複合ジオメンブレンとは何か、またそれをインストールする方法。

複合ジオメンブレン（ジオコンポジットライナー、複合ライナー、またはジオコンポジット防水膜とも呼ばれます）は、物理的または化学的技術（温間プレス、ニードルパンチ、接着、押出コーティングなど）によって2つ以上の独自の物質を組み合わせて成形されたエンジニアリング人工布です。その中心的な目的は、最適かつより完全なエンジニアリング性能を達成するために、独自の物質の利点を組み合わせ、単一の材料のマイナス面を克服することです。

コアとなる側面と構造

複合ジオメンブレンの最も一般的な形状は「ジオメンブレン + ジオテキスタイル」の集合体であり、1 布 1 メンブレン (片面複合) または 2 布 1 メンブレン/ダブル ジオテキスタイル ジオメンブレン/ジオコンポジット 2 布 1 メンブレン (両面複合) のような構成を形成します。

1. コア層 - ジオメンブレン

これは複合材料の主要な機能層であり、主要な不浸透性（浸透防止）バリアとして機能します。一般的に使用される種類には、HDPE複合ジオメンブレン／HDPE複合ライナー、PP複合ジオメンブレン、そして長期暴露用途向けのUV耐性複合ジオメンブレン／UV安定化複合ライナーなどがあります。

一般的に使用される膜物質には以下のものがあります。

• HDPE（高密度ポリエチレン）：強力な化学的耐腐食性、耐老化性、優れた機械的強度を備え、最も広く使用されています。

• LDPE/LLDPE（低密度ポリエチレン/直鎖状低密度ポリエチレン）：より高い柔軟性と変形に適応する強力な能力。

• PVC（ポリ塩化ビニル）：適切な柔軟性と便利な溶接。

• PP（ポリプロピレン）：適切な過度の温度耐性。

• TPO（熱可塑性ポリオレフィン）：適切な環境安全性と気候耐性。

• EPDM（エチレンプロピレンジエンモノマー）：耐候性、耐寒性、柔軟性に優れていますが、コストが高すぎます。

膜は、きれいな状態またはテクスチャ加工（粗い床では摩擦係数が増大します）が可能で、テクスチャ加工複合ライナーになります。

2. 保護/補強層 - ジオテキスタイル

通常、ジオメンブレンの片面または両面に接合され、ジオテキスタイル接着型ジオメンブレンまたは両面ジオコンポジットを形成します。主な機能：

• 物理的保護: 敷設および埋め戻しの段階で鋭利な石、ゴミ、建築工具によってジオメンブレンが穴を開けられたり傷がついたりすることを防ぎます。

• 排水と空気伝導: 膜の下の水またはガソリン (埋立地からのバイオガスなど) を排出するための平面排水路を提供し、排水複合ジオメンブレンを形成します。

• 強化: 一般的なジオコンポジットの引張強度、引き裂き強度、穿刺抵抗、およびクリープ抵抗を向上させ、高強度ジオコンポジットライナー/強化複合膜/高強度複合ライナーを実現します。

• 摩擦の増加: ジオテキスタイルの硬い床により、土壌または地盤材料との摩擦係数が増加し、斜面の安定性が向上し、敷設中の滑りが防止されます。

• 分離: 異なる粒子サイズの土壌が互いに混ざり合うのを防ぎます。

3. 一般的な複合型

1枚の布と1枚の膜/片面ジオコンポジット：ジオメンブレンの片面はジオテキスタイル（通常は不織布ジオテキスタイル）と複合化されています。片面のみの保護または排水が必要な状況に適しています。

2枚の布と1つの膜/両面ジオコンポジット/ジオコンポジット 2枚の布と1つの膜/両面ジオテキスタイル ジオメンブレン:ジオメンブレンの両面は、ジオテキスタイル（通常は不織布ジオテキスタイル）と複合化されています。ジオテキスタイルは、あらゆる面からの保護、排水、補強効果を発揮し、最も広く使用されています。

ジオメンブレン + ジオグリッド/グリッド複合材:主な目的は、材料の引張強度と弾性率を大幅に向上させて、極めて高い補強性能が求められる状況で使用される強化複合膜を開発することです。

ベントナイト防水ブランケット（GCL）： 他に類を見ない複合ジオメンブレンであり、自己修復機能を持つジオコンポジットです。通常、2層のジオテキスタイル（織布または不織布）で、ニードルパンチングまたはボンディング法で成形された植物由来のナトリウム系ベントナイト粒子層を挟み込んだ構造です。ベントナイトは水中で膨潤し、高密度のコロイド状防水層を形成します。用途によっては環境に優しい複合ライナーとみなされます。

主な利点

1. 優れた総合性能: 浸透防止、保護、排水(または空気伝導)、補強、隔離などのさまざまな機能を統合しています。

2. 耐久性の向上: ジオテキスタイル保護層により、開発および使用の過程でジオメンブレンが損傷する可能性が大幅に低減され、特に UV 耐性/UV 安定化されている場合に複合ジオメンブレンの寿命が延びます。

3. 強化された機械的特性: 材料の引張強度、引き裂き強度、穿刺抵抗、およびクリープ抵抗が向上します (高強度)。

4. 界面摩擦の改善：ジオテキスタイル層により摩擦抵抗が大きくなり、斜面の安定性が向上します。

5. 施工が簡単：複合形状により、現場での多層施工工程が簡素化され、施工効率と品質が向上します。施工手順については、「複合膜施工ガイド」をご参照ください。

6. 高い費用対効果：単価（複合ライナー1平方メートルあたりの価格）はジオメンブレン1枚あたりの価格よりも高くなる場合がありますが、その総合的な性能と開発・維持コストの低さにより、全体としてはより手頃な価格となります。専門の複合ジオメンブレンメーカーまたは最高の複合ジオメンブレンサプライヤーから調達することで、コスト削減を実現できます。

主な用途

複合ジオメンブレン/ジオコンポジットライナーは、その驚くべき完全な性能により、信頼性の高い浸透防止と完全な保護を必要とするプロジェクトで幅広く使用されています。

1. 環境保護

• 埋立地複合ライナー システム (都市固形廃棄物埋立地および有害廃棄物埋立地用の底部ライナーおよびカウル構造)。

• 下水処理場（調整池、嫌気池、酸化池など）の浸透抑制 - 廃水ラグーン複合ライナー。

• 工業用尾鉱池複合ジオメンブレンおよび灰捨て場における浸透制御。

2. 水利保全プロジェクト

• 貯水池の浸水防止 - 貯水池複合防水膜。

• 人工湖の浸透防止 - 人工湖複合ライナー。

• 水路および運河の浸透防止ライニング - 運河ライニング複合ジオメンブレン。

• ダムや堤防の防浸透構造。

3. 都市工学

• 地下駐車場や屋上庭園に適した、防水性と防根性を備えた突き刺し防止層。

• トンネル防水ジオコンポジット/地下鉄およびトンネルプロジェクト用のトンネル防水複合材。

4. トラフィックエンジニアリング

• 路床および鉄道用の浸透防止絶縁層。

5. 鉱山工学

• 堆積浸出現場および溶液プールの浸透防止。

6. 養殖

• 養殖池や養魚池の浸水防止 - 養殖池複合ライナー。

7. 生態系の回復

• 生息地の回復と湿地プロジェクトのための生態学的修復ジオコンポジット。

設置上の注意事項

I. インストール前の準備

1. 基礎処理（基礎面）：

• 平坦性：鋭利物（石、木の根、鉄筋の頭など）を取り除き、密集・平坦にし、勾配は1：3以下とし、局部的な沈下を避けてください。基礎面の凹凸は20mm以下です。

• 密度: 緻密性 ≥ 90%、緩み、空隙、亀裂なし (充填が必要)。

• 排水・通気ガイド：設計に排水・通気層（砂利層、ジオコンポジット排水ネットなど）がある場合は、仕様に従って敷設する必要があります。

• 清潔さ: 水が溜まらず、泥や油汚れもなく、徹底的に清掃してください。

2. 材料の受入れと保管：

• 製品仕様（例：複合ジオメンブレンの厚さ（1mm、2mmなど）、材質、複合構造）、適合証明書、および関連する複合ライナーASTM規格または複合ライナー製造規格に照らした試験報告書を確認してください。必要に応じて、耐薬品性も確認してください。

• 外観を確認します。穴、破れ、明らかな折り目、経年劣化、汚染がないこと。

• 保管方法：光と湿気を避け、4ロール以下の高さで平らに積み重ね、火気や化学物質から遠ざけてください。屋外に保管する場合は、紫外線対策を行ってください。

3. 装備と人員：

• 設備: 自動クライミング溶接機 (複線ホットメルト溶接機)、熱風ガン (押し出し溶接ガン)、圧力溶接ホイール、真空リーク検出器、スパーク検出器、カッター、加重土嚢 (またはジオバッグ)。

• 担当者: 溶接工は認定を受けており、複合材料溶接の経験が必要です。複合膜設置ガイドに従ってください。

II. 敷設プロセス（コアステップ）

1.敷設方向：

• 斜面に沿って上から下へ敷き詰めることで滑走力を軽減します。

• 横方向の溶接を減らすために、長辺方向（コイル方向）は最大傾斜線に可能な限り平行にする必要があります。

2. サンプルを広げます。

• 設計図に従って計測・配置し、重ね幅（通常10～15cm）を確保してください。特注サイズのジオコンポジットシートの場合は、正確なフィット感を確保してください。

• 強く引っ張ることで生じるストレスによるしわを避けるために、自然にリラックスして置きます (小さな波状のしわは許容されます)。

3. 重複処理（重要！）

• 布と布の重なり: 通常はステッチ (≥ 10 cm) または熱接着 (不織布)。

• 膜/膜の重なり: ホットメルト溶接 (ダブルトラック溶接または押し出し溶接) を使用する必要があります。

• ダブルトラックホットメルト溶接（メイン溶接）：広い面積の平面に適しており、2つの溶接部とキャビティを形成し、空気圧検知に便利です。複合ライナーASTM規格に準拠しています。

• 押し出し溶接（修理/複雑な部品）：溶けた溶接棒で継ぎ目を充填します。コーナー、修理、T ジョイントに適しています。

• 重なり部分を清掃します。溶接前に、重なり面を無水アルコールで徹底的に拭いてください (幅 ≥ 10cm)。

4. アンカーと固定：

• 上部アンカー：コンクリートアンカー溝に埋め込み（一般的に使用）、深さ ≥ 50cm、埋め戻しおよび圧縮。

• 法面固定：風による持ち上がりや滑りを防止するため、一時的に土嚢やジオバッグなどを使用して重しをし（間隔1～2m）、埋め戻しの際に徐々に取り除きます。

III. 溶接工程（高品質コア）

パラメータのデバッグ:

• 現場に同じ材質の試験片（大きさ1m×0.3m以上）を持参し、試溶接を行ってください。

• 溶接強度が母材の 90% 以上になるまで、温度 (通常 200 ～ 400℃)、速度 (1.5 ～ 3 m/分)、圧力を調整します (ジオコンポジットシーム試験方法による剥離試験)。

2.溶接作業：

• ダブルトラック溶接機は、重なり合ったエッジに沿って均一な速度で前進し、2 つの溶接ラインが均一かつ連続していることを保証します。

• 押し出し溶接は複雑な部品（管口、陰陽角）の微細加工に使用され、溶接棒が接合部を完全に覆います。

• T ジョイント: 最初に横方向の継ぎ目を溶接し、次に接合部を覆うように縦方向の継ぎ目を溶接します。

3. リアルタイム品質検査：

• 目視検査: 溶接部は平らで、気泡、不純物、漏れ、焼けなどがありません。

• 空気圧検出（複線溶接）：キャビティを200～300kPaに加圧し、圧力を下げずに3～5分間圧力を維持します。

• 真空カバー検出（フラット溶接）：石鹸水を塗布し、-0.02MPaまで減圧し、気泡が発生しないことを確認する。これらはジオコンポジット継目試験の主要な方法である。

IV. 節点処理（浸出防止の弱点）

1. 膜を貫通するパイプライン/構造：

• プレハブ配管ブーツ（HDPE ケーシング）または現場溶接補強シートを使用します。

• パイプラインの錆除去と研磨、パイプブーツとメンブレンの二重パス溶接、ステンレス製クランプによる締め付け。

2. コーナー/伸縮継ぎ目：

• 90° の直角を避け、円弧遷移 (半径 ≥ 50cm) を使用します。

• 補強層（同材質膜）を追加し、押し出して完全に溶接します。

3. アンカートレンチ：

• 膜は溝の中で滑らかに折り畳まれ、応力の集中を回避し、埋め戻しは層状に圧縮されます。

V. 埋め戻し保護

• 被覆層の材質: よく粒度分けされた(角や角がない)砂または小石(粒径≤ 5cm)、厚さ≥ 30cmを使用します。

• ジオテキスタイルの敷設: デザインにジオテキスタイルが重なっている場合は、最初にファブリックを敷いてから埋め戻して、緩衝と保護の役割を果たします。

埋め戻し方法:

• 軽い荷降ろしと薄い舗装: 機械による荷降ろしは膜から 1.5 m 以上離れた場所で行い、手作業で平坦化します。

• 方向: 膜素材を引きずらないように、下から上に向かって押します。

• 締固め：振動転圧を避けるため、軽量の機材（フラットランマーなど）で締固めます。

VI. 受入れと検査

1. 破壊検査：

• 5000㎡ごとに1つの溶接サンプル（0.3m×0.6m以上）を採取し、実験室でせん断/剥離強度試験を実施します（ジオコンポジットシーム試験方法の一部）。

2. 非破壊検査：

• 電気火花検出: すべての溶接部 (電圧 15 ～ 30kV) をスキャンし、漏れポイントで火花アラームを生成します。

• 真空ボックス検出: ノード部分 (パイプ口や T ジョイントなど) のスポット チェックに重点を置きます。

3. 誠実性レポート:

• 検査場所、方法、結果を記録し、溶接レイアウト図を作成します。複合材ライナーASTM規格およびプロジェクト仕様への準拠を確保します。

重要なポイント

• 気象条件：雨天・降雪日、強風（風速4度以上）、低温（5℃未満）での施工は避けてください。溶接機とメンブレン表面を低温で予熱してください。これは、耐紫外線複合ジオメンブレンの性能にとって非常に重要です。

• 現場保護：スパイクシューズを履いている人を踏まないように注意し、溶接エリアには仮の木製ボードを敷いてください。溶接の際は、基礎部分の火傷を防ぐため、下に清潔な木製ボードを敷いてください。高強度ジオコンポジットライナーへの投資を保護します。

• 損傷の修復：穴や不適格な検査結果が出た場合は、同じ材料のパッチ（欠陥端から20cm以上離れた場所）を用いて熱風溶接を行います。複合防水膜の健全性を維持します。

• 労働安全：溶接エリアは換気されており、作業者は保護マスクと保護手袋を着用しています。斜面で作業する場合は安全ベルトを着用し、機械を操作する際は安全な距離を保ってください。

複合ジオメンブレン設置の核心は、「平坦な基礎、標準化された重ね合わせ、信頼性の高い溶接、節点の補強、そして埋め戻し保護」にあります。標準化されたプロセス（GRI-GM13 ASTM規格など）を厳格に実施し、プロセス検出（ジオコンポジットシーム試験方法）を強化することによってのみ、100年の歴史を持つ防漏プロジェクトにおける複合ジオメンブレンの品質と長寿命を確保することができます。ジオコンポジットプロジェクトのベストプラクティスについては、ケーススタディを参照しながら、専門の防漏エンジニアリングチーム（最高の複合ジオメンブレンサプライヤーまたは経験豊富な請負業者）に施工、監督、そしてプロセス全体の追跡を委託することをお勧めします。埋立地複合ライナーシステム、尾鉱池複合ジオメンブレン、貯水池複合防水メンブレンなどの大規模プロジェクトでは、コスト効率を高めるために、複合ジオメンブレンメーカーによる一括ジオコンポジットライナー価格と工場直送オプションをご検討ください。

まとめ

複合ジオメンブレン/ジオコンポジットライナーは、ジオメンブレン（コア防漏層）と他のジオシンセティックス（主にジオテキスタイル）を複合させた先進的なジオコンポジット防水メンブレンであり、保護、排水、補強の役割を果たします。各構成材料の利点を融合し、優れた防漏性能、物理的保護能力、高強度機械的特性（ジオコンポジット引張強度）、施工利便性を提供し、現代の土木工学、水利、環境工学において欠かせない重要な防漏材料です。一般的な構成には、1枚布1メンブレンと2枚布1メンブレン/両面ジオコンポジットがあります。

単一のジオメンブレンでは破損しやすい、摩擦係数が低い、空気を排水・誘導できないといった問題を解決し、防漏システムの信頼性と長期性能（複合ジオメンブレンの寿命）を大幅に向上させます。どのタイプ (例: HDPE 複合ライナー、PP 複合ジオメンブレン、テクスチャ加工複合ライナー、GCL などの自己修復ジオコンポジット、排水複合ジオメンブレン、1 mm または 2 mm などの複合ジオメンブレンの厚さ、片面/両面) を選択するかは、特定のエンジニアリング要件 (例: 埋立地複合ライナー システム、尾鉱池複合ジオメンブレン、廃水ラグーン複合ライナー、貯水池複合防水メンブレン、運河ライニング複合ジオメンブレン、人工湖複合ライナー、トンネル防水ジオコンポジット、養殖池複合ライナー、生態系修復ジオコンポジット、道路路盤、鉱業) および地質条件によって異なります。信頼できる複合ジオメンブレンメーカーから適切な材料（耐薬品性、紫外線安定化）を選択し、複合ライナーの平方メートルあたりの価格とバルク価格を考慮し、複合ライナーASTM規格および複合ライナー製造規格を遵守することが、プロジェクトの成功に不可欠です。複合ジオメンブレンの工場直販、または最高の複合ジオメンブレンサプライヤーとの提携により、高品質のカスタムサイズのジオコンポジットシートと、実績のあるジオコンポジットプロジェクトのケーススタディへのアクセスが保証されます。