電気式ライナー健全性調査(漏水位置調査とも呼ばれる)は、ジオメンブレンの漏水箇所を検出するための設置後の品質管理手法です。ジオメンブレンは通常、液体または固体廃棄物の大規模な封じ込めに使用されます。これらの電気式調査技術は、設置済みのジオメンブレンの漏水箇所を特定するための最先端の手法として広く採用されており、地下水の長期的な保護と水資源の維持に不可欠です。環境規制でますます義務付けられるようになっているこれらの手法は、多くの現場所有者が責任ある環境管理者として、また将来の法的責任を最小限に抑えるために自主的に適用しています。
電気ライナーの健全性調査は、ジオメンブレン設置の品質管理の必要性に応えるため、米国環境保護庁からの資金提供を受けて、サウスウエスト研究所で最初に開発されました。この手法を解説した3つの技術論文が、1982年にサウスウエスト研究所によって発表されました。この手法の最初の商業的な応用は、チリ(1984年)、米国(1985年)、およびスロバキアで行われました。
これらの方法を扱った最初のASTM規格は2000年に草案が作成され、2003年に発行が承認された。
使用可能な方法は、調査中にジオメンブレンが露出しているか覆われているかによって、一般的に2つのカテゴリに分類されます。ASTM D6747 [ 1 ]は、さまざまな用途における電気探知技術の選択に関する標準ガイドを提供します。すべての方法において、ジオメンブレンの上部と下部の両方に導電性媒体が必要であり、調査領域を周囲の地面から電気的に絶縁する必要があります。電気ライナーの健全性調査が確実に実施できるように、設計段階での事前の検討が必要となる場合があります。
導電性裏地を備えた特殊配合のジオメンブレンは、ジオメンブレンの下に導電性媒体がない場合、例えば、一次ジオメンブレンと二次ジオメンブレンの間にジオネットまたはジオコンポジットのみが存在する二重構造施設の一次ジオメンブレンや、斜面でジオメンブレン間に水を注入できない場合などに、調査を実施できます。また、これらの用途向けに、電気調査を可能にする特殊配合の導電性ジオテキスタイルも利用可能です。
電気ライナー完全性調査の適用におけるジオシンセティック粘土ライナーの電気伝導性については議論がある。 [ 2 ] ジオシンセティック粘土ライナーの含水率は、シートが工場から出荷される時点では方法に十分であるが、シートが現場に設置される間に乾燥する可能性がある。これは、一次ジオメンブレンと二次ジオメンブレンの間にあるカプセル化されたジオシンセティック粘土ライナーにとって問題となる。カプセル化されたジオシンセティック粘土ライナーは、下層の地盤土から水分を吸い上げることができないためである。建設プロセスの一部として銅線を追加することで、ジオシンセティック粘土ライナーが電気を伝導し、調査を実行できるようになる。
水たまり法(ASTM D7002)[ 3 ] 、ウォーターランス法(ASTM D7703)[ 4 ] 、および新たに導入されたアークテスト法(ASTM D7953)は、裸のジオメンブレンに使用されます。水たまり法とウォーターランス法では、ジオメンブレンに水を噴霧して、ジオメンブレンの上に電気伝導層を形成します。低電圧の直流電源をジオメンブレン上の水に印加し、ジオメンブレンの下の地面に接地します。漏水検知装置には、印加電圧回路と直列に接続された電流計があります。電流計は、漏水があると電流の増加を記録し、可聴音と電流レベルの視覚的な増加をもたらします。水ベースの裸のジオメンブレンライナーの完全性法の期待される最小感度は、直径1ミリメートルの円形の漏水です。アークテスト法では、水は必要ありません。ジオメンブレンの上部に、非常に低い電流で高電圧(約5000V~35000V)を印加し、その下の導電層に接地します。穴が存在する場合、可聴アラームとともに電気アークが発生します。アークテスト法は、漏水箇所を通して水が十分に接触することに依存しないため、水を用いた方法よりも感度が高く、ほとんどのタイプのライナー構造(池、埋立地、タンクなど)で比較的容易に実施できます。アークテストによる裸のジオメンブレンライナーの健全性評価方法の最小感度は、ピンホール状の漏水です。
導電性裏地付きジオメンブレンの場合、スパークテストを実施できます(ASTM D7240)。[ 5 ] スパークテスト方法では、露出したジオメンブレンに水を噴霧しません。ジオメンブレン全体に高直流電圧を印加し、ジオメンブレンに破損がある箇所で火花を発生させます。
双極子法(ASTM D7007 または ASTM D8265)[ 6 ] [ 7 ]は、土質または水で覆われたジオメンブレンに使用されます。高電圧の直流電源がジオメンブレン上の媒体に印加され、ジオメンブレンの下の土壌に接地されます。電圧ポテンシャルの測定は、調査エリアの表面全体にグリッドパターンで双極子プローブを使用して行われます。漏洩箇所の電圧場における特徴的な正弦波パターンによって、穴の位置を特定できます。データ収集と電圧マッピングは、品質保証文書と追加の調査監視を提供するために、この方法と併用されることがよくあります。双極子調査方法の感度は、土で覆われたジオメンブレンの被覆材の含水率、深さ、鉱物組成、および溶液で覆われたジオメンブレンの電気伝導率などの現場条件に大きく依存します。土で覆われたジオメンブレンの予想される最小感度は、土質深さが 最大 600 mm の場合、直径 6.4 mmです。 水で覆われたジオメンブレンの予想される最小感度は、 直径1.4mmである。