Разбор статьи о защите геомембран в журнале «Гидротехника»
В новом номере журнала «Гидротехника» (№4, 2025) вышла статья «Оценка эффективности применения геотекстиля для защиты полиэтиленовой геомембраны от прокола». Авторы — А.А. Кравченко («ТехноНИКОЛЬ») и М.П. Саинов (НИУ МГСУ).
Тема важнейшая — сразу после решения проблем со стойкостью к растрескиванию и термо- и фотодеградации. Прокол мембраны — ночной кошмар любого проектировщика ГТС (гидротехнических сооружений). Казалось бы, мы должны увидеть новые данные, сложные модели или результаты многолетних натурных испытаний, но вместо этого совершили путешествие во времени — прямиком в 1999 год, к истокам создания российской нормативной базы.
Давайте разберём эту публикацию с инженерной точки зрения и зададим несколько простых вопросов.
1. Бренд как физическая константа
Первое, что бросается в глаза в «Научной статье» (Scientific Article), — это аффилиация. Первый автор представляет компанию-производителя материалов. Исследуются, разумеется, материалы именно этого бренда: геомембрана и геотекстиль производства «ТехноНИКОЛЬ».
С точки зрения науки возникает резонный вопрос: насколько универсальны полученные коэффициенты?
Физика процесса прокола зависит от свойств материала (модуль упругости, кристалличность полимера, структура волокон геотекстиля), а не от логотипа на упаковке. Но в статье выводы привязаны к конкретным маркам.
- А если проектировщик возьмет мембрану «ТехноНИКОЛЬ», а геотекстиль другого завода?
- А если наоборот?
- А если оба материала от сторонних производителей?
Полученные коэффициенты (1,25-1,7) в таком случае теряют свою научную ценность и превращаются в маркетинговый инструмент: «Хотите надежности — берите комплектом у нас, у нас «бумага» есть».
2. «Уникальная технология»: решение ключевой проблемы проектирования ГТС
История становится еще интереснее, если заглянуть за пределы научной статьи. В официальном пресс-релизе от 2 декабря 2025 года «ТехноНИКОЛЬ» заявляет о разработке «первой в России уникальной методики», которая «решила ключевую проблему проектирования ГТС» .
Звучит масштабно. А теперь внимание на цифры:
С её помощью в проектную документацию различных объектов было заложено более 1,8 млн м² геомембраны «ГЕОПРУФ».
1,8 млн квадратных метров гидротехнических сооружений — плотин, хвостохранилищ, полигонов ТБО — уже запроектированы на основе коэффициентов, полученных... в пластиковом ведре?
Если верить пресс-релизу, эта «уникальная технология» стала основой для корпоративного онлайн-калькулятора расчёта толщины мембраны.
Возникает пугающий вопрос: а все свои материалы флагман отрасли тестирует так же?
- Битумную черепицу — нагревая феном для волос?
- Каменную вату — поджигая зажигалкой на ветру?
- Многоосное растяжение — руками двух крепких лаборантов?
Или это «эксклюзив» только для геосинтетики? У компании с мировым именем и передовыми R&D-центрами почему-то не нашлось сертифицированного оборудования для ключевого продукта ГТС. Вместо этого — «уникальная установка» в подвале института, собранная из того, что было под рукой.
Если калькулятор, с помощью которого проектируют опасные объекты, работает на данных, полученных из ведра с водой, то не пора ли срочно отзывать эти 1,8 млн м² проектов на перепроверку?
3. Методика «Ведро и насос»: High-Tech по-домашнему
Переходим к самой интересной части — той самой «уникальной установке» из статьи. Мы видим конструкцию, которая вызывает теплое чувство ностальгии по студенческим временам, университетской лаборатории и курсовой за первый семестр 1999 года:
- Рычаг из профильной трубы;
- Бытовой погружной насос (типа «Малыш»);
- Пластиковое ведро (32 л) в качестве груза;
- Электрическая цепь с лампочкой на 12В для фиксации момента прокола.
Серьёзно?
Компания с миллиардными оборотами, лидер рынка, называет это «научным прорывом»?
Инженерный вопрос к методике:
Авторы воспроизвели методику, аналогичную EN ISO 12236 (в РФ — ГОСТ 32804-2014, «Приложение Е») — статический CBR-прокол конусом, но на кустарной установке вместо сертифицированной разрывной машины.
- А как влияет жёсткость пластикового ведра на результаты?
- Вибрация от бытового насоса сказывается на статике прокола?
- А если воду заменить на горячую, а ведро на алюминиевое, коэффициенты изменятся?
Когда эксперимент проводится на установке, собранной из того, что нашли в ассортименте хозяйственного магазина, говорить о воспроизводимости результатов (главный критерий научности) становится сложно.
4. Археология нормативов: назад в 90-е
Самое удивительное, что установка с ведром нам знакома. Это не инновация 2025 года, а точная реализация «Приложения 3» к «Рекомендациям по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полимерных рулонных материалов» (ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева / АКХ им. К.Д. Памфилова / ООО «Гидрокор») от 1999 года, о чём авторы честно указали в статье.
Я прекрасно понимаю, почему в 1999 году писали про «рычаг, ведро и лампочку с батарейкой». Тогда в стране просто не было доступного оборудования, а нормативную базу нужно было создавать с нуля. Инженеры «Гидрокора» и ВНИИГа тогда создавали рабочую методику «из палок и верёвок», это был вынужденный шаг того времени.
Но тащить этот «костыль из 90-х» в 2025 год и называть это диссертационным исследованием и «уникальной технологией»? В эпоху, когда Роберт Кернер (Robert Koerner) уже 30 лет как описал методики Performance Tests (ASTM D5514) с гидростатическим давлением на реальном грунте? Это выглядит как минимум странно для отрасли, претендующей на технологическое развитие.
5. «Коэффициент Шрёдингера»
Выводы статьи — это отдельный вид искусства формулировок. Авторы умудряются в двух соседних абзацах заявить взаимоисключающие вещи:
Абзац 1: «В результате исследования установлены значения коэффициента влияния защитной прокладки, которые могут быть использованы в практике проектирования... Это обуславливает практическую значимость исследования».
Абзац 2: «Указанные результаты относятся к лабораторным индексным испытаниям, для изучения поведения геомембран в реальных условиях требуются дополнительные исследования».
Перевод на инженерный:
- Для прохождения госэкспертизы и закупки материалов «ГЕОПРУФ» от «ТехноНИКОЛЬ» — используйте смело.
- Если плотина потечёт или мембрана порвётся, мы вас предупреждали, это всего лишь лабораторный индекс, надо было исследовать дальше.
Такая позиция удобна для защиты диссертации и продаж, но опасна для реального проектирования. Использовать коэффициенты, полученные при проколе конусом за 5 мин, для расчёта надёжности сооружения со сроком службы 50 лет — риск, который проектировщик возьмёт на себя.
6. Отличие индексного теста от расчётного
Здесь важно разграничить два подхода, которые статья нечётко различает:
Индексные тесты (QC — Quality Control)
- ASTM D4833 / ENISO 12236 (ГОСТ 32804-2014, «Приложение Е») — именно это используется авторами.
- Быстрые, относительно простые.
- Калиброванный штырь/конус проникает в мембрану + грунт при постоянной скорости.
- Используются для контроля качества на производстве («Да/Нет: прошёл ли материал спецификацию?»).
Эксплуатационные испытания (Performance Tests)
· ASTM D5514 (Large-Scale Hydrostatic Puncture) — гидростатическое давление на реальном грунте.
- Моделируют реальные условия (грунт, давление, время).
- Учитывают ползучесть, температуру, химическую агрессию.
- Используются для проектирования долгосрочных сооружений.
Ключевой момент: статья и пресс-релиз предлагают применять коэффициент из индексного теста для расчётного проектирования. Это равносильно использованию результата тестирования шин на прямой асфальтовой дорожке для расчёта управляемости автомобиля в Альпах.
7. Вопросы, на которые нет ответов
Почему авторы не использовали:
- ASTM D5514 — стандартный Performance Test с гидростатическим давлением на реальных грунтах?
- Данные по ползучести (Reduction Factorfor Creep, RF_CR): Кернер показал, что долгосрочные коэффициенты на 30-50% ниже, чем краткосрочные?
- Термическую стабильность: как меняется модуль упругости геотекстиля и мембраны при +30°C в воде?
- Различные грунты: почему тесты не проводились на угловом щебне, песке, суглинке (то есть на том, что встречается в реальных ГТС)?
- Долгосрочные испытания: ведро наполнялось 5 мин, а реальный водоём или хвостохранилище «давит» 50 лет?
И главный вопрос: как быть с теми 1,8 млн м², которые уже запроектированы согласно этой «уникальной методике»?
Резюме
Статья и сопровождающая её PR-кампания оставляют двойственное впечатление. С одной стороны, они легитимизируют (для российского правового поля) тот факт, что геотекстиль защищает мембрану. Спасибо Кернеру: это было известно с 1996 года.
С другой стороны, попытка выдать кустарный индексный тест 25-летней давности за уникальную инновационную технологию, решающую все проблемы проектирования ГТС — это абсурд.
Основной риск: проектировщик, доверившись «флагману» и его калькулятору, заложит коэффициент запаса 1,25-1,7. А когда через 5 лет под давлением грунта мембрана лопнет (потому что ползучесть никто не считал), виноват будет не пресс-релиз, а инженер, поставивший подпись.
Совет проектировщикам
При использовании коэффициентов из этой статьи или калькулятора «ТехноНИКОЛЬ» спросите себя:
- Есть ли у меня данные по Performance Test (ASTM D5514) на грунтах объекта?
- Учитывал ли я Reduction Factor for Creep (RF_CR ≥1,5 по Кернеру)?
- Есть ли данные по долгосрочной прочности (>1000 ч)?
- Проверена ли совместимость материалов из конкретных партий?
- Применяются ли такие коэффициенты в проектах аналогичной сложности?
И самый главный вопрос: я точно инженер и понимаю, о чём все эти пункты?
Ведро дает индексный тест (QC). Для проектирования ГТС нужны Performance Tests (эксплуатационные испытания).
Заключение
Сектор российской геосинтетики развивается, но не так быстро, как хотелось бы. Статья 2025 года, которая воспроизводит методику 1999 года и называет это «уникальной технологией» — тревожный сигнал.
Для реального прогресса нужны:
- Инвестиции в лабораторное оборудование (а не в PR-компании «уникальных ведер»).
- Долгосрочные программы испытаний (не 5 мин, а 1000+ ч).
- И более критичное отношение к маркетинговым заявлениям.
«Ведро» сыграло свою роль в 90-е. В 2025 году ему место в музее, а не в расчётах ответственных сооружений.
Источники
[2] Koerner R.M. Designing with Geosynthetics, Vol. 1-2, 6th Edition. Xlibris, 2012.
[3] ASTM D4833 — Standard Test Method for Index Puncture Resistance of Geomembranes and Related Products.
[4] ASTM D5514 — Standard Test Method for Hydrostatic Puncture Resistance of Geosynthetics.
[5] EN ISO 12236 (Geosynthetics — Static puncture test (CBR test)) / ГОСТ 32804-2014 («Приложение Е»).
[6] Рекомендации по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полимерных рулонных материалов / ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, АКХ им. К.Д. Памфилова, ООО «Гидрокор». СПб, 1999-2010.
[7] Кравченко А.А., Саинов М.П. Оценка эффективности применения геотекстиля для защиты полиэтиленовой геомембраны от прокола // Гидротехника. 2025. №4. * - Примечание к иллюстрациям: Все рисунки взяты из разбираемой статьи. Используются исключительно в целях технической критики и анализа методологии в рамках принципа добросовестного использования (fair use). Ни одна иллюстрация не используется в коммерческих целях.