornikach wodnych. Niniejszy wynalazek dotyczy problemu jak uzyskać przyleganie ziarenek bentonitu do warstwy nośnej, warstwy pokryciowej, jak również sąsiednich ziarenek bentonitu w celu utworzenia giętkiej lecz spójnej wykładziny.

W stanie techniki, geosyntetyczna wykładzina iłowa (geosynthetic clay liner, GCL) składa się z trzech podstawowych warstw: (1) warstwy nośnej, zwanej tez podkładem, materiałem wyjściowym albo nośnikiem; (2) warstwy pokryciowej, zwanej również drugą tkaniną drugim nośnikiem albo tzw. scrim oraz (3) warstwy ziarnistego bentonitu umieszczonej pomiędzy nimi.

Warstwę nośną stanowi zazwyczaj dolny arkusz materiału, który styka się z podłożem, na którym zainstalowany jest GCL. Warstwę pokryciową stanowi zwykle górny arkusz materiału, który styka się albo z materiałem do wypełniania terenu, wodą albo innym materiałem, który znajduje się na wykładzinie po instalacji. Bentonit jest naturalnie występującym materiałem iłowym, który ma tendencję do pęcznienia po wystawieniu na działanie wody. Gdy zwilzy się suchą warstwę bentonitu, warstwa bentonitu ma zdolność do zasadniczego powstrzymania migracji płynów przez warstwę bentonitu, jeśli jest ona prawidłowo umieszczona. Jednym ze sposobów zapewnienia prawidłowego umieszczenia materiału bentonitowego w wyrównywanym terenie albo sztucznym zbiorniku wodnym jest zastosowanie bentonitu w postaci GCL, dzięki czemu warstwa nośna i warstwa pokryciowa działają tak, ze zamykają między sobą ziarnisty, wilgotny bentonit tworząc nieprzepuszczalną barierę dzięki spęczniałej warstwie iłu bentonitowego.

Niniejszy wynalazek odnosi się do problemów, związanych z zapobieganiem ruchowi bądź przemieszczaniu się ziarnistego bentonitu po skonstruowaniu GCL. Można załozyć, ze jeżeli GCL zawiera warstwę ziarnistego bentonitu, umieszczoną pomiędzy warstwą nośną a warstwą pokryciową to oczywiste jest, że nastąpi ruch bądź przemieszczenie ziarnistego bentonitu pomiędzy warstwami, jeżeli nie zostanie zastosowany jakiś sposób utrzymania ziarenek bentonitu na swoim miejscu.

Przynajmniej jeden producent stosuje klej bądź lepiszcze w celu połączenia albo złączenia ziarenek bentonitu z warstwą nośną i warstwą pokryciową. Stosując tę technikę, producent jest pewien, iz przynajmniej część ziarenek bentonitu będzie rozłożona w sposób ciągły między warstwami, nawet jeśli trochę ziarenek bentonitu, umieszczonych w środku warstwy bentonitu może poruszyć się bądź przesunąć w czasie transportu i obróbki w wyniku niedostatecznego przenikania kleju bądź lepiszcza do warstwy bentonitu.

Stosowanie kleju jako środka do utrzymywania razem składników GCL ma dwie wady. Po pierwsze, zastosowanie kleju zwiększa koszt wytworzenia GCL-i, ponieważ jest to zajmujący czas proces wytwórczy. Klej trzeba nałożyć na warstwę nośną przed umieszczeniem na niej bentonitu. Wymagane jest również dodatkowe nałożenie kleju na bentonit i na warstwę pokryciową. Następnie klej trzeba wysuszyć, która to procedura wymaga drogiego

180 655 sprzętu i pochłania znaczne koszty energetyczne. Choć zastosowanie kleju ma tę korzyść, iz utrzymuje ziarenka bentonitu w miejscu, zastosowanie kleju jako jedynego środka do utrzymywania wykładziny razem może wymagać powtarzania nakładania kleju, co jest kosztowne z powodu czasochłonności, a ponadto powoduje zuzycie energii w procesie suszenia.

Inni producenci stosują dziurkowanie igłowe i/lub pikowanie jako środek do utrzymywania GCL razem. Proces dziurkowania igłowego wymaga zastosowania przynajmniej jednego nietkanego materiału na warstwę nośną. Nietkane włókna ściąga się igłami, by weszły w sąsiedni arkusz materiału. Nie tkane materiały mają mniejszą wytrzymałość na rozciąganie niz materiały tkane i mają większą boczną przepuszczalność właściwą niz materiały tkane i dlatego materiały nie tkane nie są tak zalecane do zastosowania w GCL-ach jak materiały tkane. Materiały nie tkane nie są po prostu tak mocne i trwałe, jak materiały tkane i dlatego dziurkowanie igłowe materiałów nie tkanych wraz z warstwą bentonitu umieszczoną pomiędzy nimi nie jest zalecane jako sposób wytwarzania GCL-i.

Pikowanie jest innym sposobem utrzymywania warstwy bentonitu w miejscu. W pikowanym GCL, warstwę nośną i warstwę pokryciową zszywa się mocniej w krzyżujący się wzór. Bentonit jest utrzymywany w miejscu w zaszytych kieszeniach albo komórkach. Pikowanie nie jest zalecane z powodu wymaganej nadmiernej ilości szycia, co powiększa koszt produktu końcowego. Co więcej, w każdej kieszeni utworzonej we wzorze pikowania, może dochodzić do przesuwania się bentonitu. Może to spowodować powstanie miejsc o dużej przepuszczalności. Geosyntetyczne wykładziny iłowe wykonane z tkanin i materiału wypełniającego oraz sposoby ich wykonania opisano w patentach EP 0606700 BI i EP 0278419 BI W sposobach tych nakłada się warstwę bentonitu na wewnętrzną powierzchnię warstwy nośnej, na warstwę bentonitu wprowadza się wodę i nakłada się warstwę pokryciową na wierzch warstwy bentonitu. W opisanych rozwiązaniach wykorzystano wzmacnianie klejem lub za pomocą szycia.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania geosyntetycznych wykładzin iłowych, który unikałby zastosowania kleju bądź lepiszcz, unikałby zastosowania dziurkowania igłowego, unikałby pikowania albo jego równoważników Jeszcze innym celem niniejszego wynalazku jest zapewnienie geosyntetycznej wykładziny iłowej o polepszonej integralności strukturalnej, która jest również wykonana bez zastosowania kleju, procesów dziurkowania igłowego albo stebnowania. Innym celem niniejszego wynalazku jest zapewnienie bardziej wydajnego sposobu wytwarzania geosyntetycznych wykładzin iłowych.

Sposób wytwarzania geosyntetycznej wykładziny iłowej, składającej się z warstwy nośnej, warstwy pokryciowej i warstwy bentonitu z wodą znajdującej się między nimi, w którym nakłada się warstwę bentonitu na wewnętrzną powierzchnię warstwy nośnej, na warstwę bentonitu wprowadza się wodę, nakłada się warstwę pokryciową na wierzch warstwy bentonitu tak, że wewnętrzna powierzchnia warstwy pokryciowej styka się z warstwą bentonitu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zespaja się warstwę bentonitu z wodą z warstwą nośną i warstwą pokryciową, i tworzy się spójną strukturę stosując bezklejową warstwę bentonitu z wodą, ściskając razem warstwę nośną, warstwę bentonitu z wodą i warstwę pokryciową za pomocą zespołu do kompresji wysokonaciskowej, przy nacisku przynajmniej 8,1 kg/cm (45 funtów/cal).

W korzystnym wariancie wprowadza się wodę na wewnętrzną powierzchnię warstwy nośnej.

W innym korzystnym wariancie wprowadza się wodę na wewnętrzną powierzchnię warstwy pokryciowej.

Również korzystnie przepuszcza się zwilżoną warstwę nośną przez zespół wałka strzępiącego, ewentualnie przepuszcza się zwilżoną powierzchnię wewnętrzną warstwy pokryciowej przez zespół wałka strzępiącego.

Zespół do kompresji wysokonaciskowej stanowią korzystnie dwa przeciwległe wałki kompresyjne, za pomocą których przykłada się nacisk od 8,04 kg/cm (45 funtów/cal) do 15,2 kg kg/cm (85 funtów/cal).

180 655

Korzystnie stosuje się wodę wolną od jakiegokolwiek lepiszcza, natomiast bentonit w postaci ziarnistej o takich rozmiarach cząsteczek, ze ponad 90% jest pomiędzy nr sita 4 a nr sita 16.

W innym korzystnym wariancie wynalazku, przy wprowadzaniu wody na warstwę nośną lub na warstwę pokryciową stosuje się wodę wolną od jakiegokolwiek lepiszcza, zaś bentonit w postaci ziarnistej o takich rozmiarach cząsteczek, że ponad 90% jest pomiędzy nr sita 4 a nr sita 16.

Według kolejnego korzystnego wariantu przepuszcza się zwilżoną powierzchnię wewnętrzną warstwy nośnej przez zespół wałka strzępiącego oraz przepuszcza się zwilżoną powierzchnię wewnętrzną warstwy pokryciowej przez zespół wałka strzępiącego.

Geosyntetyczna wykładzina iłowa, składająca się z warstwy nośnej, warstwy pokryciowej i warstwy bentonitu z wodą znajdującą się między nimi, w której warstwa bentonitu nałożona jest na wewnętrzną powierzchnię warstwy nośnej, na warstwę bentonitu wprowadzona jest woda, na wierzch warstwy bentonitu nałożona jest warstwa pokryciowa tak, ze wewnętrzna powierzchnia warstwy pokryciowej styka się z warstwą bentonitu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że warstwa bentonitu z wodą jest bezklejowa i zespojona jest z warstwą nośną i warstwą pokryciową stanowiąc spójną strukturę, zespojoną przez ściskanie za pomocą zespołu do kompresji wysokonaciskowej, przy nacisku przynajmniej 8,1 kg/cm (45 funtów/cal).

Warstwa nośna korzystnie zawiera włókna, które wystają z jej wewnętrznej powierzchni do ściśniętej warstwy bentonitu z wodą.

Również korzystnie warstwa pokryciowa zawiera włókna, które wystają z jej wewnętrznej powierzchni do ściśniętej warstwy bentonitu z wodą.

Zaletą wynalazku jest zastosowanie tkanej warstwy nośnej i warstwy pokryciowej albo warstwy z materiału typu foliowego, takiego jak polietylen bądź polipropylen, przy wykorzystaniu adhezyjnych właściwości samego wilgotnego bentonitu w celu utrzymania bentonitu w miejscu. Krawędzie warstwy nośnej i warstwy pokryciowej można zszyć razem w sposób konwencjonalny; dziurkowaniem igłowym, stebnowanie bądź klejenie nie jest wymagane. Należy zauważyć, iz może być korzystne dodanie podłużnie umieszczonych rzędów ściegów pomiędzy górną a dolną tkaniną w celu polepszenia odporności na rozdarcie GCL, gdy GCL ma być zastosowany na zboczu. Podłużne ściegi nie mają jednak za zadanie zapewnienia jakiejkolwiek znaczącej odporności na miejscowe przesuwy ziarenek bentonitu w czasie transportu GCL z miejsca jego wytworzenia do miejsca, w którym ma być on zainstalowany.

Niniejszy wynalazek zapewnia znaczny przyczynek do stanu techniki wytwarzania geosyntetycznych wykładzin iłowych, ponieważ zapewnia środek do wytwarzania geosyntetycznych wykładzin iłowych bez zastosowania kleju i bez zastosowania dziurkowania igłowego bądź pikowania. Wykładzina według wynalazku jest wiązana bądź utrzymywana razem dzięki zastosowaniu wody albo wilgoci oraz nacisku. Stosowane w niniejszym opisie terminy klej i lepiszcze nie zawierają w zamierzeniu wilgotnego bentonitu albo wilgotnego i suchego bentonitu, chociaż wilgotny bentonit rzeczywiści ma lepką konsystencję, a wilgotny i suchy bentonit będzie z pewnością przylegać do pewnych materiałów. Terminy klej i lepiszcze stosowane są tu w odniesieniu do materiałów innych niz bentonit, które mają właściwości adhezyjne.

W szczególności, w zgrubnym ujściu, sposób wytwarzania zapewniony w niniejszym wynalazku obejmuje trzy podstawowe etapy. Po pierwsze, GCL jest konstruowany poprzez umieszczenie warstwy ziarenek bentonitu na warstwie nośnej lub pokryciowej, a następnie umieszczenie warstwy pokryciowej lub warstwy nośnej na warstwie bentonitu. Wodę wprowadza się na bentonit, jak również na warstwę nośną i na warstwę pokryciową. Wodę można wprowadzać w wielu etapach. Po pierwsze, wodę można nałożyć na wewnętrzną powierzchnię warstwy nośnej przed nałożeniem nań warstwy bentonitu. Wodę można również nałożyć na wewnętrzną powierzchnię warstwy pokryciowej, przed nałożeniem jej na bentonit. Co więcej, po nałożeniu warstwy bentonitu na warstwę nośną wodę wprowadza się na warstwę bentonitu. Jeśli wystarczająco dużo wody wprowadzi się na warstwę bentonitu, można

180 655 przewidzieć, iż oddzielne wprowadzanie wody na warstwę nośną i na warstwę pokryciową można wyeliminować.

Geosyntetyczna wykładzina iłowa utrzymywana jest razem poprzez przepuszczenie warstwy nośnej, warstwy bentonitu, warstwy pokryciowej z wodą, nałożoną na nie poprzez zespół kompresyjny. Zalecany sposób kompresji albo inaczej konsolidacji GCL stanowi para przeciwnie skierowanych wałków kompresyjnych, które ściskają GCL razem, co powoduje przylgnięcie niektórych ziarenek bentonitu do wewnętrznej powierzchni warstwy pokryciowej, przylgnięcie niektórych ziarenek bentonitu do wewnętrznej powierzchni warstwy nośnej oraz przylgnięcie niektórych ziarenek bentonitu do sąsiednich ziarenek bentonitu, zależnie od ich położenia w warstwie. Uważa się, iz kompresja GCL w czasie, gdy bentonit jest wilgotny powoduje rozproszenie wilgoci na całość albo prawie całość bentonitu, poprawiając w ten sposób przenikanie wilgoci w warstwie bentonitu.

W sposobie według wynalazku wykorzystano fakt, iż częściowo zwilżone ziarenka bentonitu, które nie wchłonęły dość wody, by spowodować niekorzystne spęcznienie, stają się lepkie albo kleiste, co powoduje, że zwilżone ziarenka bentonitu przylgną do wewnętrznych powierzchni warstwy nośnej i pokryciowej oraz do sąsiednich ziarenek bentonitu. Lepkość albo kleistość zwilżonych ziarenek bentonitu stanowi zjawisko fizyczne, które nadaje spoistość GCL tworząc spójną całość. Nie jest wymagane żadne dodatkowe klejenie albo nakładanie lepiszcza. Nie są wymagane żadne dodatkowe szycia; jedynie krawędzie warstwy nośnej i pokryciowej trzeba zeszyć. Nie jest wymagane ani pożądane żadne pikowanie ani dziurkowanie igłowe.

Alternatywny i dodatkowy sposób wytwarzania według wynalazku ma na celu zwiększenie przyczepności wewnętrznych powierzchni warstwy nośnej i pokryciowej do zwilżonych ziarenek bentonitu. Dokładniej, wewnętrzne powierzchnie warstwy nośnej i/lub pokryciowej mogą być wystawione na działanie zespołu wałka strzępiącego w celu spowodowania powstania wystających na zewnątrz włókien (strzępków) na tych powierzchniach wewnętrznych. Strzępki wzmacniają zdolność zwilżonych ziarenek bentonitu do przylegania do wewnętrznych powierzchni materiału tekstylnego (tj. wewnętrznych powierzchni warstwy pokryciowej i nośnej), nadając tym powierzchniom cechę włochatości. Odkryto, drogą testowania sposobu według wynalazku, iz cecha włochatości wewnętrznych powierzchni warstw pokryciowej i nośnej, nadana za pomocą wałka strzępiącego poprawia przyleganie zwilżonych ziarenek bentonitu do tych wewnętrznych powierzchni i, z kolei, zwiększa wewnętrzną wytrzymałość na zerwanie wytworzonego produktu.

Wystawienie wewnętrznych powierzchni warstwy pokryciowej i nośnej na działanie ich odpowiednich wałków strzępiących można wykonać przed albo po początkowym wprowadzeniu wody na wewnętrzne powierzchnie warstwy pokryciowej i nośnej. W zalecanym sposobie, wewnętrzne powierzchnie obu warstw tekstylnych najpierw się zwilza, przed wystawieniem ich wewnętrznych powierzchni na działanie wałków strzępiących.

Kompresja GCL w czasie, gdy bentonit jest wilgotny nie tylko powoduje przenikanie wilgoci (jak omówiono powyżej), ale również powoduje wnikanie bentonitu we włókna, które wy stają z warstwy pokryciowej i nośnej, co da w rezultacie dobre związanie albo zacisk pomiędzy warstwą bentonitu, a sąsiadującymi z nią tkaninami.

W geosyntetycznej wykładzinie iłowej według wynalazku, ściśnięte ziarenka bentonitu będą miały zawartość wilgoci pomiędzy około 20 do około 30 procent wagowych. Ta stosunkowo wysoka zawartość wilgoci umożliwi ściśniętym ziarenkom bentonitu przylgnięcie do wewnętrznych powierzchni warstwy pokryciowej i nośnej, dając w rezultacie geosyntetyczną wykładzinę iłową, wytworzoną bez kleju i bez dziurkowania igłowego albo pikowania, ale z polepszoną integralnością strukturalną.

Zalety wynalazku widać najlepiej przy porównaniu ze stanem techniki. W szczególności, w przypadku zastosowania materiału tkanego na warstwę nośną i pokryciową, procesy znane w stanie techniki opierają się na użyciu kleju powodującego przyleganie bentonitu do warstwy nośnej i pokryciowej oraz poprawiającego strukturalną integralność wykładziny. Jak wspomniano powyżej, zastosowanie kleju jest drogie z powodu czasochłonności, potrzebnych

180 655 materiałów i zuzycia energii. A zatem, możliwość wytworzenia GCL o tkanej warstwie nośnej i pokryciowej bez zastosowania kleju jest znaczącym usprawnieniem.

Jak również wspomniano powyżej, w przeszłości wytwarzano GCL przy użyciu systemów dziurkowania igłowego. Jednakże, dziurkowanie igłowe wymaga, by przynajmniej jedna z warstw, albo warstwa nośna, albo pokryciowa, a korzystnie obie warstwy, były wytworzone z nie tkanego włóknistego materiału. Zastosowanie tkanych warstw według wynalazku jest lepsze od nie tkanego materiału włóknistego z uwagi na integralność strukturalną i wytrzymałość materiałów tkanych.

Wreszcie, należy zauważyć, iz pikowane GCL-e wykonywano w przeszłości bez zastosowania kleju albo lepiszcza, ale rozwiązanie zapewnione przez niniejszy wynalazek jest znacznym ulepszeniem w stosunku do tych wykładzin, ponieważ pikowanie wymaga znacznego dodatkowego szycia, które jest drogie, czasochłonne i wymaga odpowiedniego sprzętu. Ponadto w pikowanej wykładzinie mogą powstać lokalne nagie miejsca, z których usunął się bentonit.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat urządzenia do realizacji sposobu według wynalazku; fig. 2 przedstawia przekrój geosyntetycznej wykładziny iłowej według wynalazku.

Należy rozumieć, iz powyższe rysunki nie są koniecznie w skali i ze etapy wytwarzania są czasami przedstawione przy pomocy symboli graficznych i przedstawień schematycznych. W pewnych przypadkach szczegóły, które nie są konieczne dla zrozumienia niniejszego wynalazku, albo które czynią inne szczegóły trudnymi do uchwycenia mogły zostać ominięte. Wynalazek nie jest ograniczony do szczególnych sposobów albo przykładowych wykonań przedstawionych na rysunku.

Schemat postępowania w sposobie według wynalazku przedstawiono ogólnie na fig. 1. Linia albo urządzenie do wytwarzania przedstawione ogólnie jako 10 rozpoczyna się z lewej strony rysunku wałkiem 11 z tkaniną wyjściową. Wałek 11 z tkaniną wyjściową może być zastosowany do warstwy nośnej, którą ogólnie uważa się za warstwę dolną albo warstwę stykającą się z podłożem po zainstalowaniu wykładziny, albo do warstwy pokryciowej, czyli górnej. Dla jasności przyjmiemy, ze wałek 11 przeznaczony jest dla tkaniny na warstwę nośną 12. Warstwa 12 jest następnie rozwijana z wałka 11, przed poddaniem go działaniu rozpylacza wody 13, który wprowadza wodę na wewnętrzną powierzchnię (nie oznaczoną) warstwy nośnej 12. Zmoczona warstwa 12 jest następnie wystawiana na działanie wałka strzępiącego 14, który może być zasadniczo urządzeniem pędzelkowym, który powoduje wystawanie włókien (strzępków) 15 w górę z wewnętrznej powierzchni warstwy nośnej 12. Jak wspomniano powyżej, strzępki 15 wzmacniają zdolność zwilżonych ziarenek bentonitu do przylegania do wewnętrznej powierzchni pierwszorzędowego warstwy nośnej 12. Należy również zauważyć, iz etap rozpylania, przedstawiony jako 13 i etap strzępienia, przedstawiony jako 14 mogą być zamienione.

Zmoczona i z wykonanymi strzępkami warstwa nośna 12 jest następnie przenoszona poniżej dozownika bentonitu 16, który nakłada warstwę bentonitu 17 na wewnętrzną, powierzchnię warstwy nośnej 12. Warstwa nośna z warstwą bentonitu 17 umieszczoną na mej przechodzi następnie poniżej drugiego rozpylacza wody na warstwę bentonitu 17. Ziarenka bentonitu są zwilżane, ale nie nasycane wodą. Wałek tkaniny, przedstawiony jako 21 zastosowany jest do tkaniny na warstwę pokryciową 22. Materiał warstwy pokryciowej 22 jest rozwijany, a następnie poddawany działaniu rozpylacza wody 23, przed poddaniem go działaniu wałka strzępiącego 24. Oczywiście etap rozpylacza wody 23 i etap wałka strzępiącego 24 można również odwrócić. Wałek strzępiący powoduje wystawanie w dół strzępków 25 z wewnętrznej powierzchni warstwy pokryciowej 22 w stronę warstwy bentonitu 17. Po nałożeniu warstwy pokryciowej 22 na warstwę bentonitu 17, warstwa nośna 12, warstwa bentonitu 17 i warstwa pokryciowa 22 przechodzą razem przez wałki kompresyjne, przedstawione jako 26 i 27. W rzeczywistej praktyce, można zastosować serię wałków kompresyjnych takich, jak te przedstawione jako 26 i 27 w celu zapobieżenia powstawaniu zapór ziarnistego bentonitu pomiędzy warstwą pokryciową 22 a warstwą nośną 12. Kompresja zwilżonej warstwy ziarenek bentonitu 17 pomiędzy warstwą pokryciową 22 a warstwą nośną 12 powoduje przylega

180 655 nie ziarenek bentonitu do siebie, jak również do wewnętrznych powierzchni warstwy pokryciowej 22 i warstwy nośnej 12. Powstająca w rezultacie wykładzina, przedstawiona jako 31 jest gotowa do zwinięcia i transportu. Nie jest konieczna żadna operacja podgrzewania ani suszenia. Optymalna zawartość wilgoci bentonitu została osiągnięta. Geosyntetyczna wykładzina iłowa 30 o strukturalnej integralności i wewnętrznej wytrzymałości na zerwanie została wytworzona bez zastosowania lepiszcza, dodatkowych etapów suszenia, dziurkowania igłowego bądź pikowania.

Należy zauważyć, iż w ramach wynalazku nie tylko można zamienić rozpylacz wody 13 i wałek strzępiący 14, ale obie operacje można wyeliminować. Podobnie, nie tylko można zamienić rozpylacz 23 i wałek strzępiący 24, ale obie operacje można również wyeliminować. Co więcej, wałek 11 można również zastosować do tkaniny na warstwę pokryciową zamiast tkaniny na warstwę nośną i odwrotnie.

Przekrój geosyntetycznej wykładziny iłowej 30 przedstawiono na fig. 2. Warstwa nośna 12 ma wewnętrzną powierzchnię 31, z której strzępki 15 (patrz również fig. 1) wy stają w górę w stronę warstwy bentonitu 17. Warstwa pokryciowa 22 również ma wewnętrzną powierzchnię 32, z której strzępki 25 (patrz również fig. 1) wystają w dół, w kierunku warstwy bentonitu 17. Strzępki 25 (patrz również fig. 1) warstwy pokryciowej wzmacniają związanie pomiędzy zwilżonym ziarnistym bentonitem 17, a wewnętrzną powierzchnią 32 (Fig. 1) warstwy nośnej 12 wzmacniają związanie pomiędzy zwilżonym ziarnistym bentonitem 17, a wewnętrzną powierzchnią 31 warstwy nośnej 12.

Należy zauważyć, iz grubość warstwy bentonitu jest zalezna od gęstości bentonitu i nie jest krytycznym parametrem tego sposobu. Co więcej, należy zauważyć, iz ilość wody, zastosowanej w rozpylaczu 18, jak również całkowita ilość wody, doprowadzona przez rozpylacze 13, 18 i 23 może się zmieniać wraz z gęstością bentonitu. Co więcej, może być również korzystne włączenie inhibitora pęcznienia w wodzie, dostarczanej przez rozpylacz 18 w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa przedwczesnego spęcznienia w warstwie bentonitu 17. Dogodne inhibitory pęcznienia to m.in. EZ-MUD i EZDP, polimerowe stabilizatory formowania, sprzedawane przez Baroid Corporation. Zalecana końcowa zawartość wilgoci GCL 30 jest pomiędzy 10% a 30% i zaleca się, by wynosiła około 25%. I znów, nie ma potrzeby suszenia końcowego produktu GCL 30. Dzięki zwilżeniu bentonitu do zawartości wilgoci pomiędzy 20% a 30%, bentonit nabywa pożądaną cechę lepkości albo kleistości, niezbędną dla wystarczającego wiązania pomiędzy samymi ziarenkami bentonitu i z warstwami nośną i pokryciową. Zalecany rozmiar ziarenek bentonitu jest pomiędzy okiem 4 a okiem 16.

Nacisk nakładany przez wałki 26, 27 powinien wynosić między około 8,04 kg/cm (45 funtów na cal liniowy (pli) ), a 15,2 kg/cm (85 funtów na cal liniowy (pli)), korzystnie 11,6 kg/cm (65 pli). Nacisk ten osiąga się poprzez całkowitą siłę kompresyjną 3993,7 kg (10700 funtów), rozłożonąwzdłuz długości zaciskowej 422 cm (166 cali).

Jako warstwę nośną 12 i warstwę pokryciową 22 można zastosować wiele różnych materiałów. Jednakże, jak wspomniano powyżej, materiały tkane są bardziej zalecane ze względu na ich trwałość i wytrzymałość. Dwa tkane materiały geotekstylne znane z efektywności jako warstwa nośna 12 i warstwa pokryciowa 22 są sprzedawane pod nazwami handlowymi AMOCO 4005 i AMOCO 4034. Są to szczelinowe, foliowe tkane materiały polipropylenowe.

Podsumowując, opracowano według wynalazku sposób wytwarzania geosyntetycznych wykładzin iłowych. Zastosowanie kleju, lepiszcz i dodatkowych etapów ciągnięcia wyeliminowano. Tkane materiały geotekstylne można zastosować na warstwy nośną i pokryciową, gdyż nie jest konieczne żadne dziurkowanie igłowe albo pikowanie.

W ramach wynalazku możliwe jest wykonanie wielu odmian, oczywistych dla specjalisty.

180 655

180 655

FIG.

CM cn

FIG. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania geosyntetycznej wykładziny iłowej, składającej się z warstwy nośnej, warstwy pokryciowej i warstwy bentonitu z wodą znajdującej się między nimi, w którym nakłada się warstwę bentonitu na wewnętrzną powierzchnię warstwy nośnej, na warstwę bentonitu wprowadza się wodę, nakłada się warstwę pokryciową na wierzch warstwy bentonitu tak, że wewnętrzna powierzchnia warstwy pokryciowej styka się z warstwą bentonitu, znamienny tym, ze zespaja się warstwę bentonitu (17) z wodą z warstwą nośną (12) i warstwą pokryciową (22), i tworzy się spójną strukturę stosując bezklejową warstwę bentonitu (17) z wodą ściskając razem warstwę nośną (12), warstwę bentonitu (17) z wodą i warstwę pokryciową (22) za pomocą zespołu do kompresji wysoko naciskowej, przy nacisku przynajmniej 8,1 kg/cm (45 funtów/cal).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze wprowadza się wodę na wewnętrzną powierzchnię warstwy nośnej (12).
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wprowadza się wodę na wewnętrzną powierzchnię warstwy pokryciowej (22).
4. 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przepuszcza się zwilżoną warstwę nośną (12) przez zespół wałka strzępiącego (14).
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że przepuszcza się zwilżoną powierzchnię wewnętrzną warstwy pokryciowej (22) przez zespół wałka strzępiącego (24).
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się zespół do kompresji wysokonaciskowej w postaci dwóch przeciwległych wałków kompresyjnych (26, 27) i przykłada się nacisk od 8,1 kg/cm (45 funtów/cal) do 15,5 kg/cm.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje się wodę wolną od jakiegokolwiek lepiszcza.
8. 8 Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje się bentonit w postaci ziarnistej o takich rozmiarach cząsteczek, ze ponad 90% jest pomiędzy nr sita 4 a nr sita 16.
9. 9. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, ze przy wprowadzaniu wody na warstwę nośną (12) lub na warstwę pokryciową (22) stosuje się wodę wolną od jakiegokolwiek lepiszcza.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, ze stosuje się bentonit w postaci ziarnistej o takich rozmiarach cząsteczek, że ponad 90% jest pomiędzy nr sita 4 a nr sita 16.
11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że przepuszcza się zwilżoną powierzchnię wewnętrzną warstwy nośnej (12) przez zespół wałka strzępiącego (14) oraz przepuszcza się zwilżoną powierzchnię wewnętrzną warstwy pokryciowej (22) przez zespół wałka strzępiącego (24).
12. 12. Geosyntetyczna wykładzina iłowa, składająca się z warstwy nośnej, warstwy pokryciowej i warstwy bentonitu z wodą znajdującej się między nimi, w której warstwa bentonitu nałożona jest na wewnętrzną powierzchnię warstwy nośnej, na warstwę bentonitu wprowadzona jest woda, na wierzch warstwy bentonitu nałożona jest warstwa pokryciowa tak, że wewnętrzna powierzchnia warstwy pokryciowej styka się z warstwą bentonitu, znamienna tym, ze warstwa bentonitu (17) z wodą jest bezklejowa i zespojona jest z warstwą nośną (12) i warstwą pokryciową (22), stanowiąc spójną strukturę, zespojoną przez ściskanie za pomocą zespołu do kompresji wysokonaciskowej, przy nacisku przynajmniej 8,1 kg/m (45 funtów/cal).
13. 13. Wykładzina według zastrz. 12, znamienna tym, ze warstwa nośna (12) zawiera włókna (15), które wystająz jej wewnętrznej powierzchni do ściśniętej warstwy bentonitu (17) z wodą.

    180 655
14. 14. Wykładzina według zastrz. 12, znamienna tym, ze warstwa pokryciowa (22) zawiera włókna (25), które wystająz jej wewnętrznej powierzchni do ściśniętej warstwy bentonitu (17) z wodą.

    * * *