EN 14150 Геосинтетические барьеры. Определение проницаемости для жидкостей

Европейский стандарт «EN 14150 Геосинтетические барьеры — Определение проницаемости для жидкостей» описывает метод измерения стационарного потока жидкости через геосинтетический барьер, используемый для удержания жидкостей в условиях длительного хранения. Этот метод испытаний и описанное устройство позволяют точно измерять потоки до 10⁻⁶ ^м³ /м³/сутки. В частности, если результаты испытаний показывают, что полученные значения для геосинтетического барьера ниже порога чувствительности данного метода, значение потока жидкости объявляется ниже 10⁻⁶ ^м³ /м³/сутки. Из-за длительного хранения этот метод испытаний не подходит для контроля производственных процессов. Глиняные геосинтетические барьеры не могут быть испытаны с помощью этого устройства.

В принципе, между двумя сторонами геосинтетического барьера создаётся дифференциальное гидравлическое давление. Оно поддерживается на уровне 100 кПа на протяжении всего испытания. Входное давление устанавливается на уровне 150 кПа, а выходное – на уровне 50 кПа. Расход жидкости через геосинтетический барьер рассчитывается на основе изменений объёма жидкости, измеренных по обеим сторонам. Испытание проводится с использованием воды, но можно использовать и другие жидкости при условии соблюдения требований химической стойкости и совместимости с прибором.

На основании лабораторного опыта рекомендуется регулярно, не реже одного раза в 12 месяцев, пересматривать порог чувствительности процедуры испытания, проводить модернизацию оборудования и оценивать применимость процедуры к проницаемости продукта. По согласованию со всеми заинтересованными лицами или сторонами допускается применение различных уровней давления. В таких случаях рекомендуется описывать применяемые уровни давления в отчёте об испытании.

Двухсекционная ячейка, используемая в испытаниях, должна быть устойчива к окислению и гидравлическому давлению, прикладываемому в течение всего испытания. Каждая секция ячейки содержит полость, позволяющую создавать гидравлическое давление. Стойкий к окислению пористый диск, помещенный в полость ниже по потоку, предотвращает деформацию геосинтетического барьера.

Ячейка должна быть спроектирована таким образом, чтобы сжимать образец без утечек. Поскольку сжатия между плоскими поверхностями обычно достаточно, система зажима не требуется. Для некоторых материалов может потребоваться герметик. Можно использовать любой герметик, нечувствительный к воде и предотвращающий утечки. Для битумных геосинтетических барьеров можно использовать битумно-резиновый герметик.

Полости должны быть сконструированы таким образом, чтобы диаметр образца, находящегося под воздействием среды, составлял не менее 200 мм. Этот диаметр должен быть измерен с максимально допустимой погрешностью измерения плюс-минус 1 мм. Ячейка оснащена впускным отверстием для жидкости (клапан U) со стороны входа, выпускным отверстием для жидкости (клапан D) со стороны выхода и промывочными клапанами (клапаны FU и FD) с обеих сторон. Ячейка должна быть расположена вертикально для обеспечения более легкого и эффективного потока воздуха. Промывочные клапаны (FU и FD) должны быть расположены в верхней части ячейки, а впускное (U) и выпускное (D) отверстия – в нижней.

Ячейка может включать кольцевую управляющую полость в обеих частях. В этом случае управляющая полость, расположенная ниже по потоку, должна быть оснащена пористой кольцевой пластиной. Каждая кольцевая полость соединена с независимым устройством измерения объёма и системой распределения давления для обеспечения того же давления, что и в соответствующей измерительной полости. Эти кольцевые пространства предусмотрены для минимизации деформации измерительной полости.

Измерительные приборы для объема и системы распределения давления, как правило, взаимосвязаны. Измерительное оборудование для объема должно обеспечивать измерение потоков жидкости менее 10⁻⁶ ^м³ /м²/г через геосинтетический барьер. Максимально допустимая погрешность измерения объема должна составлять ±10⁻⁸ ^м³ . Максимально допустимая погрешность измерения давления, приложенного с обеих сторон геосинтетического барьера, должна составлять ±2 кПа.

Измерения объема можно выполнять с помощью капиллярных трубок (устройство типа А) или регуляторов давления-объема (устройство типа В).

• Тип A: можно использовать трубки длиной 0,3 м. Для уменьшения эффекта испарения диаметр трубки должен быть менее 3 мм. Давление создаётся за счёт давления воздуха в капиллярных трубках и регулируется регулятором. Соединённый с ячейкой контейнер с жидкостью, расположенный между каждой капиллярной трубкой и ячейкой, позволяет заполнять пустоты перед испытанием и регулировать уровень жидкости в капиллярных трубках во время испытания. В связи с влиянием температуры на объём, испытания с такими устройствами следует проводить в термостатической камере при температуре 23 °C ± 0,2 °C.
• Тип B: Это устройство поддерживает постоянное давление во время измерения объёма. Оно состоит из цилиндра, внутри которого перемещается поршень. Электродвигатель с цифровым управлением перемещает поршень, создавая необходимое давление. Датчик давления, расположенный в системе, измеряет давление. Перемещение поршня соответствует изменению объёма жидкости. Объём блока управления составляет 10^-4 Должно быть больше м3.

Для испытаний рекомендуется использовать деаэрированную воду (содержание растворенного кислорода менее 1 мг/л). Деаэрация жидкости необходима для минимизации изменений объёма, вызванных перепадами температуры. При испытаниях с другими жидкостями рекомендуется учитывать летучесть и вопросы безопасности.

При проведении испытания с использованием устройства типа A его следует проводить при температуре 23°C ±0,2°C (в термостатируемой камере). При проведении испытания с использованием устройства типа B следует использовать температуру 23°C ±1°C (в камере с контролируемой температурой). В устройстве типа B следует использовать не менее трёх датчиков температуры, расположенных на каждом регуляторе давления-объема и в каждой ячейке. При необходимости измерения температуры следует использовать для коррекции изменений объёма. Максимально допустимая погрешность измерения датчиков температуры должна составлять ±0,2°C.

В сфере гражданского строительства и охраны окружающей среды геосинтетические барьеры играют важнейшую роль в сдерживании жидкостей и предотвращении загрязнения. Эти материалы, часто используемые на свалках, в резервуарах и системах очистки сточных вод, должны соответствовать строгим стандартам эксплуатационных характеристик для обеспечения безопасности и долговечности. Именно здесь на помощь приходит EN 14150 – ключевой стандарт, определяющий точный метод определения проницаемости этих барьеров для жидкостей. Этот стандарт обеспечивает надежную основу для испытаний способности геосинтетических материалов противостоять просачиванию жидкостей в стационарных условиях. Он помогает инженерам, производителям и регулирующим органам проверять, соответствуют ли эти барьеры заявленным характеристикам в сложных условиях. Этот стандарт отражает непрерывный прогресс в области материаловедения и экологического законодательства.

Геосинтетические барьеры, также известные как геосинтетические глиняные или синтетические барьеры, — это инженерные материалы, предназначенные для использования в качестве непроницаемых слоёв в строительных проектах. Обычно они состоят из тонких плёнок, тканей или композитов, которые разделяют, удерживают или укрепляют грунт и другие материалы. К распространённым типам относятся:

• Полимерные мембраны: изготавливаются из полиэтилена высокой плотности или аналогичных пластиков.
• Подкладки на глиняной основе: геотекстиль с добавками бентонита для естественной герметизации.
• Битумные или асфальтовые барьеры: для специальной гидроизоляции.

Эти барьеры важны в ситуациях, когда задержка жидкости имеет решающее значение, например:

• Облицовка полигонов для предотвращения загрязнения грунтовых вод фильтратом.
• Основания сливных бачков для удержания воды без протечек.
• Футеровка каналов для минимизации потерь воды.
• Очистные сооружения для изоляции сточных вод.

Без эффективных барьеров могут возникнуть экологические катастрофы, такие как загрязнение почвы и воды, что делает стандартизированное тестирование незаменимым.

Стандарт EN 14150 специально посвящен проницаемости геосинтетических барьеров — скорости прохождения через них жидкостей в контролируемых условиях. Проницаемость — это мера пористости или непроницаемости материала. Высокая проницаемость указывает на плохое удержание, тогда как более низкие значения указывают на высокую эффективность.

Настоящий стандарт распространяется на геосинтетические барьеры, используемые для долговременной изоляции жидкостей. Он не распространяется на глиняные барьеры, которые требуют иных испытаний из-за их способности к набуханию. Метод испытаний предназначен для комплексной лабораторной валидации, а не для экспресс-контроля производства.

Стандарт EN 14150 стандартизирует этот процесс, обеспечивая единообразие по всей Европе и способствуя торговле, инновациям и соблюдению нормативных требований.

Наша организация, работающая много лет и внимательно следящая за мировыми достижениями в области науки и технологий, располагает квалифицированной командой и обширной инфраструктурой для проведения испытаний, измерений и анализа в широком спектре областей для предприятий всех секторов экономики. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом EN 14150 «Геосинтетические барьеры. Определение проницаемости для жидкостей».