Istnieją dwie metody spawania geomembrany HDPE: dwutorowe spawanie na gorąco i jednotorowe spawanie ekstruzyjne. Podczas budowy geomembrany HDPE często spotyka się obszary, których nie można spawać za pomocą dwutorowych spawarek, takie jak połączenia z rurami i cementem. W takich przypadkach wymagany jest pistolet spawalniczy do jednotorowego spawania ekstruzyjnego.
Pistolet do spawania metodą wytłaczania jednostronnego, znany również jako maszyna do spawania metodą wytłaczania tworzyw sztucznych PP/PE, to urządzenie, które spawa geomembrany plastikowymi prętami spawalniczymi. Prędkość spawania wynosi 1,6–3,5 kilograma pręta spawalniczego na godzinę. Może pracować nieprzerwanie przez kilka godzin i może osiągnąć idealną jednorazową formację spawania w przypadku większych szczelin. Jest to powszechnie stosowane urządzenie do spawania geomembrany. Jest ono głównie używane do spawania niektórych części, których nie można spawać za pomocą dwutorowych maszyn do spawania na gorąco oraz do naprawy wadliwych i uszkodzonych części spoiny.
- Wymagania specyfikacji konstrukcyjnych spawania ekstruzyjnego są następujące:
- Sprawdź, czy podstawa w miejscu połączenia jest płaska i solidna. Jeśli występuje jakaś obca substancja, należy ją odpowiednio wcześniej usunąć. Sprawdź, czy szerokość zakładki w miejscu spoiny jest odpowiednia (≥ 60 mm). Membrana w miejscu połączenia powinna być płaska, o umiarkowanej szczelności i nie powinna tworzyć „pyska ryby”.
- Pozycjonowanie i łączenie: Użyj pistoletu na gorące powietrze, aby połączyć zachodzące na siebie części dwóch membran. Odległość między punktami łączenia nie powinna być większa niż 60 - 80 mm. Temperaturę gorącego powietrza należy kontrolować, aby nie spalić geomembrany HDPE i nie rozerwać jej łatwo.
- Szorstkowanie: Użyj maszyny do szorstkowania, aby zszorstkować powierzchnię membrany w zakresie szerokości 30–40 mm przy spoinie, aby uzyskać dokładne czyszczenie i utworzyć szorstką powierzchnię, aby zwiększyć powierzchnię styku, ale głębokość nie powinna przekraczać 10% grubości membrany. Podczas szorstkowania należy działać delikatnie i starać się zminimalizować uszkodzenia powierzchni membrany. W przypadku membran o grubości równej lub większej niż 2 mm należy wykonać rowek 45°.
- Spawanie próbne: Przed formalnym spawaniem należy pobrać małą próbkę o wymiarach nie mniejszych niż 300 × 600 mm i wstępnie określić parametry sprzętu zgodnie z doświadczeniem w zakresie spawania próbnego. Następnie należy wyciąć element testowy i przeprowadzić testy ścinania i odrywania na maszynie rozciągającej. Jeśli wyniki testu spełniają wymagania, należy zablokować parametry sprzętu i odpowiednio wykonać spawanie. W przeciwnym razie należy ponownie wyregulować maszynę, przeprowadzić spawanie próbne i testy, aż do uzyskania kwalifikacji.
Kryteria oceny udanego lub nieudanego spawania próbnego są następujące:
Podczas przeprowadzania testów ścinania i odrywania spoiny klejonej, rozerwaniu może ulec jedynie membrana, nie powinno dojść do uszkodzenia spoiny (tzn. FTB).
- Wymagania dotyczące procesu spawania za pomocą maszyny do spawania ekstruzyjnego są następujące:
- Podczas spawania głowica spawalnicza powinna być ustawiona w jednej linii ze spoiną, bez żadnych odchyleń. Nie dopuszcza się przesunięć lub pomijania spoin.
- Grubość w środku spoiny powinna być na ogół 2,5 razy większa od grubości membrany antyprzesiąkowej i nie mniejsza niż 3 mm.
- Jeżeli spoiny nie można wykonać w sposób ciągły, należy zgrubić część spoiny o co najmniej 50 mm, a następnie wykonać spawanie zakładkowe.
- Używane pręty spawalnicze muszą być czyste i suche przed wprowadzeniem do maszyny. Nie wycieraj prętów spawalniczych rękawicami, brudną szmatką, bawełnianą przędzą itp. z plamami oleju i brudem.
- Natychmiast wykonaj obróbkę schłodzenia spoiny, zależnie od temperatury.
- Gdy operacja spawania ekstruzyjnego zostanie przerwana z jakiegoś powodu, ilość ekstruzji pręta spawalniczego musi być stopniowo zmniejszana. Nie przerywaj spawania nagle. Podczas ponownego uruchamiania konstrukcji zgrubnij część od miejsca przerwania, a następnie zespawaj.
- Zespół do spawania metodą wytłaczania składa się zazwyczaj z 3–4 osób. Proces zgrubiania powinien być przeprowadzony odpowiednio wcześnie, ale nie za wcześnie. Osoba odpowiedzialna za chłodzenie musi być punktualna. Osoba odpowiedzialna za pręt spawalniczy musi dostosować się do prędkości spawania.
- Wykrywanie i naprawa usterek
Badanie usterek należy przeprowadzić we wszystkich obszarach, zarówno ze spoinami, jak i bez nich.
Trzy etapy znakowania wad:
- Wszelkie uszkodzenia spoin lub innych części należy zakreślić, a w okręgu zaznaczyć literę „P”, aby wskazać, że dana część wymaga naprawy.
- Jeśli uszkodzenie nie jest tak poważne, jak dziura, zakreśl je tylko, aby wskazać, że można je naprawić za pomocą spawania ekstruzyjnego.
- Po wykonaniu wszystkich napraw należy przeprowadzić badania nieniszczące, a na koniec przeprowadzić kompleksową kontrolę przez kierownika budowy.
Procedury naprawcze:
- Poniższe metody stosuje się pojedynczo lub w połączeniu:
Otwory, pęknięcia, nierównomierne rozłożenie surowców geomembrany HDPE - naprawa poprzez spawanie ekstruzyjne;
Drobne naprawy spowodowane spawaniem ekstruzyjnym - ponowne spawanie po szlifowaniu;
Spoiny niespełniające wymagań - ponownie spawane po przykryciu warstwą geomembrany HDPE.
- Podczas przeprowadzania naprawy należy zadbać o utrzymanie miejsca naprawy w czystości i suchości, aby mieć pewność, że sprzęt działa prawidłowo i nie ulega awarii.
- Wszystkie naprawy lub pokrycia muszą wystawać co najmniej 120 cm poza uszkodzoną część i muszą mieć zaokrąglony kształt.
Ochrona gotowej geomembrany:
- Chodząc po utwardzonej i zgrzanej geomembranie, nie należy nosić butów o twardej podeszwie. Na butach nie powinny znajdować się gwoździe, żelazne podeszwy ani inne przedmioty, które mogą uszkodzić geomembranę.
- Podczas prac instalacyjnych oraz po ułożeniu i zgrzaniu geomembrany, na terenie budowy obowiązuje całkowity zakaz palenia i używania zapałek, zapalniczek, rozpuszczalników chemicznych i podobnych przedmiotów.
- Podczas transportu na membranie metalowe nogi taczki powinny być pokryte miękkimi materiałami gumowymi. Podczas transportu materiałów samochodem staraj się unikać jazdy samochodem po membranie. Jeśli jazda po membranie jest naprawdę konieczna, należy podjąć niezbędne środki ochronne w zależności od sytuacji podłoża pod membraną. Gdy podłoże pod membraną jest kwalifikowaną warstwą gliny bez kamieni, gęstą warstwą gliny, samochód może jechać prosto. W przeciwnym razie na membranę należy dodać membranę glebową lub geowłókninę, a samochód nie może wykonywać ostrych skrętów.
- Podczas rozładunku materiałów na membranie, nawet jeżeli znajduje się na niej warstwa ochronna z geowłókniny, należy uważać, aby ciężkie i twarde przedmioty nie spadały z wysokości i nie uderzały bezpośrednio w warstwę antyprzesiąkową.
- Przygotuj wystarczającą ilość tymczasowych worków z piaskiem podczas budowy, aby zapobiec zerwaniu ułożonej geomembrany przez silne wiatry. W przypadku silnego wiatru geomembrana powinna zostać tymczasowo zakotwiczona.