n1.docx
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТА
Кафедра: «ТТС»
на тему: «Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве»
Выполнил: ст. гр. МСО-07-1
Микуров И.С.
Проверил: Яркин А. В.
Тюмень 2011
Введение
Достаточно широкое распространение в укреплении автомобильных дорог получили геосинтетические материалы, по-другому это называется: "Армирование автомобильных дорог".
Область применения геосинтетиков очень широка, а использование - эффективно, Геосинтетические материалы в Европе применяются уже несколько десятилетий, совершив практически революцию в дорожном, гражданском и специальном строительстве. Экономическая эффективность и широкая область применения геосинтетиков, в т.ч. в областях, где они практически незаменимы, позволяют говорить о них как весьма перспективных материалах.
Использование геосинтетики в дорожном строительстве уже имеет свою историю, хотя и не очень продолжительную. За рубежом геосинтетику в виде геотекстилей применяют с конца 60-х годов.
Производство этих материалов в мире развивалось стремительно, и в настоящее время на мировом рынке предлагается большое количество различных видов геотекстилей, геосеток, георешеток и геосот, геонитей, а также геоплит, используемых в качестве термоизоляторов. Все они различаются по своему назначению, составу исходного сырья, технологии получения, расходу полимера, физико-механическим характеристикам, ширине полотен и т.п. В частности, геотекстиль (нетканые полотна иглопробивного или клеевого способа производства) изготавливают из синтетических волокон: полиэфир (лавсан), полипропилен, полиамид (капрон); геосетки - из полиэфирных или полипропиленовых нитей повышенной прочности, стеклоровингов; геоплиты - на основе полистирола.
1. История развития применения геосинтетических материалов в РФ
Начало российскому опыту применения геосинтетики было положено в середине 70-х годов сначала закупками этих материалов за рубежом, в частности, в Венгрии и Чехословакии, затем - интенсивными научными исследованиями в отраслевых научно-исследовательских институтах и собственными разработками предприятий-производителей. В настоящее время в мире выпускается примерно 380 различных видов геосинтетических материалов. Применение геосинтетики предусматривается в проектах более 100 тысяч различных сооружений ежегодно во всем мире.
Причины этого основаны на двух основных факторах: экономический - применение геосинтетических материалов позволяет существенно снизить капиталовложения при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог; экологический - использование геосинтетических материалов благоприятно для окружающей среды (уменьшается расход природных материалов, снижаются объемы подготовительных геотехнических работ и т.д.).
Дополнительно использование геосинтетики позволяет:
повысить долговечность конструкций земляного полотна и дорожных одежд;
повысить качество работ;
уменьшить объемы переделок (дополнительных работ);
повысить культуру производства.
И, наконец, условия рыночной экономики и экономической самостоятельности заставляют считать деньги и строителей. Например, применение геосеток из стеклоровинга для армирования асфальтобетона дает возможность снижать толщину последнего до 20%.
2. Геосинтетические материалы
Геосинтетические материалы (геосинтетики) – группа синтетических материалов нашедших широкое применение в дорожном и гражданском строительстве, применение геосинтетиков открывают новые возможности решения самых различных задач при проектировании и строительстве дорог, а также сложнейших инженерных сооружений.
Геосинтетики - это полимерные материалы, предназначенные для изменения естественных свойств грунтов. Изменение, как правило, касается фильтрационных свойств почвы (обычно производится понижение коэффициента фильтрации слишком рыхлого грунта), или же ее прочностных характеристик (например, с помощью армирования георешетками повышается прочность слабых грунтов).
Специалисты отдела геосинтетики компании "Евроизол" предлагают такое определение этим материалам: "Геосинтетик-это материал, у которого хотя бы один из составляющих изготовлен из синтетического или естественного полимера в виде полотна, ленты или трехмерной структуры, которая используется в контакте с грунтом и другими строительными материалами. Объединение грунта с ГС следует рассматривать как образование нового композитного материала, который объединяет в себе функции как грунта, так и синтетического материала".
Качественные и химико-физические характеристики геосинтетиков обусловлены свойствами полимеров, применяемых для их производства.Так, такие качества, как водо- и морозостойкость, устойчивость к коррозии, малый вес, высокая прочность на растяжение - "заслуга" полимеров, В то же время, недостатки полимеров (быстрое старение под воздействием УФ-излучения, падение прочности при температуре + 80 -120°С, горючесть) нивелируются спецификой применения ГС. Материалы используют в конструкциях, подавляющую часть объема которых составляют грунты или сыпучие горные породы, защищающие полимеры от световых и температурных воздействий.
Прародителем геосинтетических материалов считают геотекстиль. Те же зарубежные нормативы изначально создавались на эти материалы.
В зависимости от области применения в грунтовых конструкциях геосинтетики в целом могут выполнять такие функции:
армирование, для улучшения сопротивления сдвигу зернистых материалов;
разделение, для сохранения конструктивной целостности зернистых слоев;
фильтрация, для пропуска жидкости и удержания грунтовых частиц;
дренаж, для сбора и отвода жидкости за пределы конструкции;
контроль эрозии, при предотвращении эрозии грунта под действием воды или ветра;
защита, для предотвращения повреждения конструктивного слоя, например, изоляции вокруг искусственных сооружений в земляном полотне при их засыпке;
изоляция, для предотвращения миграции жидкостей и газов.
Первая двуосная георешетка была произведена в 1980-х годах путем экструзии полотна полиэтилена или полипропилена, перфорированного после растягивания регулярной сетью шаблонных отверстий. Такие экструдированные и ориентированные георешетки называются неэластичными (жесткими) георешетками. Двуосные георешетки получили широкое применение при строительстве дорог, аэродромов, контейнерных площадок, автостоянок и.т.д. на слабых и неоднородных грунтах.
Основной принцип работы двуосных георешеток состоит в исключении взаимопроникновения конструктивных слоев и фиксации заполнителя за счет расклинивания его частиц в ячейках георешетки. При заполнении и уплотнении инертным материалом ячеек георешетки, частицы материала фиксируются в ячейках, и создается эффект "механической стабилизации". Двуосная георешетка обладает высокой жесткостью, что позволяет выдерживать высокие нагрузки при низких деформациях.
Рис. 2.1. Георешетка двуосная
Преимущества применения:
увеличение несущей способности основания укреплённого участка;
разделение несвязных слоёв, защита от проникновения крупнозернистого материала в нижние слои;
уменьшение величин деформаций от морозного пучения;
позволяет не увеличивать толщину балластной призмы на слабых грунтах;
снижение скорости осадки оснований;
увеличение скоростного режима движения (железнодорожное основание).
Геосетки ССНП - геосинтетики изготавливаемые из сеток стеклянных нитепрошивных пропитанных. Применяются при строительстве или ремонте жестких дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием. Применение геосеток в дорожном строительстве позволяет решить ряд существующих проблем.
Геосетки ССП - Нефтегаз геосинтетики предназначенные для армирования, стабилизации слабых грунтов, сооружения временных дорог, обеспечения местной устойчивости откосов и склонов.
Рис. 2.2. Геосетка
Геосетка стеклянная марки ССНП-34БТ производства ОАО "СТЕКЛОНиТ" (г. Уфа) представляет собой сетку из двух слоев ровинга, скрепленных между собой прошивной нитью и пропитанную связующим составом для повышения прочности и адгезии к асфальтобетону. Рассмотрим механизм взаимодействия геосетки марки ССНП и асфальтобетонного слоя. Асфальтобетон является идеальным материалом для устройства покрытий нежесткого типа, так как благодаря высокой вязкости асфальтового вяжущего и шероховатости зерен заполнителя обладает высоким сопротивлением кратковременным нагрузкам.
Проведенные испытания образцов - балочек, изготовленных из двухслойного асфальтобетона (верхний слой толщиной 3 см, нижний слой - 4,5 см), армированных дорожной сеткой, расположенной между слоями асфальтобетона, и контрольных - неармированных - показали, что армирование асфальтобетона сеткой марки ССНП незначительно увеличивает предельное усилие и относительную деформацию на изгиб. Однако также было выявлено, что для разрушения образцов асфальтобетона с дорожной сеткой требуется в 2,85 раза больше энергетических затрат, а, следовательно, во столько же раз замедляется скорость образования трещин в асфальтобетоне. Таким образом, сетка ССНП повышает упругие свойства асфальтобетона, увеличивает его распределяющую способность, в результате чего напряжения от колес автомобиля распределяются на большую площадь, что способствует уменьшению концентрации напряжений и, следовательно, замедляет процесс образования трещин. Кроме того, сетка усиливает сопротивляемость разрыву дорожного полотна льдом, что немаловажно для регионов с жесткими климатическими условиями.
По своим эксплуатационным характеристикам дорожные сетки ОАО "СТЕКЛОНиТ" не уступают соответствующим зарубежным материалам и могут значительно повысить транспортно-эксплуатационные показатели покрытий, увеличить межремонтные сроки, а в целом высвободить материальные средства на другие виды работ и объекты. Сетки ССНП доказали свои исключительные качества в целом ряде проектов. Стеклосетки ОАО "СТЕКЛОНиТ" применялись при прокладке дорог в Санкт-Петербурге, Москве, Астане, при реконструкции аэропортов в Нижневартовске и Ханты-Мансийске.
Геотекстиль высокопрочный стабитекс
Геотекстиль Стабитекс (геоткань) - относится с разделу геосинтетиков представляет собой тканое полотно из высокопрочных полиамидных нитей. Применяется для строительства насыпей повышенной крутизны из сыпучих материалов возведения подпорных стен; защиты территорий от оползневых явлений; разделения грунтовых слоев; укрепления оснований железных и автомобильных дорог, стабилизации слабых грунтов. Геотекстиль повышенной прочности Стабитек является аналогом следующих материалов: геолон (geolon), полифелт (polyfelt), тайпар (typar),кортекс (kortex).
Рис. 2.3. Геотекстиль (геоткань)
Геотекстиль (дорнит)
Геотекстиль (дорнит) – геосинтетический материал представляет собой иглопробивное или фильерное нетканое полотно изготовленное из полиэфирных волокон. Превосходные физико-механические характеристики геотекстиля дорнит, а также массовость его использования в самых разных областях, позволяют утверждать, что геотекстиль дорнит лидер среди геосинтетиков по диапазону применения как в строительстве так и в быту.
Рис. 2.4. Геотекстиль (дорнит)
Применение геотекстиля дорнит:
геотекстиль используется в качестве разделяющего слоя (фильтра) между грунтом и заполнителем (песок, щебень и т.п.);
препятствует проникновению частиц грунта в дренажные системы (дренаж подвалов, плоских крыш);
при строительстве тоннелей геотекстиль защищает изоляционное покрытие от повреждений, образует дренажный слой, отводит грунтовую и ливневую воду к дренажу;
геотекстиль дорнит выполняет функции фильтра под береговым укреплением;
геотекстиль с высокой плотностью может использоваться в качестве армирующего слоя на слабонесущих грунтах;
используется для укрепления дна отстойников очистных сооружений, одновременно выполняя роль фильтра, заменяя слой песка;
применяется в качестве тепло и звукоизоляции;
при прокладке трубопроводов в качестве балласта.
Одной из перспективных конструкций для объемного армирования грунта является геотехническая решетка (георешетка). Георешетка - геосинтетик представляющий собой гибкий компактный модуль, состоящий из скрепленных между собой пластиковых лент, образующих в растянутом положении пространственную ячеистую конструкцию с заданными геометрическими сочетаниями и размерами. Георешетки устойчивы к действию ультрафиолетового излучения, пресной и соленой воды, химическому воздействию почвы и агрессивных сред. А главное материал долговечен, не токсичен и экологически безопасен. Совокупность этих факторов обуславливает технологический эффект использования георешетки.
Широкое применение обусловлено высокими физико-механическими свойствами: прочностью, низкой материалоемкостью к воздействию погодно-климатических и гидрогеологических факторов, долговечностью и экологической безопасностью.
В зависимости от условий строительства укрепление с применением георешеток может быть как однослойным с горизонтальной прослойкой из геотекстиля, так и многослойным, обеспечивающим равномерное армирование всего массива земляной насыпи.
Рис. 2.5. Георешетка объемная
Применение георешеток:
укрепление откосов и склонов, повышение общей устойчивости откосов;
железнодорожное строительство. Усиление балластной призмы;
освоение строительных площадок с минимальными затратами;
укрепление защитных сооружений трубопроводов;
использование георешетки дает возможность применения местных материалов при строительстве;
снижение прямых затрат за счет замены традиционных несущих, защитных и изолирующих типов укрепления до 20% от их стоимости;
при строительстве аэродромов.
Рис. 2.6. Георешетка объемная
Геомембрана
Геомембрана HDPE – это рулонный гидроизоляционный геосинтетический материал изготовленный из полиэтилена высокой плотности. Надежно защитить, обеспечить гидроизоляцию и отсутствие сырости в зданиях – это одна из главных задач современного строительного проектирования. Тех, кто понимает, как важно обеспечить надежность и безопасность зданий и сооружений, уже не устраивают существующие в настоящее время системы гидроизоляции; поэтому и была разработана геомембрана HDPE.
Геомембрана характеризуется высокой прочностью и стойкостью к воздействию различных веществ; это продукт, который, благодаря многочисленным выступам, позволяет вентилировать защищаемые поверхности и отводить от них влагу.
Применение геомембран HDPE:
гидроизоляция и укрепление откосов;
при строительстве водоемов и оросительных каналов;
защита внешней стороны стен;
защита подпорных стенок;
замена тощего бетона (подушки под фундамент);
вентиляция и дренаж внутренних стен;
вентиляция и восстановление старых помещений (защита внутренней стороны стен);
защита и двойная гидроизоляция;
дренаж, гидроизоляция и защита от корней;
укрепление, уменьшение толщины и изоляция;
гидроизоляция и защита от эрозии;
гидроизоляция и распределение нагрузки (при строительстве тоннелей).
Рис. 2.7. Геомембрана
3. Геосинтетические материалы в дорожном строительстве
Активизация дорожного строительства, как надеются операторы рынка геосинтетиков, благоприятно скажется на объемах продаж этих материалов. Во-первых, именно этот сегмент - один из основных потребителей геосинтетиков. Во-вторых, отечественные дорожно-строительные предприятия все чаще обращаются к применению более современных материалов и технологий, к которым, безусловно, относятся и геосинтетики.
В данном сегменте геосинтетические материалы используют для устройства откосов повышенной крутизны, подпорных стенок, усиливают основания дорожных насыпей. Кроме того, геосинтетики применяют для защиты конусов путепроводов, армирования асфальтовых покрытий, разделения конструкционных слоев дорожного "пирога", как элементы дренажных систем.
В дорожном строительстве преимущественно используют различные типы геотекстилей, как тканые, так и нетканые. При этом учитываются их более или менее выраженные характеристики - механические, фильтрующие.
Помимо геотекстилей, широко применяют георешетки с целью укрепления (армирования) откосов или дорожного полотна. Использование георешеток позволяет добиться значительной экономии строительных материалов: например, армирование слоя щебня в системе устройства дороги "дает" 60-70% экономии этого же щебня.
Применение геосинтетиков экономически эффективнее таких традиционных технологий, как строительство бетонных подпорных стен, замена грунтов при строительстве на слабых основаниях. В железнодорожном строительстве геосинтетики преимущественно используют для армирования железнодорожного полотна и насыпей (геотекстиль, георешетки).
Более того, осуществить качественное и отвечающее всем требованиям строительство взлетно-посадочных полос, мостов без геосинтетики, как отмечают специалисты, сегодня практически невозможно. Часто эти объекты возводятся на слабых грунтах, соответственно, требуют надежного и долговечного укрепления.
4. Применение геосинтетических материалов
При строительстве дорог (от пешеходных до железных) и стоянок обычно используют щебень. Но со временем на дороге на слабом основании (глина, торф или переувлажненные грунты) образуются колеи либо щебень вообще "тонет". Геотекстиль помогает в решении этих проблем, препятствуя перемешиванию щебенчатой засыпки с основанием и сохраняя первоначальную толщину засыпки, что в сочетании со значительным модулем упругости самого геотекстиля позволяет:
значительно увеличить несущую способность такой конструкции;
обеспечить повышенную степень уплотнения на этапе строительства, предотвращая вдавливание щебня в мягкую подоснову;
снизить разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза. Задержанные мельчайшие частицы (тонкодисперсные включения) действуют, как губка, впитывая воду и расширяясь при замораживании;
предупредить колееобразование.
снижение издержек на укладку (уменьшение использования щебня для достижения такой же несущей способности);
снижение времени строительства за счет более быстрой и качественной утрамбовки;
снижение стоимости технического обслуживания и увеличении срока работоспособности конструктива.
Широкое использование геотекстиль получил и при устройстве дорожек и площадок из тротуарной плитки. Мягкая (без бетонной стяжки) укладка тротуарной плитки значительно ниже по цене (разница в стоимости бетона и арматуры и работ доходит до 70%), он предотвращает вымывание песка, перемешивание его со щебнем или грунтовым основанием, увеличивает жесткость конструкции и значительно снижает вероятность просадок. Вы получаете превосходный результат, возможность легкого ремонта и перепланировки при значительно меньших материальных, трудовых и временных затратах.
Армирование насыпей
Рис. 4.1. Схема армирования
Используется с целью армирования мелкозернистого, связного грунта.
Препятствует обрушению откосов.
Снижает повышенное поровое давление грунта.
Во-первых, их применение позволяет оптимизировать экономические затраты и обеспечить высокое качество строительных работ по армированию и гидроизоляции конструкций и сооружений, основу которых составляют рыхлые горные породы - грунт, песок, гравийные смеси и т.п.
В мировой практике строительства геосинтетические материалы менее чем за 30 лет сделали существенные изменения во многих аспектах практики транспортного и гражданского строительства. Если в 70-х годах XX столетия на мировом рынке было всего 5-6 ГС, то в 2000 году их количество составляло порядка 600. Объемы использования составляют 1 триллион кв. м за год на общую сумму около 1,5 млрд у.е. Такие темпы роста и объемы указывают на чрезвычайно широкое применение и эффективность ГС в строительстве благодаря их свойствам и функциям в конструкциях. Во многих случаях использование ГС может существенно повысить запас прочности, долговечность и надежность, улучшить работоспособность и уменьшить стоимость, по сравнению с традиционными проектными решениями.
Так, по данным специалистов направления геосинтетики, применение ГС в дорожном строительстве, например, геотекстилей для борьбы с "отраженными трещинами" Polyfelt PGM 14 и PGM G (ремонт асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог) снижает напряжения на участках старых трещин до 40% за счет поглощения деформаций между старым и новым покрытием. А общий эффект от применения этих материалов - существенное замедление трещинообразования, увеличение межремонтного срока в три раза, экономия средств на эксплуатацию автодорог, регулярные текущие и объемные ремонты и усиления покрытия. Во-вторых, область эффективного применения геосинтетиков не просто широка. Материалы прекрасно работают там, где использование других решений дает не столь надежный и долговечный результат. Отечественное строительное производство, в отличие от западного, непосредственно в ракурсе широкого применения начало "рассматривать" геосинтетические материалы относительно недавно, и перечень проблем, связанных с применением этого материала, достаточно стандартен. Нет официальной украинской классификации этих материалов, что проистекает из вполне традиционной ситуации - отсутствия нормативов. Да и информированность о свойствах и преимуществах ГС заказчиков пока еще оставляет желать лучшего.
Заключение
Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве удешевляет его и делает его намного прочнее. Применение геосинтетиков экономически эффективнее таких традиционных технологий, как строительство бетонных подпорных стен, замена грунтов при строительстве на слабых основаниях. Применение геотекстиля значительно увеличивает несущую способность автомобильной дороги; обеспечивает повышенную степень уплотнения на этапе строительства; снижает разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза; предупреждает колееобразование.
С применением геосинтетических материалов снижается стоимость технического обслуживания и увеличивается срок работоспособности конструктива.
Геосинтетические материалы используются во всех отраслях строительства. Это материалы будущего. Развитие их должно увеличиваться.
Их применение улучшает как само строительство, так и его эксплуатацию. Срок службы конструкции с применением геосинтетических материалов увеличивается. Нужно больше использовать геосинтетики.
Список используемой литературы
1. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги/Госстрой СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР,1986.
2. Учебно-методическое пособие к выполнению рефератов по дисциплинам "Инженерная геология" и "Инженерно-строительная карстология"/ под ред. Мулюкова Э.И. УГНТУ, 2009. 29с.
Дорожная геосетка - это один из самых востребованных материалов на строительном рынке, представляющий собой геосинтетикое полотно с выраженной сетчатой структурой. Ячеистая структура формируется из прочных нитей, скрепленных в узлах прошивной нитью, путем переплетения, склеивания и другими способами. Геосетка поставляется в рулонах. Она изготавливается из разных полимеров, обладающими разнообразными техническими возможностями.
Дорожные геосетки используются не только на грунтовых поверхностях, но и при армировании асфальтобетона. Основная сфера применения геосеток — дорожное строительство. Данный материал позволяет значительно увеличить эксплуатационные характеристики дорожного полотна. Особенно актуально использование геосеток при строительстве взлетно-посадочных полос, поскольку на них оказывается повышенная нагрузка.
Рабочие характеристики
Дорожную геосетку обрабатывают специальным составом, который повышает физико-механические характеристики, благодаря этому она характеризуется следующими положительными свойствами:
- Безупречная прочность и хорошая сопротивляемостью к деформации;
- Дорожная геосетка устойчива к воздействию окружающей среды, то есть она не разрушается при повышенной влажности, при воздействии ультрафиолетовых лучей и не подвергается гниению;
- Эксплуатационный срок дорожной геосетки составляет от полувека и более.
Разновидности дорожных геосеток
Дорожная геосетка изготавливается из различных полимерных материалов:
- полиэфир;
- полиамид;
- полипропилен;
- полиэтилен;
- стекловолокно;
- полиэстер
Свойства и технические характеристики дорожной геосетки напрямую зависят от вида сырья, которое используется в качестве основы. Например, геосетка из полипропилена имеет высокие технические характеристики, но плохо переносит воздействие ультрафиолетовых лучей. А геосетки из полиэфира отличаются плохой сопротивляемостью к химически-агрессивным компонентам. Сетки на базе полиамида теряют свою прочность при повышенной влажности.
В зависимости от технологии формирования ячеек выделяют две разновидности геосеток: одинарного и двойного ориентирования. То есть, выбор геосетки зависит от условий проекта, и потребитель может выбрать материал, учитывая задачи, которые ему необходимо выполнить.
Развитие химической промышленности, за последнее время, шагнуло далеко вперёд. С каждым днём производители предлагают всё больший ассортимент продукции для многих отраслей народного хозяйства. Одним из относительно новых, инновационных материалов стал геотекстиль, который нашёл широкое применение в сельском хозяйстве, строительстве автодорог и гидротехнических систем, а также во многих других областях современной деятельности человека.
Геотекстиль что это такое и как используется
Геотекстиль – это водонепроницаемое и сравнительно прочное полотно
, изготавливаемое из синтетического материала, например, из стекловолокна или базальтового волокна, полипропиленовых или полиэфирных нитей, или других искусственных полимерных материалов. В зависимости от вида сырья, геотекстильный материал изготавливают сплавлением, склеиванием, способом игл пробивания или плетением одной непрерывной нити.
Этот уникальный материал используется в самых разнообразных сферах жизнедеятельности. Полотно применяют в сельском хозяйстве, для защиты растений от холода в зимний период и устройства карманов с плодородной почвой; в строительстве, для армирования грунтовых участков и дорог. А также такой материал находит применение и в пищевой промышленности.
Виды геотекстиля
В зависимости от применяемой технологии при производстве такого материала, геотекстиль классифицируется на два основных типа – полотно тканное и нетканое. Тканый материал изготавливают способом переплетения полиэфирных или синтетических нитей под прямым углом. При таком способе изготовления, прочность готового материала целиком зависит от исходной гибкости и прочности волокна, а также от расстояния между пересекающимися и параллельными волокнами.
Свойства геотекстиля
Характеристики и свойства этого материала зависят не только от метода его изготовления, но и от типа полипропилена, из которого он сделан. Ткань, для изготовления которой применяется первичный полипропилен, считается наиболее качественной. Это полотно белого цвета обладает максимальной устойчивостью к негативным воздействиям агрессивных химических веществ и к нагрузкам механического свойства.
А вот полотно, изготовленное из полиамидных, полистирольных и полиэфирных волокон имеет недостаточную стойкость к химическим препаратам , но при этом является довольно прочным и долговечным.
Смесовое полотно, в состав которого входят отходы производства текстильной промышленности (вискозные, шерстяные и хлопчатобумажные волокна), может подвергаться воздействию влаги и обладает наиболее низкими качественными показателями. Оно имеет грязный неоднородный цвет и быстро может разрушаться под воздействием внешних факторов.
Характеристики геотекстиля
Основные характеристики геополотна основываются на методе его изготовления и свойствах материала, из которого оно изготовлено:
- Срок эксплуатации материала не менее 25 лет.
- Обладает устойчивостью к гниению и воздействию грибка, различным повреждениям от грызунов и насекомых.
- Имеет хорошую защищённость от влияния влаги. Показывает прекрасные качественные показатели, даже при воздействии ультрафиолетового излучения и химической агрессивной среды.
- Полотно устойчиво к перепадам температуры (от 60 до 100℃).
- Обладает хорошей эластичностью и прочностью, что позволяет применять его как армирующий материал. Полотно способно удлиняться до 45%, при максимальном растяжении, при этом выдерживает нагрузку довольно длительное время.
- Имеет прекрасные фильтрующие свойства. Хорошо пропускает влагу, при этом задерживая различные частицы грунта.
- В процессе эксплуатации не образует вредных веществ, поэтому является экологически безопасным материалом.
- Материал устойчив к воздействию температуры и не загорается при воздействии огня открытого типа.
Плотность материала
В продажу геотекстиль поступает в виде рулонов длиной 50–350 м, шириной 1,5–5,5 м и плотностью 80–600 г/м 2 . Плотность ткани влияет на водопроницаемость и степень деформации материала. Плотность самого полотна отображает максимальную нагрузку, способную выдержать.
Именно от плотности ткани целиком зависит сфера её применения. Лёгкое полотно (150–200 г/м 2) применяется как фильтрующий материал при устройстве систем дренажа, укладки дорожек и систем защиты от сорняков на приусадебном участке.
При помощи материала средней плотности (200–350 г/м 2) производят защиту почвы от эрозии, разделяют грунт на слои и укрепляют его.
А вот самый плотный материал (350–600 г/м 2) используется при разделении слоёв почвы в строительстве дорог и создания защиты при возведении дамб и береговой зоны.
Геотекстиль в дорожном строительстве
Применение ткани в дорожном строительстве исключает перемешивание слоёв песка и гравия, что увеличивает прочность асфальтового покрытия дорожного полотна и повышает его надёжность и плотность. Использование плотного материала позволяет равномерно распределить нагрузку на дорожное полотно при движении транспорта, что защищает конструкцию дорожного покрытия от трещин.
Способность текстиля к фильтрации влаги исключает возможность вымывания полотна автомобильной дороги, что не даёт образовываться выбоинам и провалам на дороге. Поэтому срок безопасной эксплуатации автомобильной дороги увеличивается в полтора раза, а, соответственно, снижает расход строительного материала для ремонтных работ, при высоком качестве покрытия.
Широкое применение получил текстиль при устройстве дорожки для пешеходов из брусчатки или плитки тротуарной. Ткань монтируется на, предварительно утрамбованный, дренажный слой гравия (5–7 см). Поверх ткани насыпают подушку из карьерного песка и укладывают плитку . Текстиль исключает перемешивание земляного и песчаного слоя, а также препятствует заиливанию дренажного слоя из гравия. В результате проведения таких работ плитка не подвержена проседанию, что увеличивает срок её службы в несколько раз.
Геотекстиль применение на даче
Широко применяется геоткань для повышения качества почвы в случае глинистых или щелочных грунтов. В месте посадок садовых растений с этой целью производится разделение грунта с помощью такого материала. Почва, которая непригодна для выращивания растений, снимается до определённого уровня, необходимого для полноценного развития корневой системы посадок. Затем укладывают слой текстиля и заполняют нишу слоем плодородной почвы. В таком случае материал не даёт смешиваться разным слоям грунта.
Очень эффективно применение полотна в борьбе с сорняками на дачном участке . Для этого материалом покрывают клумбы, грядки или кустарники, при этом проделывая отверстия в текстиле только под полезные насаждения. Рост корней насаждений направляется в вертикальной плоскости, при такой специальной укладке материала, а садовые дорожки надёжно защищены от разрастающихся корней сорной травы.
Многие дачники применяют ткань в виде укрывного материала, укутывая кустарники и деревья для защиты от насекомых, птиц или грызунов. Широкое применение получил этот материал при обустройстве парников, так как он намного прочнее стандартной полиэтиленовой плёнки. Для такого укрытия используют материал с небольшой плотностью (20–30 г/м 2), который даёт возможность проникать солнечным лучам и дождевой воде во внутреннее пространство теплицы.
Широко применяется полотно и в ландшафтном дизайне участка на даче. При его помощи создаётся необходимый рельеф местности, путём сдерживания подвижности грунта под воздействием воды.
Если вы решили обустроить на участке бассейн или пруд, то лучшего способа, как использовать полотно вам не найти. Выкопав котлован под водоём, дно его засыпают песком с гравием, а затем укладывают слой изоляционного материала и сверху полотно из текстиля. Такая конструкция надёжно укрепляет берега бассейна и способствует его декоративному оформлению .
Применение полотна в строительстве зданий
При строительстве зданий текстиль используется для устройства гидроизоляции подвальных помещений, кровли. Самым прогрессивным способом использования геотекстиля считается создание кровли плоского инверсионного типа. Этот вид кровли позволяет создать конструкцию живого газона или площадок для отдыха .
Устройство кровли такого типа производится на основание перекрытия здания, покрытого битумным раствором и слоем гидроизоляции. Поверх укладывается утеплитель для кровли и наносится слой текстиля. На полотно текстиля наносят песчано-цементную подушку и слой плодородной почвы для газона.
Фильтрующие свойства полотна применяются при устройстве фундамента строительного объекта, предотвращая образование провалов грунта и заиливания основания здания. Площадь укладки полотна должна быть больше площади основания строения. Текстиль расстилается с превышением от стен дома на один метр.
Укладка геополотна
Укладка такого приспособления сложности большой не представляет. Предварительно необходимо максимально выровнять поверхность и утрамбовать грунт. Для создания ровной площадки, можно применять песчаный настил. Затем укладывается полотно текстиля внахлёст на 10–15 см. Затем закрепляется геотекстиль способом насыпки слоя песка или щебня вручную, избегая при этом возможности возникновения складок, морщин и повреждений материала.
Уложенное, согласно технологии, полотно имеет длительный срок эксплуатации
.
Самым распространённым видом геотекстиля является Дорнит, который разработан по французской технологии российскими специалистами. Это полотно не уступает по своим характеристикам полотну зарубежных изготовителей, так как произведено по оригинальной технологии термической и механической обработки волокон искусственного вида.
Недостатками геополотна является:
- Неустойчивость к прямому воздействию солнечных лучей.
- Высокая стоимость некоторых видов из полипропиленового волокна.
Помните, что при покупке полотна из текстиля нужно учитывать его характеристики, прочность и плотность ткани. В принципе нет особых противопоказаний при использовании этого материала.
Геосинтетические материалы (геосинтетики) в своем составе имеют хотя бы одну часть, изготовленную из синтетических или натуральных полимеров. Используются для повышения технических характеристик грунтов и элементов строительных конструкций. Основными исходными полимерами для большинства геосинтетиков являются полиэфир (РЕТ), полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), полиамид (РА), полиарамид. Предлагаемые нами материалы для дорожного строительства и иных сфер применения включают: геотекстиль , георешетку , габионы , геоматы , газонную решетку , геомембрану .
ГЕОТЕКСТИЛЬ
В мировой практике современного строительства активно используется все многообразие так называемых геосинтетиков, основную долю которых составляет геотекстиль в виде тканого или нетканого материала на основе синтетических полимерных нитей. Такое геосинтетическое полотно обладает высокими физико-механическими свойствами (в частности изотропностью), а также стойкостью к различным химическим соединениям (кислотам, щелочам). Геотекстиль не подвержен воздействию плесени и грибков, гниению, прорастанию корней. Этот материал успешно применяется в следующих сферах: дорожное строительство, строительство туннелей, гидротехнических сооружений, железных дорог и прочее.
ОБЪЕМНАЯ ГЕОРЕШЕТКА
это ячеистый по структуре геосинтетический материал, в основе которого гибкий каркас в форме пчелиных сот. При эксплуатации его можно заполнять бетоном, щебнем или почвогрунтом с семенами растений. В дорожном строительстве этот материал применяется с целью предохранения конусов, защиты откосов от эрозии, армирования оснований и пр. Наиболее широкое распространение георешетка получила при строительстве железных дорого, аэродромов, в строительстве автодорог в вечномерзлых грунтах. С помощью объемной георешетки решается вопрос защиты конусов путепроводов, противоэрозионной защиты откосов, армирования слабых оснований, строительства подпорных стен, устройства временных дорог.
ПЛОСКАЯ ГЕОРЕШЕТКА
используется во многих сферах строительства. Это сетчатое изделие с квадратными ячейками делает любые покрытия надежнее и долговечнее. Производится этот материал экструзионным способом, в виде рулонов шириной от 2 до 4 м. Сама по себе плоская георешетка очень удобна в перевозке, она легкая и гибкая. Георешетка и меет довольно высокие прочностные характеристики, размер ячеек и её структура наилучшим способом подходит для расклинцовки щебня фракции 40-70, что позволяет использовать ее в основании дорожного полотна.
ГЕОСЕТКА
Геосетка или стеклосетка (как иначе её нередко называют) является нитепрошивным материалом, состоящим из сверхпрочных синтетических нитей, скрепленных между собой. Производства такого геосинтетика возможно выполнять с пропиткой из битумной эмульсии. Преимуществом геосетки является её устойчивость к разрушению и коррозии, что существенно увеличивает срок её эксплуатации. Этот геосинтетический материал успешно используется в дорожном строительстве и реконструкции (укрепление откосов, оснований, склонов).
ГЕОМЕМБРАНЫ
Производство полимерной геомембраны выполняется из высококачественного полиэтилена и углеродного стабилизатора. Эластичность этого геоматериала даже при низких температурах позволяет активно использовать его в гидроизоляции промышленных объектов. Также, геомембрана успешно применяется для строительства искусственных водоёмов и оросительных каналов. Наиболее устойчивый тип данного геосинтетического материала может прослужить до 50 лет.
ГАБИОНЫ
Габионы - это объёмные сетчатые конструкции, которые изготавливаются из металлической оцинкованной сетки двойного кручения. Они имеют шестигранные ячейки с полимерным, цинковым или гальфан-покрытием, которые заполняются камнем или иным наполнителем. Такой материал широко применяется при формировании русел, укреплении берегов, для защиты от паводков и обвалов, а также в ландшафтном дизайне.
ГЕОТЕКСТИЛЬ
Геотканями называют отдельный класс материалов, используемых в дорожном строительстве при контакте с грунтом. Особая структура, полученная посредством плетения или механического крепления волокон, обуславливает особые характеристики. Традиционно геоткань производят из полиэфира и полипропилена, встречаются также материалы, полученные из восстановленных полимеров. Третий тип значительно дешевле, но при этом он проигрывает по своим физико-техническим свойствам. Включение в полотно натуральных материалов снижает влагостойкость, делает материал уязвимым к воздействию органики, агрессивных химических сред.
1. В дорожном строительстве:
- Асфальтные и асфальтобетонные покрытия;
- Грунты в основаниях дорожных насыпей;
- Слои насыпей на слабых основаниях;
- Склоны кюветов, обочины.
2. Для защита от эрозии слабых участков при укреплении откосов.
3. Для армирования асфальтобетона в дорожном и гражданском строительстве.
4. Для строительства взлетно-посадочных полос и подъездных путей в аэропортах.
5. Для армирования грунтов и связывания несущих опор в мягких, сыпучих грунтах для снижения нагрузок в промышленном и гидротехническом строительстве.
6. Геосетка с геотекстилем - сооружение дренажных систем и подготовка грунта строительных площадок, в которых данный геокомпозит из геосетки и геотекстиля может распределять нагрузки и создавать, например, эффект противоскользящего слоя над гидроизоляцией.
ГЕОСЕТКА ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОНА
Геосетка для армирования асфальтобетона продлевает эксплуатацию магистралей из бетона, которых с каждым годом эксплуатируют все больше и больше.
Сеточное армирование позволяет распределить локальные нагрузки на всем объеме дорожного полотна, находящегося в непосредственной близости. Кроме того, геосетка для армирования асфальтобетона распределяет также и внутренние напряжения, возникающие в процессе усадки бетонного раствора, твердеющего постепенно.
Армировать бетон сеткой из металла – это дорого и недолговечно. Альтернатива металлической сетки – это сетка базальтовая или сетка из стекловолокна, обладающая необходимыми для этого характеристиками:
- химической инертностью (такие сетки не подвержену влиянию щелочной бетонной среды и температурных перепадов);
- уникальной упругостью (геосетка распределяет местные нагрузки);
- небольшим весом и несложным монтажом, доступной стоимостью и продолжительным сроком службы.
Если сравнивать геосетку для дорожного строительства с геосеткой грунтовой, то первый материал обрабатывается битумом (для повышения его эксплуатационных характеристик).
ГЕОСЕТКА ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Дорожное покрытие подвергается воздействию больших транспортных потоков и разрушается с каждым днем, являя автолюбителям ямы, трещины и выбоины. Происходит это из-за того, что основание дорожного покрытие недостаточно подготовлено к таким нагрузкам. Геосетка для дорожного строительства помогает повысить прочностные характеристики растяжения покрытия из асфальтобетона и оптимизировать его восприятие напряжений горизонтального характера. Геосетку дорожную можно использовать как для строительства новых дорог, так и для ремонта старых.
Благодаря применению геосетки в дорожном строительстве можно значительно улучшить долговечность и характеристики эксплуатации дороги. А если геосетка применяется с геотекстилем, то это позволит использовать при возведении дороги гораздо меньший объем сыпучих фракций, что не изменит качество конструкции, но значительно повлияет на ее стоимость в сторону удешевления.
ВИДЫ ГЕОСЕТОК
По способу формирования геосетки подразделяются на двуосные (биаксиальные или двойного ориентирования) и одноосные (моноаксиальные или моноориентированные).
Двуосные плоские геосетки с ячейками прямоугольной формы разработаны для строительства на слабых грунтах. Геосетки двойного ориентирования способствуют распределению нагрузок (в том числе и динамических) при закладке фундаментов или оснований постоянных и временных, например, нефтепромысловых дорог.
Одноосные геосетки из длинных вытянутых ячеек обладают высокой прочностью на растяжение в одном направлении и служат для укрепления грунтов при сооружении террасных стен, обсыпных устоев, откосов и оползневых участков.
Виды геосеток определяют их особенности и применение.
ГЕОСЕТКА 20 20
Геосетка 20 20 применяется как на грунте, так и для дорожного строительства. Этот рулонный материал, изготовленный из полипропилена, позволяет укрепить основание, предотвратить движение сыпучих фракций материала.
Маленький размер ячейки в геосетки с данными параметрами позволяет удержать даже самые мелкие фракции засыпных материалов.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОСЕТКИ 20 20
|
Наименование показателей |
Единицы измерения |
Результаты испытаний |
||
| 1) Поверхностная плотность, не менее | ||||
| 2)Максимальная нагрузка при испытаниях на рястяжение, не менее | вдоль | |||
| поперек | ||||
| 3) Нагрузка на растяжение при относительном удлинении 2%, не менее | вдоль | |||
| поперек | ||||
| 4) Нагрузка на растяжение при относительном удлинении 5%, не менее | вдоль | |||
| поперек | ||||
| 5) Относительное удлинение при максимальной нагрузке, не более: | вдоль | |||
| поперек | ||||
| 6) Размер ячейки | по длине | |||
| по ширине | ||||
| 7) Перекос ячеек | ||||
| 8) Ширина рулона | ||||
| 9) Длина рулона | ||||
| 10) Стойкость к действию химических сред (нагрузка от первоначальной), не менее | ||||
ГЕОСЕТКА 40 40
Геосетка 40 40 увеличивает прочность дороги в условиях ее строительства на самом сложном грунте, смешанном или глинистом.
Геосетка 40 40 применяется тогда, когда геосетку необходимо уложить непосредственно на сам грунт. Также, применяя ее как прослойку, вы помогаете удержать от движения щебень.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОСЕТКИ 40 40
|
Наименование показателя |
Геосетка |
|
| Размеры ячейки | ||
|
20, 25, 37, 40, 50 |
||
|
20, 25, 37, 40, 50 |
||
| Размеры рулона | ||
| - ширина рулона, м | ||
| - намотка, м | ||
| Сырье | ||
| - основа |
полиэфир |
|
| - пропитка | полимерная | |
ГЕОСЕТКА 50 50
Геосетка с параметрами ячейки 50 50 обладает свойствами, позволяющими использовать ее для дорожного строительства, а также для возведения покрытия площадок аэровокзалов.
Геосетка 50 50 – это две пряди нитей из стекловолокна, соединенные третьей нитью, которая называется прошивной. Материал пропитывается специальным полимерным составом. Это позволяет достигать необходимую устойчивость к воздействием внешней среды (как химическим, так и физических).
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОСЕТКИ 50 50
|
Наименование показателя |
Геосетка |
|
| - в продольном направлении, кН/м 2 | ||
| - в поперечном направлении, кН/м 2 | ||
| Размеры ячейки | ||
| - в продольном направлении, мм | ||
| - в поперечном направлении, мм | ||
| Размеры рулона | ||
| - ширина рулона, м | ||
| - намотка, м | ||
| Удлинение при максимальной нагрузке | ||
| - в продольном направлении, % | ||
| - в поперечном направлении, % | ||
| Допучстимая потеря прочности на растжение после 50 циклов промораживания-оттаивания не более, % | ||
| Сырье | ||
| - основа |
полиэфир |
|
| - пропитка |
полимерная |
|
ГЕОСЕТКА 100
Геосетка 100 представляет собой дорожную полимерную сетку, созданную на основе нитей из полимеров, соединенных между собой еще одной нитью – связывающей.
Дорожная полимерная геосетка 100 армирует дорожные одежды, вступающие в контакт с крупными фракциями материалов. Полиэфирные нити в ее составе помогают сохранять устойчивость к воздействию агрессивной внешней среды.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОСЕТКИ 100
|
Наименование показателя |
Геосетка 100 |
|
| - в продольном направлении, кН/м 2 | ||
| - в поперечном направлении, кН/м 2 | ||
| Размеры ячейки | ||
| - в продольном направлении, мм | ||
| - в поперечном направлении, мм | ||
| Размеры рулона | ||
| - ширина рулона, м | ||
| - намотка, м | ||
| Удлинение при максимальной нагрузке | ||
| - в продольном направлении, % | ||
| - в поперечном направлении, % | ||
| Допустимая потеря прочности на растяжение после 50 циклов промораживания-оттаивания не более, % | ||
| Поверхностная плотность, г/м² | ||
| Сырье | ||
| - основа |
полиэфир |
|
| - пропитка |
полимерная |
|
ПРОИЗВОДСТВО ГЕОСЕТКИ
Производство геосетки «Геофлакс» происходит на трех различных технологических линиях.
Возможно производство следующих типов геосеток:
- Экструдированные геосетки из полиолефинов;
- Клееные геосетки из стекловолокна;
- Прошивные геосетки из стекловолокна и полиэфирной нити.
Производительность линий – до 5т в день. Оборудование европейского и азиатского происхождения обладает высокой производительностью, автоматизированным программным управлением для контроля и оперативного внесения изменений в производственный процесс.
Благодаря вариативности производственных способов, геосетки получаются не только с разными свойствами, но и из разных видов сырья, с разным скреплением в узлах геосетки. Основными требованиями к геосеткам являются:
- Устойчивость к воздействию загрязненных вод;
- Устойчивость к воздействию природных факторов;
- Стойкость к действию агрессивных сред, возможных в условиях эксплуатации;
- Стойкость к воздействию ультрафиолета;
- Прочность и стабильность свойств геосетки.
КАКУЮ ГЕОСЕТКУ ВЫБРАТЬ?
Из многообразия видов и типоразмеров геосетки появляется вопрос. Какую же геосетку выбрать?
Геосетки из синтетических материалов, такие как ССП, ССНП или ДСК, можно подбирать, основываясь на назначении, вида сырьевого материала и способа формирования ячеек. Как правило, геосетки, независимо от вида, применяются в строительстве, благоустройстве, планировке грунтов. Геосетки служат для армирования, разделения и борьбы с эрозионными процессами. Определившись с целью использования, нужно выбрать конкретный вид геосетки – геосетку дорожную, геосетку грунтовую.
При выборе геосеток по признаку исходных свойств сырья, нужно ориентироваться на характеристики устойчивости данного материала к гидро-, био-, хим- и термовоздействию.
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
Геосетки из стекловолокна безусловно дешевле геосеток из ПЭ, хотя их небольшая эластичность существенно подрывает позиции. Полиэфирные геосетки прочны, не гниют, эластичны (устойчивость растяжения до 25 %), технологичны.Для наилучших результатов при создании дороги полиэфирные геосетки имеют низкое растяжение до разрыва, и стеклосетки со своими сравнительно высокими показателями подходят оптимально. Ввиду данных различий в свойствах получили распространение технологии производства геосеток из многоволоконных стеклянных ровингов с волокнами из ПЭ в уточном направлении.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЕОСЕТОК ИЗ ПОЛИЭФИРА И СТЕКЛОВОЛОКНА
Геосетки стеклянные хуже эксплуатируются при негативных природных факторах и разрушаются гораздо быстрее, чем геосетки полиэфирные, которые потенциально работают более 100 лет.
Стекловолокно при всех их высоких силовых особенностях разрушаются и интенсивно стареют при длительном взаимодействии с грунтовыми водами и отрицательными температурами, свойственными российским условиям, поэтому требуют дополнительной защиты.
Но и полиэфирные геосетки высокочувствительны к условиям эксплуатации - следует ограничивать их использование с цементными и железобетонными элементами без специальных защитных добавок в силу их реакции к щелочам. Геосетки, как правило, пропитываются полимерами, пластизолями или битумными дисперсиями. Для работы в грунте геосетка пропитывается поливинилхлоридом, в структуре дорожной одежды - битумом.
Небольшой уровень ползучести полиэстера и полиэфира в нитях геосетки выделяет ее на фоне стеклянных, так как последняя при монтаже между разными асфальтными смесями склонна к деформации под действием асфальтоукладчиков и катков. Для облегчения процессов монтажа геосетки, улучшения контакта между слоями в качестве беспрепятственного связующего геосетка дополняется нетканым геотекстилем.
Зачем изучать анатомию и физиологию Для чего нужны знания анатомии
Конспект НОД «Путешествие в страну знаний» в подготовительной группе Дядя, длинный и худой, носит воду бородой
Что делать, если затопили соседи Дела о затоплении квартиры жильцами
Охота на зайца троплением
Как приготовить печень говяжью вкусной и мягкой?