Гидроизоляция водоемов при помощи бентонитовых матов

Искусственные водоемы чрезвычайно широко используются современным человеком. Сегодня они могут иметь самое разное назначение. Очень распространены искусственные водоемы различного размера и глубины в ландшафтном дизайне, где они выступают одним из самых ярких и интересных декоративных элементов. Также они могут иметь гидротехническое, хозяйственное и мелиорационное назначение. Отдельной разновидностью являются промышленные водоемы, например отстойники, к созданию которых должен применяться наиболее ответственный подход. Независимо от назначения и строения искусственного водоема, одним из важнейших условий его нормальной и долговечной эксплуатации является качественная и долговечная гидроизоляция. Система гидроизоляции искусственных водоемов позволяет предотвратить просачивание воды в грунт.

Сегодня для гидроизоляции водоемов могут применяться самые разные материалы. Традиционным вариантом является использование пленочных и мембранных полимерных гидроизоляторов. Эти материалы достаточно просты в монтаже и обеспечивают качественную гидроизоляцию, но зачастую их долговечность оставляет желать лучшего. В то же время, в наше время все более повышается уровень требований к надежности и качеству гидроизоляции водоемов. Материалы, используемые для этих целей, должны обеспечивать не только высокий уровень гидроизоляции, но и максимальную долговечность, а также высокую устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов самой разной природы. Особенно возрастает уровень этих требований по отношению к устройству промышленных водоемов, просачивание фильтрата которых в грунт может нести довольно серьезную угрозу экологического загрязнения. Одним из лучших современных материалов, который в максимальной степени удовлетворяет самым высоким требованиям гидроизоляции любых водоемов, являются бентонитовые маты. Не случайно, сегодня они получают все более широкое применение в данной сфере.

Бентонитовые маты являются достаточно новым и очень эффективным гидроизоляционным материалом, который дает самые широкие возможности для качественного устройства искусственных водоемов любого назначения. По своей структуре бентонитовые маты представляют собой трехслойную композиционную геосинтетическую систему. В качестве их минеральной основы выступает природный натриевый бентонит, представленный здесь в гранулрированном виде. Гранулы бентонита помещены между двумя слоями геотекстильного полотна. При этом один из слоев геотекстиля является тканым, а второй – нетканым. Между собой геотекстильные полотна соединяются иглопробивным способом. Эта технология позволяет обеспечить надежное скрепление полотен, позволяющее избежать горизонтального сдвига. Кроме этого, иглопробивные волокна внутри матов образуют особый каркас, который надежно удерживает гранулы натриевого бентонита, способствуя их равномерному распределению, и не допуская их высыпание.
Как уже говорилось, минеральной основой матов является натриевый бентонит. Именно на свойствах этого материала и строится оригинальный принцип действия матов, позволяющий эффективно использовать их для решения широкого спектра задач гидроизоляции, в том числе и для гидроизоляции искусственных водоемов. Натриевый бентонит – это материал природного происхождения, относящийся к монтмориллонитовым глинам. В молекулярной структуре этого вещества обильно присутствуют гидрофильные группы. Этой особенностью обуславливается высокая способность бентонита адсорбировать воду. При полной гидратации способность водопоглощения гранул этой глины может достигать 400-500 %, что проявляется образованием густой гелеобразной массы и увеличением материала в размерах в 14-16 раз. При ограничении свободного пространства для разбухания бентонита, образуемый им при гидратации гель приобретает напряженное состояние, при котором он становится отличным гидроизолятором. Коэффициент фильтрации при этом может составлять 1х10 -9 см/с. Именно этот фактор и используется в бентонитовых матах. Их иглопробивной каркас обеспечивает определенное ограничение для расширения гранул, однако для полноценного использования их гидроизоляционных возможностей необходимо создать дополнительное внешнее давление, или пригруз. Вода, просачиваясь сквозь грунт и слой нетканого геотекстиля вызывает гидратацию бентонитовых гранул и приводит к образованию водонепроницаемого геля внутри матов. При этом низкая пористость нетканого геотестиля не позволяет выдавливаться густому гелю.

Необходимым условием для обеспечения качественной и надежной гидроизоляции искусственных водоемов при помощи бентонитовых матов является выполнение монтажных работ в строгом соответствии с рекомендованной технологией. Укладка бентонитовых матов осуществляется на предварительно уплотненное, выровненное и очищенное от мусора грунтовое основание. Маты укладываются внахлест с заходом краев полотен друг на друга на 15-20 сантиметров. Места нахлеста обрабатывают бентонитовыми гранулами или специальной пастой, приготовленной на их основе. Бентонитовые маты должны быть надежно закреплены на вершинах откосов котлована. Для этой цели может использоваться закладка концов полотен в специальные анкерные траншеи. После укладки матов осуществляется их засыпка мелкозернистым грунтом, песком или галькой, слой которых должен быть качественно уплотнен. Для обеспечения достаточного сжимающего усилия толщина слоя засыпки должна составлять не менее 30 %g1а%E ҐF2E8мет%' ®в. Наибольшую сложность при гидроизоляции искусственных водоемов представляет создание необходимого пригруза на откосах котлована. При постепенном сползании и размывании грунта на стенках котлована уменьшается величина сжимающего усилия, в результате чего гель может стекать вниз, нарушая качество гидроизоляции. Для предотвращения этого явления вышележащий слой может скрепляться цементной стяжкой. Кроме этого, бентонитвые маты могут непосредственно покрываться цементной стяжкой, на которую можно крепить натуральный камень, плитку или другие виды покрытия, которые не только пригружают гидроизоляцию, но и отлично выполняют декоративную функцию.

В настоящее время бентонитовые маты получают все более широкое применение для выполнения работ по гидроизоляции искусственных водоемов. Это обусловлено широким перечнем преимуществ этого материала, по сравнению с традиционными решениями. В первую очередь, необходимо отметить высокую гидроизоляционную способность бентонитовых матов, а также их способность выдерживать гидростатическое давление до 7 атмосфер. Эти качества позволяют надежно изолировать водоемы достаточно большой глубины. При этом гидроизоляционные качества материала не теряются с течением времени, что делает изоляцию водоемов с помощью бентонитовых матов почти вечной. Бентонитовые маты сохраняют свои качества при температуре окружающей среды от -40 до +100 градусов, а также выдерживают неограниченное количество циклов замерзания-оттаивания. Благодаря этой особенности их использование возможно в любой климатической зоне и в самых разных специфических условиях эксплуатации. Кроме этого, бентонитовые маты прекрасно переносят воздействие широкого спектра агрессивных веществ. Важным преимуществом бентонитовых матов также является то, что они представляют собой регенерирующийся материал. Это выражается в том, что небольшие механические повреждения почти моментально затягиваются бентонитовым гелем. Тем самым, сохраняется сплошность изоляционного покрытия. Еще одним неоценимым качеством бентонитовых матов для гидроизоляции водоемов является экологическая безопасность этого материала. Даже при значительном повреждении геотекстильного полотна и выхода геля в воду, это не представляет угрозы ни для людей, ни для экосистмемы искусственного водоема.

Большое значение имеет простота монтажа гидроизоляции. Бентонитовые маты укладываются с минимальными затратами. При этом нет необходимости использовать сложные и опасные технологии и специальную технику. Укладка матов может осуществляться в различных погодных условиях.
Благодаря своим характеристика м бентонитовые маты сегодня являются одним из самых эффективных и экономически выгодных материалов, используемых для гидроизоляции при сооружении искусственных водоемов.