1. Descripción general del proyecto
Un proyecto de acuicultura se ubica en el distrito de Hekou, ciudad de Dongying, provincia de Shandong. Cada estanque mide aproximadamente 30 m × 30 m × 5 m (Figura 1). Está construido con hormigón armado con una resistencia del hormigón de C30 y una resistencia al agua de P6. El agua utilizada para la acuicultura es ligeramente ácida, por lo que el material impermeabilizante del estanque debe ser resistente tanto al ácido como a la sal. La superficie de la capa impermeabilizante debe limpiarse periódicamente para eliminar los contaminantes residuales. El límite de filtración de agua del proyecto es de 2 L/(m²·día) y el nivel de impermeabilización es de Clase II.
Figura 1 Escena real del proyecto
2.Diseño de impermeabilización
El diseño original de impermeabilización para los estanques acuícolas utilizaba un revestimiento impermeabilizante de poliuretano de dos componentes como capa base y un revestimiento impermeabilizante de poliurea pulverizada como capa superior. Sin embargo, debido a la construcción y la deformación de la cimentación, algunos estanques acuícolas presentaron grietas extensas en la superficie de la base (Figuras 2-3). Esto no cumplía con los requisitos originales del diseño para el revestimiento impermeabilizante, y el tratamiento superficial era complejo y costoso. Por lo tanto, se revisó el diseño para utilizar un mortero de cemento de 1,5 mm de espesor y una membrana impermeabilizante de poliolefina termoplástica (TPO) de 1,2 mm de espesor (Tipo L, con respaldo de fibra). Las membranas se colocaron en húmedo sobre grandes áreas, creando un sistema completamente adherido (Figura 4). Los bordes superpuestos de las membranas se soldaron con aire caliente. Una vez finalizado el proyecto y almacenado el agua, el efecto de impermeabilización fue excelente.
Figura 2 Grieta extra larga
Figura 3 Defecto ocular negativo
Figura 4 Diagrama esquemático de las capas impermeabilizantes
2.1. Membrana impermeabilizante de TPO con respaldo de fibra
La membrana impermeabilizante de TPO seleccionada para este proyecto es una lámina impermeabilizante enrollable de polímero termoplástico con respaldo de fibra, fabricada con polímeros de etileno y α-olefina mediante tecnología avanzada de extrusión. Esta membrana cumple con los requisitos de rendimiento de la norma GB 27789-2011, "Membrana impermeabilizante de poliolefina termoplástica (TPO)". Sus indicadores clave de resistencia química se muestran en la Tabla 1. Su pérdida volumétrica por abrasión (método de abrasión DIN) a 5 N es de 105 mm³.
Tabla 1 Indicadores de rendimiento de resistencia química de la membrana impermeable de TPO con respaldo de fibra
Las principales características de rendimiento de esta membrana son las siguientes:
1) No contiene plastificantes y ofrece una excelente resistencia al envejecimiento por calor y a los rayos UV, evitando deformaciones, envejecimiento o agrietamiento incluso después de una exposición prolongada.
2) Ofrece una excelente resistencia a la tracción, al desgarro y a la perforación.
3) Cuenta con fuertes capacidades de soldadura térmica, rápidas velocidades de soldadura, alta resistencia al pelado de la costura, excelente integridad del sistema y una instalación y mantenimiento convenientes.
4) Tiene una superficie lisa, resistente a la decoloración, es resistente a las manchas, fácil de limpiar, no contiene cloro, es resistente a los químicos, es reciclable y respetuoso con el medio ambiente.
2.2.Mortero de cemento
Los indicadores de desempeño del mortero de cemento se refieren a los requisitos de la norma CECS 199-2006, "Especificaciones técnicas para proyectos de impermeabilización de compuestos de membrana de polietileno y polipropileno", como se muestra en la Tabla 2.
Tabla 2 Principales indicadores de desempeño del mortero de cemento
3. Tecnología de la construcción
3.1.Preparación del material
Material principal: Membrana impermeabilizante TPO (Tipo L, con respaldo de fibra); Materiales auxiliares: Mortero de cemento polimérico, molduras, tornillos, sellador, etc.
3.2.Requisitos del sustrato
1) La superficie inferior debe ser sólida y libre de huecos, holgura o lijado.
2) El subsuelo debe ser plano. La planitud debe comprobarse con una regla de 2 metros. La separación entre la regla y el subsuelo no debe exceder los 5 mm. Se permiten variaciones graduales, pero no deben ocurrir más de una vez por metro.
3) Local depressions should be repaired and leveled with polymer cement mortar, and protrusions should be smoothed with a chisel.
4) Las esquinas internas deben formarse en arcos rectos o biseles de 45° con mortero de cemento 1:3. El radio del arco R debe ser ≥ 50 mm y la longitud del bisel L debe ser ≥ 50 mm. Las esquinas externas deben pulirse para crear una transición redondeada.
3.3.Proceso de construcción
Preparar el mortero de cemento correspondiente → Realizar una prueba de colocación de la membrana impermeabilizante TPO → Colocar la membrana impermeabilizante TPO → Superponer la membrana → Terminar las juntas → Inspección de calidad y reparación → Aceptación general → Proteger el producto terminado.
3.4.Puntos clave de operación y requisitos técnicos
3.4.1.Preparación del mortero de cemento
Según la dosis de mortero, añada una cantidad adecuada de agua en una proporción agua-cemento de 0,4-0,5:1. Añada lentamente el cemento y el adhesivo instantáneo en polvo correspondiente, removiendo. Use una batidora eléctrica para remover durante al menos 5 minutos. Una vez que la mezcla esté bien mezclada y se haya gelificado, déjela reposar un rato antes de usarla. El mortero de cemento debe prepararse y utilizarse durante todo el proceso de construcción. La cantidad de adhesivo en polvo que se añade es aproximadamente el 5‰ del cemento.
3.4.2.Prueba de colocación de la membrana impermeabilizante
Extienda la membrana sobre la superficie base para liberar la tensión interna. Los lados cortos de las membranas adyacentes deben estar separados al menos 500 mm.
3.4.3 Colocación de membrana impermeable
Para superficies planas, aplique mortero de cemento mientras coloca simultáneamente la membrana impermeabilizante TPO. Para superficies verticales, aplique la lechada de cemento previa a la membrana y luego raspe el mortero sobre la superficie base (Figuras 5-6). Compacte y ventile la membrana inmediatamente después de la instalación. Durante la instalación, asegúrese de que el mortero de cemento no contamine el área de solape de la membrana.
Figura 5 Pre-suspensión de la superficie de soporte de fibra
Figura 6 Representaciones de la construcción de la fachada
3.4.4 Membrana superpuesta
Las membranas superpuestas se sueldan mediante soldadura de aire caliente. La superposición puede realizarse 48 horas después de la finalización de la construcción de la membrana de gran superficie.
1) Selección del equipo de soldadura de aire caliente: Las uniones superficiales se sueldan con una soldadora automática de aire caliente. Las uniones detalladas, las reparaciones locales o los solapes verticales se sueldan con una pistola de aire caliente portátil combinada con un rodillo de silicona.
2) Puntos clave para el funcionamiento de la máquina de soldadura de aire caliente:
① Antes de construir superficies grandes, se debe determinar la temperatura óptima de soldadura según la temperatura y la humedad del lugar de la obra. Se debe realizar una prueba de pelado. Una vez que la soldadura se haya enfriado por completo, se debe cortar la membrana en tiras de 20 mm de ancho y pelarlas.
② El ancho de superposición de las membranas impermeabilizantes de TPO debe ser ≥ 80 mm y el ancho de soldadura efectivo debe ser ≥ 25 mm.
③ Después de completar la soldadura de la costura, retire inmediatamente la boquilla de la máquina de soldadura de aire caliente automática de la junta para evitar quemar la membrana.
④ Utilice un rodillo de silicona para presionar todas las intersecciones de las juntas para garantizar un sellado continuo para la soldadura de aire caliente.
3.4.5 Acabado
Una vez finalizada la aplicación general de impermeabilización de grandes superficies, se debe terminar la membrana.
3.4.6 Inspección conjunta
Una vez enfriadas las soldaduras, utilice un destornillador plano para inspeccionarlas y asegurarse de que no haya fugas. Si encuentra defectos, repárelos con una soldadora portátil. Tras la colocación y sellado de la membrana, inspeccione la calidad general de la superficie, la calidad del solape, las juntas locales y los acabados. Cualquier defecto debe repararse de inmediato. Los métodos de inspección incluyen:
1) Inspección visual para garantizar que haya una capa de metal fundido uniforme y brillante a lo largo del borde de la soldadura;
2) Inspección mecánica: Use un destornillador plano o un gancho para pinchar suavemente la soldadura y verificar si hay fugas o soldaduras frías. Si encuentra defectos, repárelos de inmediato.
3) Prueba de desprendimiento (si es necesario): Una vez que la soldadura se haya enfriado por completo, corte la membrana en tiras de 20 mm de ancho para la prueba de desprendimiento. Las grietas deben estar fuera de la soldadura.
3.4.7. Protección del producto terminado
Una vez finalizado el proyecto, calificado y aprobado, se debe implementar rápidamente la protección del producto terminado.
4.Dificultad y cuestiones clave
4.1. Salida de drenaje
El nodo más grande de este proyecto es la salida del desagüe en el fondo de la piscina, con un diámetro aproximado de 1000 mm. Dado que el drenaje genera fuertes vórtices, si las juntas de la membrana no están bien selladas, el agua puede fluir fácilmente al fondo de la membrana impermeabilizante de TPO debido a la influencia de los vórtices, provocando que la membrana se abombe y genere riesgo de fugas. Esta solución utiliza una fijación mecánica alrededor de la salida del desagüe para garantizar un sellado seguro (Figuras 7-8).
Figura 7 Prácticas de diseño de salidas de drenaje
Figura 8 Procesamiento de nodos
4.2.Esquina inferior
Si entra agua en el espacio entre la membrana y el sustrato, se genera una flotabilidad considerable, lo que hace que la membrana flote. Por lo tanto, en la esquina inferior se instala una tira de presión para su fijación mecánica, y las piezas superpuestas se sueldan con aire caliente (Figura 9).
Figura 9 Método de la esquina inferior
5. Conclusión
El diseño de impermeabilización de este proyecto acuícola utiliza una membrana impermeabilizante de TPO con respaldo de fibra combinada con mortero de cemento. Este mortero repara las imperfecciones superficiales existentes y mantiene una adhesión total a la capa base tras su aplicación. La capa de respaldo de fibra de la membrana, combinada con el mortero de cemento, forma un sistema de impermeabilización compuesto de alta resistencia, que previene filtraciones de agua causadas por daños posteriores a la membrana. Además, esta solución es más económica, ecológica y fácil de instalar que el diseño actual de poliurea en aerosol.
