Будівництво шламової комори із застосуванням CC Hydro
У багатьох довідкових виданнях основне призначення шламових комор або шламосховищ позначено як збирання та зберігання рідких відходів, стічних вод та шламу, які утворюються в ході буріння свердловини. Насправді основне призначення цих озброєнь полягає у захисті довкілля.
Шламосховища створюються для того, щоб, по-перше, перешкоджати проникненню в ґрунт та підземні води токсичних відходів буріння, і, по-друге, забезпечити успішне (тобто без шкоди для навколишнього середовища) знезараження та подальше поховання відходів. Одним словом, перешкода проникненню – це програма-мінімум, знезараження та поховання – максимум. Однак, як показує практика, багато шламосховищ з цими завданнями не справляються. Основна причина цього – погана гідроізоляція.
Виходить, що недостатня гідроізоляція шламових комор веде не тільки до забруднення природи, а й до серйозних фінансових втрат, які несуть підприємства, що володіють аварійними сховищами. Щоб уникнути подібних неприємностей, необхідна якісна гідроізоляція шламової комори. Якісна в даному випадку означає не тільки високі гідроізолюючі показники, а й значну стійкість до механічних навантажень, а також до агресивного середовища, активних хімічних речовин.
Розглянемо найпоширеніші способи гідроізоляції при будівництві шламових комор.
Глінізація: спадщина радянського періоду
У низці регіонів застосовується глинізація дна і стін сховищ – штучне заповнення глиною порожнин і великих тріщин у масиві порід чи грунті. Цей спосіб був запропонований і здійснений в СРСР ще в 1928 році, і з давніх-давен його продовжують застосовувати на території країни. Проте глинізація не даєналежного результату, до того ж цей спосіб досить трудомісткий та нетехнологічний.
Слід зазначити, що у радянський період поняття «захист довкілля» був поширено. Тому протікання комор-отстойников сприймалося не як загроза екології, бо супутні витрати виробництва.
Цементація: видима міцність
Іншим поширеним матеріалом для гідроізоляції шламових комор є цемент. Однак він має істотний недолік – нестійкий, рухливий грунт може призвести до утворення тріщин у цементному покритті з усіма наслідками, що випливають (у прямому сенсі цього слова).
Те ж саме відноситься до шламових комор з ґрунтоцементним протифільтраційним екраном. Незважаючи на очевидні переваги ґрунтоцементу, до яких відноситься використання ґрунту з котловану, висока водонепроникність цементного покриття та його міцність на стиск, висока стійкість до агресивних хімічних речовин, простота виготовлення, значний термін експлуатації, низька собівартість робіт, цей матеріал відрізняється низькою тріщиностійкістю. До прояву тріщин, як правило, призводять або динамічні навантаження, або рухливість ґрунту.
Не слід скидати з рахунків агресивність ґрунтових вод. Будь-який тип агресивності – загальнокислотний, вилуговуючий, магнезіальний, сульфатний, вуглекислотний може призвести до руйнування цементного покриття дна та стінок шламосховища.
Механічні, характеристики міцності залежать також від гранулометричного складу грунту і якості перемішування суміші.
Геомембрана: складно та ненадійно
Порівняно новим матеріалом для гідроізоляції басейну є геомембрана. За всіх своїх переваг вона не позбавлена недоліків. Ці недолікиносять порівняльний характер – при використанні матеріалу, припустимо, у ландшафтному будівництві вони не матимуть такого критичного значення, як при використанні у промислових проектах. Інший приклад: порушення гідроізоляції штучного ставка не призведе до таких значних негативних наслідків для навколишнього середовища, як порушення гідроізоляції шламового комора.
Основним недоліком геомембран як гідроізоляція при будівництві шламового комора є багатоетапний монтаж. Спочатку необхідно провести підготовчі роботи та планування поверхні. Потім потрібно створити та ущільнити піщану подушку. На подушку укладається геотекстиль. І тільки після цього проводиться укладання геомембрани. У деяких випадках для додаткового захисту гідроізоляції поверх неї укладається шар щебеню.
Багатоетапність значно збільшує час проведення робіт та їх вартість. Необхідність використовувати додаткові рулонні та насипні матеріали (доставка яких може виявитися скрутною, особливо якщо йдеться про шламосховище поруч із буровою вежею) додатково підвищує вартість. І чим складніший процес, тим вища ймовірність помилки.
Технічні недоліки у геомембрани також є. Насамперед, це відносно низька міцність на прокол. У геомембрани з лінійного поліетилену низької щільності (LLDPE) цей показник дорівнює 800 H, з поліетилену високої щільності (HDPE) – 1 150. Забігаючи вперед, відзначимо, що у геомембрани з бетонним покриттям CC Hydro міцність на прокол становить 2 400 Н, для геомембрани показник більш ніж у 2 рази.
CC Hydro: рішення 2 до 1
Низька міцність геомембран до механічних навантажень, проколів та стирання підказала ідею створенняматеріалу Concrete Canvas Hydro – геомембрани з готовим бетонним покриттям.
CC Hydro є просоченою сухим цементним розчином тканина з внутрішньою підкладкою з геомембрани. Після змочування розчин твердне і геомембрана виявляється покрита міцним шаром бетону.
Якщо розглядати цей матеріал у контексті будівництва шламових комор, то він поєднує в собі два способи гідроізоляції: створення цементного покриття та укладання геомембрани. При цьому недоліки, притаманні кожному з цих способів окремо, нівелюються. Геомембрана виявляється надійно захищеною від будь-яких видів зовнішнього впливу. Шар цементу армований текстильними волокнами, тому має високу тріщиностійкість.
Однак головна перевага полягає у простоті монтажу. CC Hydro не вимагає серйозних робіт з підготовки поверхні. Немає необхідності створювати піщану подушку та укладати геотекстиль. Також немає необхідності створювати додатковий захисний шар із щебеню або цементу. Це дозволяє уникнути використання не лише додаткових матеріалів, а й зайвої техніки. При укладанні Concrete Canvas Hydro буде потрібно лише бульдозер або екскаватор для закріплення просторової траверси з рулоном матеріалу. Матеріал легко ріжеться ручним інструментом, а його окремі відрізки зварюються між собою так само, як окремі відрізки геомембрани. Після гідратації CC Hydro застигає протягом 1-2 годин. Через 24 години полотно набирає 80% своєї міцності.
Використання інноваційного матеріалу дозволяє значно скоротити вартість та час виконання проекту. Так, протягом одного робочого дня бригада із 6 робітників може укласти до 800 м 2 CC Hydro. До речі, укладання цього матеріалу не потребує спеціальної кваліфікації.
Урезультаті все це дає суттєву економію. Економія досягається за рахунок зниження, а точніше, повної відсутності експлуатаційних витрат. Розрахунковий термін служби матеріалу – понад 50 років (для порівняння: геомебран становить 25-30 років). Він гранично стійкий до агресивних хімічних сполук, температурних перепадів, ультрафіолетового випромінювання. Одним словом, протягом усього терміну служби CC Hydro не потребуватиме ремонту. Але головне, він забезпечить надійну гідроізоляцію дна і стінок шламового комори, і тим самим запобігатиме забруднення навколишнього середовища та супутні цьому витрати.
Що стосується подальшої рекультивації або ліквідації шламового комора, то використання CC Hydro її анітрохи не ускладнить. Цей матеріал є екологічно безпечним. Він може бути як вилучений, так і просто засипаний ґрунтом.
На даний момент CC Hydro активно застосовується в гірничій та нафтогазовидобувній промисловості по всьому світу, у тому числі при будівництві шламових комор та басейнів-відстійників, при обвалуванні, при прокладанні дренажних каналів.