Materiale del rivestimento della diga

1. Panoramica del prodotto del materiale di rivestimento della diga

Un rivestimento per dighe è una geomembrana impermeabile avanzata che svolge il duplice scopo di controllare le infiltrazioni e trattenere l'acqua nella costruzione di dighe e bacini artificiali. Posizionato sulla parete di monte o sul nucleo centrale di dighe in terra e roccia, il rivestimento "dam on liner" crea uno strato impermeabile perfettamente sigillato che impedisce all'acqua di fuoriuscire, migliora la sicurezza della diga e aumenta la longevità delle strutture idrauliche.

2. Materiale di rivestimento della diga – MComposizione materiale

2.1 Materiale di rivestimento della diga in HDPE (polietilene ad alta densità)

Il rivestimento per dighe in HDPE è realizzato in resina di polietilene ad alta densità con l'aggiunta di ingredienti speciali che conferiscono al prodotto eccellenti proprietà meccaniche e una lunga resistenza all'invecchiamento. La struttura molecolare compatta rende il prodotto altamente impermeabile e resistente alle fessurazioni da stress ambientale.

2.1.1 Additivi tipici e funzioni:

Nerofumo (2,0–3,0%): migliora la protezione UV, prevenendo così la degradazione causata dalla luce solare

Antiossidanti: proteggono dall'ossidazione durante la lavorazione e per tutta la durata di vita del prodotto

Stabilizzatori termici: aiutano a mantenere le prestazioni del materiale a temperature variabili

2.1.2 Proprietà del materiale:

Tasso di trasmissione del vapore acqueo molto basso, quindi controllo delle infiltrazioni molto stretto

Grande resistenza alla trazione e capacità di resistere alle forature

Altamente resistente agli attacchi di sostanze chimiche come acidi, alcali e sali

Estremamente durevole con una durata prevista di 30-50 anni nelle applicazioni su dighe

2.2 Materiale di rivestimento della diga in LLDPE (polietilene lineare a bassa densità)

Il materiale per il rivestimento delle dighe in LLDPE è preparato a partire da resina di polietilene lineare a bassa densità. Questa presenta una struttura a catena molecolare che gli conferisce flessibilità. Inoltre, contiene vari additivi che ne migliorano le prestazioni, rendendolo più adatto all'applicazione su strutture di dighe irregolari o complesse.

2.2.1 Additivi tipici e funzioni:

Nerofumo (2,0–3,0%): aggiunge capacità di protezione UV per l'installazione all'aria aperta

Antiossidanti: aiutano a contrastare l'invecchiamento termico

Stabilizzatori di lavorazione: facilitano l'estrusione uniforme e lo spessore costante della lamiera

2.2.2 Proprietà del materiale:

Più flessibile e può allungarsi più a lungo dell'HDPE

Migliore adattamento agli assestamenti e alle deformazioni del pendio

Discreta resistenza alla perforazione con resistenza alla trazione media

Funziona bene per dighe che hanno forme complesse o dove le condizioni del sottofondo variano

2.3 Materiale di rivestimento della diga in PVC (cloruro di polivinile)

Il cloruro di polivinile (PVC) è la resina principale utilizzata nella produzione di materiale di rivestimento per dighe in PVC. La resina viene miscelata con plastificanti e stabilizzanti per ottenere la flessibilità desiderata e la facile maneggevolezza del prodotto finito.

2.3.1 Additivi tipici e funzioni:

Plastificanti: rendono il prodotto più morbido e flessibile

Stabilizzatori UV: proteggono il prodotto dai danni causati dal sole

Stabilizzanti termici: impediscono la rottura del prodotto quando viene riscaldato durante la lavorazione

2.3.2 Proprietà del materiale:

Grande flessibilità e il prodotto è facile da installare

Buone prestazioni in termini di tenuta per dighe di piccole e medie dimensioni

Meno resistente all'esposizione prolungata ai raggi UV rispetto all'HDPE e all'LLDPE

Durata di vita più breve se esposti ad ambienti difficili

2.4 Materiale di rivestimento della diga in gomma EPDM

Il materiale di rivestimento delle dighe in EPDM è costituito da polimeri di gomma sintetica combinati con riempitivi e agenti indurenti per ottenere proprietà desiderabili quali elevata elasticità e resistenza agli agenti atmosferici.

2.4.1‍‌‍‍‌ Additivi tipici e loro funzioni:

Riempitivi di carbonio: migliorano la resistenza meccanica

Agenti vulcanizzanti: forniscono reticolazione per elasticità

Antiossidanti e inibitori UV: resistono agli agenti atmosferici

2.4.2 Caratteristiche prestazionali risultanti:

Elevato grado di elasticità e flessibilità

Grande resistenza agli agenti atmosferici e alle temperature estreme

Relativamente resistente alle forature.

Per lo più rivestimento esterno o di piccoli bacini idrici

2.5 Materiale composito per rivestimento di dighe (geomembrana + geotessile)

I materiali compositi utilizzati per il rivestimento delle dighe combinano una geomembrana polimerica con geotessili incollati o stratificati per garantire maggiore protezione e sicurezza durante l'installazione.

2.5.1 Componenti e additivi dei materiali:

Geomembrana in HDPE o LLDPE con pacchetti stabilizzanti standard

Strati di geotessile non tessuto per ammortizzazione e filtrazione.

2.5.2 Caratteristiche prestazionali risultanti:

Maggiore resistenza alle forature e agli strappi

Aumento dell'attrito tra rivestimento e sottofondo

Distribuzione più uniforme dello stress e protezione dai danni

Perfetto per fondazioni di dighe ad alto rischio o rocciose

2.6 Influenza della formulazione additiva sulle prestazioni complessive

La scelta e la quantità di additivi hanno un impatto significativo sulle prestazioni del rivestimento della diga:

Maggiore è il contenuto di nerofumo, migliore è la resistenza ai raggi UV, ma allo stesso tempo la flessibilità è compromessa.

Un sistema antiossidante con un buon equilibrio può aumentare notevolmente la durata di vita

I plastificanti possono aumentare la flessibilità ma possono essere dannosi per la durata a lungo termine

Una formulazione ben ponderata garantisce che il rivestimento della diga soddisfi entrambi i criteri, ovvero i requisiti strutturali e ambientali.

3. Materiale di rivestimento della diga: impermeabilità e prestazioni idrauliche

3.1 Meccanismo di prevenzione dell'impermeabilità e delle infiltrazioni

Il rivestimento in HDPE è costituito da un'unica geomembrana continua con bassissima conduttività idraulica, che funge da efficiente barriera contro la migrazione dell'acqua attraverso il corpo diga e le fondamenta. La matrice polimerica compatta elimina le vie di infiltrazione e l'acqua di accumulo viene separata dagli strati di terreno e roccia. Lo strato impermeabile impedisce l'erosione e la fuoriuscita di acqua dall'interno, la perdita d'acqua dovuta a perdite e mantiene la capacità di accumulo della diga. Il materiale di rivestimento della diga, quindi, prolunga l'integrità della struttura della diga, ovvero ne facilita la sicurezza a lungo termine del funzionamento.

3.2 Stabilità idraulica sotto pressione idrica sostenuta

Grazie a questa tubazione, il rivestimento della diga mantiene intatta la sua impermeabilità e non subisce deformazioni da creep, fessurazioni o perdita di resistenza meccanica anche sotto carico idrostatico continuo. Il rivestimento è in grado di gestire la pressione dell'acqua generata dal bacino a piena capacità per un lungo periodo. Pertanto, le prestazioni idrauliche della tubazione sono garantite per l'intera vita utile della diga. La stabilità del rivestimento della diga contribuisce a ridurre le forze di sollevamento indotte dalle infiltrazioni che altrimenti causerebbero un aumento della pressione all'interno del corpo diga. Questo, a sua volta, migliora la resistenza della diga all'instabilità idraulica e ai cedimenti strutturali.

3.3 Prestazioni in condizioni dinamiche e con livelli d'acqua variabili

I rivestimenti in terra delle dighe sono in grado di gestire livelli d'acqua variabili, ad esempio dovuti a variazioni stagionali, abbassamenti di livello e rapidi cicli di riempimento. Il materiale è in grado di mantenere la sua resistenza alla trazione e la sua flessibilità anche sotto ripetuti carichi e scarichi idraulici, evitando così i danni dovuti alla fatica. Il rivestimento in geomembrana, in condizioni dinamiche come improvvise variazioni del livello dell'acqua o precipitazioni estreme, continua a essere efficiente come sistema di controllo delle infiltrazioni, garantendo così il corretto comportamento idraulico e la sicurezza della diga.

3.4 Contributo alla sicurezza complessiva della diga e alla sua durata di vita

Mantenere le infiltrazioni sotto controllo e garantire la stabilità idraulica sono fattori estremamente utili per il rivestimento in HDPE della diga, in termini di sicurezza per l'intera diga. La riduzione delle infiltrazioni si traduce in meno stress sui componenti interni, minore indebolimento delle fondamenta e minore manutenzione nel tempo. Queste caratteristiche relative alle prestazioni idrauliche possono essere considerate i principali fattori che contribuiscono all'estensione della vita utile della diga e al miglioramento della sua affidabilità, non solo in condizioni normali, ma anche in quelle estreme.

4. Materiale di rivestimento della diga – Prestazioni di installazione e saldatura

4.1 Preparazione e installazione sul campo

I materiali in fogli di geomembrana per dighe sono progettati per un'efficiente distribuzione sul campo. I rotoli sono forniti in pannelli larghi, riducendo al minimo il numero di giunzioni e i tempi di installazione. Prima dell'installazione, il sottofondo deve essere adeguatamente preparato livellandolo, rimuovendo oggetti taglienti e posizionando uno strato geotessile protettivo, se necessario. La membrana in HDPE viene quindi srotolata con cura, allineata e ancorata lungo i bordi utilizzando terra, calcestruzzo o sistemi di ancoraggio meccanici. La corretta preparazione del sottofondo e il posizionamento dei pannelli sono fondamentali per evitare grinze, pieghe e punti di stress localizzati che potrebbero comprometterne le prestazioni.

4.2 Saldatura e integrità delle giunzioni

La saldatura continua è un passaggio fondamentale per garantire l'impermeabilità continua. I materiali di rivestimento delle dighe possono essere saldati utilizzando:

- Saldatura a cuneo caldo: ampiamente utilizzata per rivestimenti in HDPE e LLDPE, garantisce una forte fusione termica lungo i bordi del pannello

- Saldatura per estrusione: adatta per rattoppi, riparazioni o aree di cucitura irregolari

Una saldatura di alta qualità produce una giunzione uniforme con una resistenza paragonabile o superiore a quella del materiale di rivestimento della geomembrana in HDPE. Temperatura, pressione e velocità di saldatura corrette sono essenziali per prevenire difetti di giunzione come saldature fredde, vuoti o legami deboli. Un'adeguata verifica della giunzione (ad esempio, test di canalizzazione dell'aria o di peeling) garantisce prestazioni senza perdite e una lunga durata.

4.3 Compatibilità con i sistemi ausiliari

I materiali di rivestimento delle dighe sono pienamente compatibili con i sistemi di protezione e di supporto, tra cui:

- Strati geotessili per protezione dalle forature e ammortizzazione

- Strati di drenaggio o celle di drenaggio per alleviare la pressione idrostatica sotto il rivestimento

- Sistemi di ancoraggio e di terminazione per pendii, bordi e sfioratori

L'integrazione di questi sistemi durante l'installazione migliora la stabilità meccanica, previene il sollevamento del rivestimento e garantisce l'efficienza idraulica. La combinazione di installazione precisa, saldatura adeguata e integrazione del sistema garantisce prestazioni affidabili della diga in presenza di livelli d'acqua e condizioni ambientali variabili.

4.4 Considerazioni sulla manutenzione post-installazione

Dopo l'installazione, si raccomandano ispezioni periodiche delle giunzioni e dei punti di ancoraggio. Il rilevamento precoce di danni di lieve entità consente di ripararli mediante saldatura a estrusione o metodi di rattoppamento compatibili. I rivestimenti saldati e installati correttamente richiedono in genere una manutenzione minima, garantendo al contempo decenni di impermeabilità e stabilità idraulica.

5. Compatibilità con i sistemi di protezione e drenaggio

5.1 Integrazione con geotessili non tessuti

Il rivestimento delle dighe viene comunemente installato in combinazione con geotessili non tessuti per fornire ammortizzazione e protezione. Lo strato geotessile riduce il rischio di perforazione dovuto a materiali di sottofondo irregolari e distribuisce le sollecitazioni localizzate, migliorando la sicurezza dell'installazione e l'integrità del rivestimento a lungo termine.

5.2 Compatibilità con strati di drenaggio e celle di drenaggio

Gli strati di drenaggio o celle di drenaggio vengono installati sotto o dietro il materiale di rivestimento della diga per alleviare la pressione idrostatica e controllare le infiltrazioni. Questi sistemi consentono un movimento controllato dell'acqua, riducono le forze di sollevamento e prevengono l'accumulo di pressione, garantendo prestazioni idrauliche stabili del sistema di rivestimento.

5.3 Protezione con strati di copertura in calcestruzzo o pietra

Sui pendii esposti, il materiale di rivestimento della diga è spesso protetto con lastre di cemento, pietrisco o strati di copertura in pietra. Questi sistemi protettivi proteggono il rivestimento da danni meccanici, esposizione ai raggi UV ed erosione idraulica, mantenendo al contempo la stabilità del pendio in presenza di livelli d'acqua variabili.

5.4 Prestazioni e durata a livello di sistema

L'uso combinato di geomembrane, geotessili, sistemi di drenaggio e strati protettivi crea un sistema di rivestimento integrato che migliora la sicurezza della diga, riduce i requisiti di manutenzione e prolunga significativamente la durata di vita in condizioni di carico idraulico e ambientale a lungo termine.

6. Materiale di rivestimento della diga – FAQ sui dettagli del prodotto

D1: Quali sono le principali applicazioni del materiale di rivestimento delle dighe?

Il materiale di rivestimento delle dighe è ampiamente utilizzato in:

Dighe in terra e dighe in terrapieno

Approvvigionamento idrico e bacini di irrigazione

Dighe idroelettriche e di controllo delle inondazioni

Contenimento delle acque industriali e minerarie

Serbatoi agricoli e per l'acquacoltura

D2: Qual è la durata tipica del materiale di rivestimento delle dighe?

Se installato correttamente, il materiale di rivestimento delle dighe offre una durata di 30-50 anni con una manutenzione minima. Ispezioni di routine e riparazioni tempestive di danni localizzati garantiscono prestazioni impermeabili costanti senza bisogno di interventi di ristrutturazione radicali.

La durata dipende dallo spessore del rivestimento, dall'esposizione ai raggi UV, dalla composizione chimica dell'acqua e dalla qualità dell'installazione.

D3: Il materiale di rivestimento della diga può essere riparato se danneggiato?

Sì. La maggior parte dei danni può essere riparata utilizzando la saldatura a estrusione o metodi di riparazione compatibili. Una riparazione adeguata ripristina l'impermeabilità senza sostituire l'intero sistema di rivestimento.

Conclusione

Il materiale di rivestimento delle dighe svolge un ruolo fondamentale nel garantire il controllo a lungo termine delle infiltrazioni e la sicurezza strutturale nei progetti di dighe e bacini artificiali. The Best Project Material Co., Ltd.Geosintetici BPM）offre soluzioni di rivestimento per dighe di alta qualità, realizzate con materie prime di alta qualità e prodotte secondo rigorosi standard di controllo qualità. Grazie a prestazioni comprovate, saldature affidabili e un solido supporto tecnico, BPM Geosynthetics è un partner affidabile e raccomandato per applicazioni di rivestimento di dighe durevoli, sicure ed economiche in tutto il mondo.