Оставьте заявку и мы Вам перезвоним
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности
HDPE мембраны для гидроизоляции
Мембраны на основе полиэтилена высокой плотности (ПЭВП, ПНД, HDPE — High Density Polyethylene) представляют собой один из наиболее долговечных материалов для устройства гидроизоляции, применяемых для подземных сооружений.
В отличие от эластичных полимерных мембран и битумных гидроизоляционных материалов, HDPE работает не как гибкая пленка, а как жесткий полимерный экран, обладающий высокой механической прочностью, стойкостью к продавливанию и практически полной химической инертностью по отношению к большинству веществ, встречающихся в грунте или в бетоне.
Полиэтилен высокой плотности относится к термопластичным полиолефинам.
Материал плавится при температуре 125–135 °C (в зависимости от степени кристалличности и молекулярной массы), обладает высокой химической стойкостью и практически не изменяет своих свойств при длительном контакте с водой, цементным камнем, солями и большинством грунтовых вод.
При растяжении HDPE проходит стадию пластического течения с образованием так называемой «шейки», после чего происходит ориентация макромолекул вдоль направления нагрузки. Благодаря этому возникает эффект деформационного упрочнения (strain hardening), позволяющий материалу воспринимать значительные деформации без мгновенного разрушения.
В отличие от эластичных полимерных мембран и битумных гидроизоляционных материалов, HDPE работает не как гибкая пленка, а как жесткий полимерный экран, обладающий высокой механической прочностью, стойкостью к продавливанию и практически полной химической инертностью по отношению к большинству веществ, встречающихся в грунте или в бетоне.
Полиэтилен высокой плотности относится к термопластичным полиолефинам.
Материал плавится при температуре 125–135 °C (в зависимости от степени кристалличности и молекулярной массы), обладает высокой химической стойкостью и практически не изменяет своих свойств при длительном контакте с водой, цементным камнем, солями и большинством грунтовых вод.
При растяжении HDPE проходит стадию пластического течения с образованием так называемой «шейки», после чего происходит ориентация макромолекул вдоль направления нагрузки. Благодаря этому возникает эффект деформационного упрочнения (strain hardening), позволяющий материалу воспринимать значительные деформации без мгновенного разрушения.
Главные особенности HDPE мембран
Главная особенность HDPE заключается в высокой степени кристалличности полимера — обычно 60–80 %. Линейные макромолекулы практически не имеют длинных боковых ответвлений и способны плотно упаковываться в кристаллические области. Именно эти кристаллиты образуют своеобразный армирующий каркас материала, обеспечивая высокий модуль упругости, прочность при сжатии и исключительную стойкость к продавливанию.
Основные свойства материала HDPE:
Эластичность HDPE ограничена. Мембрану можно изгибать при монтаже, однако она не обладает свойствами каучука. По тактильным ощущениям это плотный полужесткий пластик с гладкой гидрофобной поверхностью.
При отрицательных температурах материал становится более жестким, поэтому монтаж зимой требует соблюдения температурных требований производителя и аккуратного обращения с полотнами.
Благодаря высокой механической прочности HDPE-мембраны широко применяются для:
Основные свойства материала HDPE:
- высокая жесткость и устойчивость к механическим повреждениям;
- высокая прочность на прокол и продавливание;
- низкая ползучесть при длительном нагружении;
- высокая химическая стойкость;
- отсутствие пластификаторов, способных мигрировать и ухудшать свойства материала со временем;
- способность воспринимать значительные локальные нагрузки без разрушения.
Эластичность HDPE ограничена. Мембрану можно изгибать при монтаже, однако она не обладает свойствами каучука. По тактильным ощущениям это плотный полужесткий пластик с гладкой гидрофобной поверхностью.
При отрицательных температурах материал становится более жестким, поэтому монтаж зимой требует соблюдения температурных требований производителя и аккуратного обращения с полотнами.
Благодаря высокой механической прочности HDPE-мембраны широко применяются для:
- гидроизоляции фундаментных плит;
- гидроизоляции стен подвалов;
- защиты основной гидроизоляции при обратной засыпке;
- устройства дренажных слоев при использовании профилированных мембран;
- гидроизоляции тоннелей;
- подземных резервуаров;
- лифтовых шахт;
- инженерных коллекторов;
- подземных паркингов;
- стилобатов;
- эксплуатируемых кровель;
- гидротехнических сооружений.
HDPE мембрана производится с клеевым слоем, который защищен пленкой. Также в поверхность мембраны может быть вплавлен песок, обеспечивающий высокую адгезию к бетону.
Гладкая сторона мембраны "работает на скольжение" в конструкции, может компенсировать сдвигание
Гладкая сторона мембраны "работает на скольжение" в конструкции, может компенсировать сдвигание
Физико-химические причины высокой прочности HDPE
Полиэтилен высокой плотности получают полимеризацией этилена при относительно низком давлении в присутствии катализаторов Циглера—Натта или металлоценовых катализаторов. В результате образуются практически линейные макромолекулы с минимальным количеством боковых ответвлений.
Именно линейность цепей позволяет молекулам плотно укладываться друг относительно друга, формируя крупные кристаллические области. Чем выше степень кристалличности, тем выше:
В отличие от HDPE полиэтилен низкой плотности (ПВД, LDPE) содержит большое количество длинных и коротких боковых ответвлений. Из-за этого степень кристалличности уменьшается примерно до 35–50 %, материал становится более мягким, гибким и прозрачным.
Современные полиолефины позволяют получать практически любые комбинации свойств.
Изменяя молекулярную массу, молекулярно-массовое распределение, степень разветвления цепей, а также используя сополимеризацию с α-олефинами (бутеном, гексеном, октеном), производители получают материалы с заранее заданным сочетанием прочности, ударной вязкости, гибкости, устойчивости к растрескиванию и технологичности переработки.
На практике материалы легко различить визуально. HDPE значительно жестче. При изгибе или локальном растяжении в зоне пластической деформации появляется характерное белое пятно. Оно возникает вследствие образования микропустот (крейзинга) и ориентации кристаллитов в зоне деформации.
LDPE хорошо известен как материал упаковочных пленок. В настоящее время классический LDPE во многих областях вытесняется линейным полиэтиленом низкой плотности LLDPE, обладающим значительно большей прочностью и способностью к обратимой деформации. Именно LLDPE используется при производстве большинства современных стрейч-пленок.контакта.
Именно линейность цепей позволяет молекулам плотно укладываться друг относительно друга, формируя крупные кристаллические области. Чем выше степень кристалличности, тем выше:
- модуль упругости;
- предел текучести;
- прочность при сжатии;
- стойкость к продавливанию;
- устойчивость к диффузии воды и газов.
В отличие от HDPE полиэтилен низкой плотности (ПВД, LDPE) содержит большое количество длинных и коротких боковых ответвлений. Из-за этого степень кристалличности уменьшается примерно до 35–50 %, материал становится более мягким, гибким и прозрачным.
Современные полиолефины позволяют получать практически любые комбинации свойств.
Изменяя молекулярную массу, молекулярно-массовое распределение, степень разветвления цепей, а также используя сополимеризацию с α-олефинами (бутеном, гексеном, октеном), производители получают материалы с заранее заданным сочетанием прочности, ударной вязкости, гибкости, устойчивости к растрескиванию и технологичности переработки.
На практике материалы легко различить визуально. HDPE значительно жестче. При изгибе или локальном растяжении в зоне пластической деформации появляется характерное белое пятно. Оно возникает вследствие образования микропустот (крейзинга) и ориентации кристаллитов в зоне деформации.
LDPE хорошо известен как материал упаковочных пленок. В настоящее время классический LDPE во многих областях вытесняется линейным полиэтиленом низкой плотности LLDPE, обладающим значительно большей прочностью и способностью к обратимой деформации. Именно LLDPE используется при производстве большинства современных стрейч-пленок.контакта.
Мембраны Lasttika HDPE
Из материалов на основе HDPE Lasttika предлагает мембраны HDPE PRE, это ассортимент мембран для гидроизоляции бетонных конструкций.
В ассортименте - мембраны HDPE PRE в рулоне с клеевым слоем, для вертикальных стен из бетона, с песчаным слоем, вплавленным в полиэтилен, для работ по гидроизоляции подбетонки от плиты внутри бетонных конструкций и без дополнительных слоёв, гладкие.
Lasttika производит и другие мембраны на основе HDPE, мембраны с выступами для дренажа Lasttika DB (аналог Плантер) и механической защиты гидроизоляции вертикальных стен, а также геомембраны HDPE HP в рулонах.
Предлагаем монтаж своими силами, а также шеф монтаж мембран HDPE для гидроизоляции. Проводим бесплатные консультации по применению мембран HDPE для гидроизоляции ж/б плит и подземных конструкций.
В ассортименте - мембраны HDPE PRE в рулоне с клеевым слоем, для вертикальных стен из бетона, с песчаным слоем, вплавленным в полиэтилен, для работ по гидроизоляции подбетонки от плиты внутри бетонных конструкций и без дополнительных слоёв, гладкие.
Lasttika производит и другие мембраны на основе HDPE, мембраны с выступами для дренажа Lasttika DB (аналог Плантер) и механической защиты гидроизоляции вертикальных стен, а также геомембраны HDPE HP в рулонах.
Предлагаем монтаж своими силами, а также шеф монтаж мембран HDPE для гидроизоляции. Проводим бесплатные консультации по применению мембран HDPE для гидроизоляции ж/б плит и подземных конструкций.
Сравнение прочностных характеристик
Характеристика | HDPE (ПЭВП) | LDPE (ПЭНП) | Преимущество |
Предел прочности при растяжении | 20–35 МПа | 10–17 МПа | HDPE |
Модуль упругости | 800–1200 МПа | 150–300 МПа | HDPE |
Твердость по Шору D | 60–70 | 40–50 | HDPE |
Прочность при проколе | высокая | низкая | HDPE |
Ползучесть | низкая | высокая | HDPE |
Относительное удлинение при разрыве | 100–800 % | 500–1000 % | LDPE |
В виду более высоких прочностных и эксплуатационных качеств HDPE производится в значительно большем объеме, чем другие виды полиэтилена, и применяется он шире, но в строительстве именно в качестве гидроизоляции - не так широко: нет достаточной известности, также требуется высокая квалификация персонала по монтажу HDPE мембраны.
Структура и свойства HDPE-мембран
Мембраны на основе HDPE представляют собой жесткие термопластичные полотна с высокой степенью кристалличности. В отличие от пластифицированных ПВХ-мембран они не содержат мигрирующих пластификаторов и летучих компонентов, поэтому их физико-механические характеристики практически не изменяются в течение длительной эксплуатации.
Материал обладает модулем упругости порядка 800–1200 МПа, высокой устойчивостью к продавливанию и низкой остаточной деформацией при длительном сжатии. Мембрана воспринимает гидростатическое давление как жесткий защитный экран, распределяя нагрузки по площади контакта.
Область применения HDPE мембран
Основной областью применения HDPE-мембран остается гидроизоляция подземных сооружений: фундаментных плит, стен подвалов, тоннельных конструкций, очистных сооружений, резервуаров, коллекторов, паркингов и гидротехнических объектов.
Мембраны могут укладываться по подготовленному основанию, размещаться в опалубке перед бетонированием или применяться по бетонной подготовке под фундаментной плитой. В последнем случае мембрана одновременно выполняет функции гидроизоляции и барьера против капиллярного подсоса влаги из основания.
Основной критерий - качественная гидроизоляция на длительный срок эксплуатации, когда ремонт гидроизоляции чрезвычайно дорог.
Материал обладает модулем упругости порядка 800–1200 МПа, высокой устойчивостью к продавливанию и низкой остаточной деформацией при длительном сжатии. Мембрана воспринимает гидростатическое давление как жесткий защитный экран, распределяя нагрузки по площади контакта.
Область применения HDPE мембран
Основной областью применения HDPE-мембран остается гидроизоляция подземных сооружений: фундаментных плит, стен подвалов, тоннельных конструкций, очистных сооружений, резервуаров, коллекторов, паркингов и гидротехнических объектов.
Мембраны могут укладываться по подготовленному основанию, размещаться в опалубке перед бетонированием или применяться по бетонной подготовке под фундаментной плитой. В последнем случае мембрана одновременно выполняет функции гидроизоляции и барьера против капиллярного подсоса влаги из основания.
Основной критерий - качественная гидроизоляция на длительный срок эксплуатации, когда ремонт гидроизоляции чрезвычайно дорог.
Химическая стойкость мембран HDPE
HDPE обладает исключительно высокой химической стойкостью к большинству веществ, встречающихся в строительной практике.
Материал устойчив к действию:
Ограниченную стойкость HDPE проявляет к концентрированным сильным окислителям, некоторым ароматическим углеводородам и хлорированным растворителям при повышенных температурах.
Материал не подвергается биологическому разрушению, не поражается плесенью и бактериями и не служит питательной средой для микроорганизмов. Для битумных покрытий известны процессы микробиологической деструкции, тогда как полиэтилен высокой плотности в обычных условиях эксплуатации практически не подвергается биодеградации.
Следует учитывать, что главным фактором старения открыто расположенного полиэтилена является фотоокислительная деградация под действием ультрафиолетового излучения. Для защиты материала производители вводят в состав технический углерод (carbon black), антиоксиданты и светостабилизаторы (HALS). В условиях подземной эксплуатации, где отсутствует воздействие солнечного света, эти процессы практически не проявляются.
Материал устойчив к действию:
- щелочей (до pH 13–14);
- большинства минеральных и органических кислот;
- солевых растворов;
- сульфатов;
- хлоридов;
- грунтовых вод;
- аммиака;
- сероводорода;
- природного газа;
- углекислого газа.
Ограниченную стойкость HDPE проявляет к концентрированным сильным окислителям, некоторым ароматическим углеводородам и хлорированным растворителям при повышенных температурах.
Материал не подвергается биологическому разрушению, не поражается плесенью и бактериями и не служит питательной средой для микроорганизмов. Для битумных покрытий известны процессы микробиологической деструкции, тогда как полиэтилен высокой плотности в обычных условиях эксплуатации практически не подвергается биодеградации.
Следует учитывать, что главным фактором старения открыто расположенного полиэтилена является фотоокислительная деградация под действием ультрафиолетового излучения. Для защиты материала производители вводят в состав технический углерод (carbon black), антиоксиданты и светостабилизаторы (HALS). В условиях подземной эксплуатации, где отсутствует воздействие солнечного света, эти процессы практически не проявляются.
Ресурс мембран HDPE в конструкции
При отсутствии ультрафиолетового излучения, циклического замораживания и механического износа процессы старения HDPE протекают чрезвычайно медленно. В теле бетонной конструкции мембрана находится в наиболее благоприятных условиях эксплуатации: отсутствует кислород, отсутствует солнечное излучение, температура остается практически постоянной, а материал защищен от механических повреждений.
Поэтому расчетный срок службы HDPE-мембран в составе подземных сооружений сопоставим с проектным сроком службы самого здания и может превышать несколько десятилетий без необходимости ремонта или замены.
Распространенность технологии HDPE для гидроизоляции
Несмотря на очевидные преимущества, HDPE-мембраны пока используются значительно реже традиционных битумных систем. Причиной является не только консерватизм проектной практики, но и более высокие требования к культуре производства работ.
Монтаж требует квалифицированной сварки полотен, тщательной подготовки основания, контроля каждого сварного шва и соблюдения технологического регламента. Однако после правильного устройства вероятность отказа гидроизоляционной системы значительно ниже по сравнению с традиционными многослойными битумными покрытиями.
Для объектов, где последующий ремонт гидроизоляции невозможен без разработки грунта или демонтажа конструкций, применение HDPE-мембран является инженерно и экономически обоснованным решением.
Более высокая стоимость устройства полностью компенсируется долговечностью, отсутствием необходимости капитального ремонта и высокой надежностью гидроизоляционной системы на протяжении всего срока службы сооружения.
Поэтому расчетный срок службы HDPE-мембран в составе подземных сооружений сопоставим с проектным сроком службы самого здания и может превышать несколько десятилетий без необходимости ремонта или замены.
Распространенность технологии HDPE для гидроизоляции
Несмотря на очевидные преимущества, HDPE-мембраны пока используются значительно реже традиционных битумных систем. Причиной является не только консерватизм проектной практики, но и более высокие требования к культуре производства работ.
Монтаж требует квалифицированной сварки полотен, тщательной подготовки основания, контроля каждого сварного шва и соблюдения технологического регламента. Однако после правильного устройства вероятность отказа гидроизоляционной системы значительно ниже по сравнению с традиционными многослойными битумными покрытиями.
Для объектов, где последующий ремонт гидроизоляции невозможен без разработки грунта или демонтажа конструкций, применение HDPE-мембран является инженерно и экономически обоснованным решением.
Более высокая стоимость устройства полностью компенсируется долговечностью, отсутствием необходимости капитального ремонта и высокой надежностью гидроизоляционной системы на протяжении всего срока службы сооружения.
