Principales applications et avantages du revêtement d'argile géosynthétique (GCL) pour l'exploitation minière

Dans la gestion environnementale des mines, empêcher les matières toxiques et dangereuses de contaminer les eaux souterraines et les écosystèmes environnants est une mission essentielle pour les bassins de résidus et les terrils. Les géosynthétiques d'argile bentonite (GCL), principalement à base de bentonite sodique, sont devenus des structures de barrière indispensables pour ces installations en raison de leur faible perméabilité et de leurs propriétés auto-cicatrisantes.

Applications principales

1. Système de barrière et de revêtement de fondation :

• Les GCL peuvent être posés immédiatement comme couche anti-infiltration principale sur la face arrière et les pentes du barrage, ou mélangés à des géomembranes en PEHD pour former des systèmes de revêtement composite. Leur cœur, la bentonite de sodium à fort gonflement, se dilate rapidement au contact de l'eau, formant un gel dense. Ce matériau d'étanchéité à très faible perméabilité empêche efficacement la migration des lixiviats.

• Le Bentonite GCL (GCL) auto-cicatrisant colmate régulièrement les petites fissures provoquées par un contrat de base ou des dommages au bâtiment. Cette fonction est principalement nécessaire dans les décharges de scories sujettes à des tassements irréguliers.

2. Système de capuchon de fermeture :

• Après l'expiration de sa durée de vie, le GCL, une couverture/un tapis d'étanchéité clé (tapis de bentonite pour l'étanchéité) dans la couche de couverture, est posé sous la couche de drainage ou le sol de couverture pour empêcher les précipitations de s'infiltrer et de générer de nouveaux lixiviats contaminés, assurant ainsi la fermeture et la sécurité du site à long terme. 3. Revêtement de pente :

• Le GCL est très flexible et peut s'adapter parfaitement aux formes de pentes complexes, offrant une protection continue avec une couverture de bentonite à faible perméabilité.

Méthode et processus d'installation du revêtement GCL

I. Pré-installation

1. Réception du sous-sol

• Platitude:Le sol de fondation doit être plat, solide et exempt de toute saillie tranchante (roches, racines d'arbres, métal, etc.). L'exigence de planéité est généralement la suivante : la différence de hauteur ne doit pas dépasser ± 25 mm sur une règle de 3 m.

• Compacité :La couche de fondation doit répondre aux exigences de compactage de conception (généralement ≥ 90 % de l'indice de compacité de Proctors) pour éviter un tassement inégal.

• Pente:La pente doit répondre aux exigences du graphique, avec des transitions nettes et sans creux ni dépressions abruptes.

• Propreté:Toutes les particules (débris, déchets, eau stagnante) susceptibles de perforer ou d'endommager le GCL doivent être entièrement éliminées. Drainage : Assurez-vous que la base dispose d'un drainage suffisant pour empêcher l'accumulation d'eau de tremper le GCL exposé.

2. Manutention et stockage des matériaux

• Inspection du produit :Vérifiez les spécifications des produits, les documents de certification et les rapports d'inspection des installations de fabrication. Inspectez l'intégrité des rouleaux (absence de dommages, d'humidité et d'étanchéité).

• Stockage : critique !

• Conserver dans un endroit sec et plat, à l'abri du soleil et de la pluie, loin de toute source d'inflammation.

• Le stockage à l'air libre est strictement interdit afin d'éviter une hydratation prématurée et l'inefficacité de la bentonite.

• L'empilement des couches ne doit pas dépasser les recommandations du fabricant (généralement ≤ 4 rouleaux) pour éviter la déformation de la couche de base.

• Conserver l’emballage d’usine intact jusqu’à utilisation.

3. Équipement et personnel

• Équipement:Préparez les machines de pose (par exemple, chariot élévateur à élingue, machine de pose de rouleaux), l'équipement de soudage/couture (si nécessaire), la poudre de bentonite/les bandes d'étanchéité, le ballast (sacs de sable, sacs de terre), les outils de coupe, etc.

• Personnel:Le personnel de construction doit suivre une formation professionnelle et être familiarisé avec les caractéristiques et le processus d’installation du GCL.

II. Processus d'installation

1. Direction et séquence

• Direction:Généralement, les rouleaux sont posés de haut en bas le long de la pente (pour réduire le risque d'érosion au niveau des joints de chevauchement), avec le côté long parallèle autant que possible à la direction de la pente maximale.

• Séquence:Commencez par poser le fond du réservoir, puis les pentes latérales. Les rouleaux adjacents doivent être posés dans le même sens. Évitez de couper et de raccorder de petites pièces dans les zones structurelles complexes (comme les angles et les points d'entrée des canalisations).

2. Déroulement et positionnement

• Utilisez des outils spécialisés (comme un épandeur ou une élingue) pour dérouler soigneusement les rouleaux. Ne les traînez pas au sol afin d'éviter l'abrasion du géotextile sous-jacent.

• Aidez manuellement au positionnement pour garantir un géotextile lisse, sans plis et autoporteur. Les plis mineurs peuvent être aplanis lors du recouvrement ultérieur ; les plis importants doivent être découpés et éliminés.

• Prévoir une longueur d’ancrage suffisante (généralement dans la tranchée d’ancrage en haut de la pente).

3. Chevauchement : la clé pour éviter les infiltrations !

• Largeur de chevauchement :Doit respecter strictement les exigences de format (généralement ≥ 150 mm, même si des largeurs plus larges peuvent également être requises dans des zones nécessaires ou dans des conditions uniques).

• Propreté de la zone de chevauchement :Assurez-vous que l'endroit de chevauchement est facile et sec, exempt de saleté, de débris ou d'eau accumulée.

• Ajout de bentonite :

• Répartir uniformément une quantité suffisante de poudre de bentonite spécialisée (fournie par le fournisseur de GCL, généralement ≥ 0,4 kg/m) sur la zone de chevauchement. Ceci est essentiel pour garantir une étanchéité parfaite !

• Ou utilisez une bande d'étanchéité pré-chargée de bentonite (Bande de bentonite) placée au centre du chevauchement.

• Méthode de chevauchement :En règle générale, un chevauchement naturel est utilisé (sans couture ni soudure du géotextile). La couche supérieure recouvre naturellement la couche inférieure, et le sens du chevauchement doit assurer l'écoulement de l'eau de la couche supérieure vers la couche inférieure (c'est-à-dire une « pression amont vers le bas »). Domaines particuliers : Des panneaux ou un mastic bentonite sont nécessaires pour une meilleure étanchéité aux points d'entrée des canalisations, aux angles et sur les pentes raides.

4. Ancrage

• Le GCL en haut de la pente doit être solidement ancré dans une tranchée d'ancrage pré-creusée.

• Remblayez la tranchée d'ancrage et compactez-la en couches pour garantir que le GCL ne glisse pas pendant l'installation ou le fonctionnement.

5. Réparation des dommages

• Toute perforation, déchirure ou usure excessive constatée lors de l’installation doit être réparée immédiatement.

• Méthode de réparation :

• Nettoyez la zone endommagée.

• Découpez un patch GCL de taille suffisante (≥ 300 mm au-delà du bord endommagé) du même matériau et placez-le sur la zone endommagée.

• Saupoudrez une quantité généreuse de poudre de bentonite autour du bord du patch et de la zone de chevauchement entre le GCL d'origine.

• Fixez le patch avec des poids temporaires tels que des sacs de sable jusqu'à ce qu'il soit recouvert.

III. Étapes clés post-installation

1. Couverture rapide

Les GCL ne doivent pas être exposés aux intempéries pendant de longues périodes ! Les sections GCL terminées doivent être immédiatement (généralement le jour même) recouvertes d'une couche protectrice et/ou de matériaux de recouvrement (tels que géotextiles, couches de protection de sable/sol, géomembranes, couches de drainage, résidus/sol de couverture).

But:

• Empêche l’hydratation prématurée de la bentonite (par exemple, en cas de pluie soudaine).

• Empêche la dégradation des géotextiles causée par l’exposition aux UV.

• Empêche les dommages causés par des dommages humains ou mécaniques.

• Fournit du poids pour aider le GCL à adhérer étroitement au fond de teint et facilite l'hydratation et l'expansion.

2. Couche de protection

• Une couche de protection en géotextile non tissé qualifié (généralement ≥ 300 g/m²) doit être posée entre le GCL et les matériaux de recouvrement à gros grains (par exemple, pierre concassée, résidus) ou les charges lourdes.

• La couche protectrice doit être posée à plat, avec un chevauchement suffisant (généralement ≥ 300 mm) pour éviter la perforation du GCL.

3. Activation de l'hydratation

• Hydratation idéale : S'appuyer sur l'humidité du matériau sus-jacent (ou sur les précipitations naturelles) pour permettre à la bentonite de s'hydrater et de se dilater lentement et uniformément sous pression, formant un colloïde dense.

• Préhydratation artificielle (à utiliser avec prudence) :

• Envisagé uniquement lorsque la fondation est extrêmement sèche, que le matériau sus-jacent manque d'humidité ou que le calendrier de construction est serré.

• Cette méthode doit être strictement mise en œuvre conformément aux exigences de conception et aux instructions du fabricant, généralement à l'aide d'un pulvérisateur à brouillard.

• Ne pas rincer à grande eau ! Cela pourrait entraîner une perte de bentonite ou des poches d'eau.

• Après l’hydratation, assurez-vous qu’un poids suffisant est appliqué sur la couverture pour éviter une expansion ou un rétrécissement inégal dû à une perte d’eau.

4. Contrôle qualité et documentation

Surveillance complète du processus : Un personnel dédié supervisera le processus de pose, en se concentrant sur la vérification de la couche de base, des chevauchements, de l'ancrage, des réparations et du recouvrement en temps opportun.

Registres : Des registres détaillés de la date de pose, des conditions météorologiques, du numéro de rouleau, de l'emplacement du chevauchement, de l'emplacement des réparations, du temps de recouvrement et des photos/vidéos seront conservés pour créer un journal de construction complet. Réception : Une fois le pavage terminé, une inspection de réception conjointe sera effectuée pour confirmer la conformité aux exigences de conception et de spécification.

Considérations particulières pour les décharges de résidus/laitiers

1. Environnement chimique

Il est important de vérifier les résultats des tests de compatibilité chimique avant la pose du revêtement. Si vous utilisez du GCL modifié aux polymères, assurez-vous qu'il est adapté au lixiviat du site.

2. Stabilité des pentes

• Lors des travaux de pavage sur des pentes, les opérateurs doivent porter des mesures de sécurité (ceintures de sécurité et chaussures antidérapantes).

• Assurez-vous que le pavage est lisse et proche de la surface de la pente, minimisant ainsi les charges aériennes.

• Lors de l'application de la couche protectrice et du mort-terrain, procédez du bas de la pente vers le haut pour réduire la force vers le bas.

• Appliquez des poids (par exemple, des chaînes de sacs de sable) sur la surface de la pente, si nécessaire.

3. Grandes machines

Il est strictement interdit de travailler directement sur les GCL exposés avant l'application de la couche de protection. Une couche de protection temporaire suffisamment épaisse (p. ex., panneaux de bois et géotextile épais) doit être posée aux points d'accès nécessaires.

4. Météo

Évitez de poser des revêtements les jours de pluie, de neige ou de vent. En cas de pluie soudaine, arrêtez immédiatement la pose et recouvrez entièrement toute membrane GCL non recouverte d'une bâche. Compactez les bords pour empêcher l'infiltration d'eau de pluie. Après la pluie, vérifiez l'absence d'humidité ; les membranes fortement humides risquent d'être arrachées.

5. Traitement de l'interface :

Les connexions aux structures telles que les fossés de dérivation, les pipelines et les puits d'observation sont des points vulnérables et nécessitent des détails spécialisés approuvés par un ingénieur (tels que des joints de démarrage et des joints d'étanchéité en caoutchouc bentonite) et une construction rigoureuse.

Principaux avantages pour relever les défis miniers

1. Excellente résistance chimique :

Pour traiter les lixiviats acides ou extrêmement salins typiques des sites miniers, des membranes de bentonite spécialisées, résistantes aux produits chimiques, ou des GCL modifiés par des polymères, peuvent être utilisés. Ces produits améliorent considérablement l'équilibre et l'imperméabilité à long terme de la bentonite dans les environnements chimiques agressifs grâce à l'ajout de polymères. (Des tests rigoureux de compatibilité chimique sont indispensables à l'application.)

2. Construction efficace

GCL est fourni sous forme de rouleau, permettant une installation rapide et réduisant considérablement le temps de construction. Il est particulièrement adapté aux fonds de bassins de résidus à grande échelle. Son graphique en couche mince (Sodium Bentonite Liner) réduit considérablement l'étendue du réservoir et les travaux de terrassement contrairement aux revêtements en argile ordinaires.

3. Capacité d'auto-guérison fiable

Les résidences gonflantes à l'eau de la bentonite offrent à GCL des capacités d'auto-guérison spéciales, compensant correctement les défauts possibles et améliorant la fiabilité ordinaire des machines.

4. Composant écologique

La bentonite est un minéral naturel et le GCL lui-même, en tant qu'élément clé du concept de barrière membranaire écologique, s'aligne sur les normes de développement minier durable.

Sélection des fournisseurs

Choisir le bon fournisseur de GCL (fournisseurs de bentonite GCL / géotextile argileux [GCL]) est crucial. Les fournisseurs doivent être en mesure de fournir :

• 1. Produits ayant subi des tests rigoureux (y compris des tests de compatibilité chimique).

• 2. Revêtements géosynthétiques en bentonite (GCL) optimisés pour la composition spécifique du lixiviat des résidus/scories, tels que les types modifiés par polymère.

• 3. Assistance technique complète et conseils de construction.

À propos de la technologie environnementale de Haoyang

Dans les bassins de résidus et les terrils, les géotextiles de bentonite (GCL) ou les géotextiles d'argile (Geosynthetic Clay Liners) sont des matériaux essentiels pour la création de barrières environnementales respectueuses de l'environnement et fiables, grâce à leur faible perméabilité, leurs propriétés auto-cicatrisantes, leur résistance chimique et leur facilité d'installation. Le choix et l'application judicieux des géotextiles de bentonite sodique ou de leurs produits modifiés, ainsi que la garantie d'une installation impeccable, jouent un rôle essentiel dans la protection des zones minières et de l'environnement.

Haoyang Environmental Technology (Shandong) Co., Ltd., fondée en 2008 et basée dans la province du Shandong, en Chine, est un prestataire international de services intégrés en technologies environnementales intégrant la R&D et la fabrication de matériaux d'ingénierie environnementale, le conseil et la conception en ingénierie, la construction, la dépollution écologique et l'élimination des déchets dangereux. L'entreprise dispose de plus de 20 lignes de production modernes et propose notamment :

• Géomembrane en polyéthylène (y compris géomembrane rugueuse de 10 mètres) ;

• Géomembrane composite non tissée/tissée ;

• Géotextiles non tissés aiguilletés filamentés-liés;

• Géotextiles non tissés aiguilletés en fibres discontinues ;

• Maille de drainage composite tridimensionnelle;

• Couverture d'étanchéité en bentonite de sodium (GCL) ;

Nos produits sont largement utilisés dans des projets de protection de l'environnement tels que la conservation de l'eau, les transports, les décharges municipales, les bassins de résidus industriels et le traitement des déchets dangereux. Ils sont exportés vers des marchés internationaux tels que l'Asie du Sud-Est, l'Amérique du Sud et l'Afrique. Nous invitons chaleureusement nos partenaires internationaux à collaborer et à vérifier conjointement les performances supérieures du GCL Haoyang dans les projets anti-infiltration pour les bassins de résidus et les décharges de scories, et à explorer ensemble un marché plus large pour les applications des technologies de protection de l'environnement.