Геосинтетичні матеріали - студопедія

Геосинтетичні матеріали - це матеріали на основі по-лімерних волокон, дроту, плівки, тканин, сіток, стільникових каркасів і т.д.

Їх застосовують в гідротехнічному будівництві; при будів-ництві доріг і аеродромів; спорудженні хвостосховищ, ре-зервуаров і відстійників промислових та інших відходів, авто-заправних станцій, сховищ газу та нафтопродуктів; форми-ровании територій і ландшафту; зведенні фундаментів і підземних споруд.

Геосинтетичні матеріали виконують такі функції: 1) армування з метою підвищення несучої здатності осно-ваний; укріплення укосів насипів, земляних гребель, дамб, хвилерізів, каналів, берегів річок, захисту їх від розмиву, ерозії і зсуву; зміцнення дорожнього полотна, в тому числі ас-фальтобетонних покриттів для запобігання утворенню тре-нок, розломів та інших дефектів; 2) поділ дорожніх мате-ріалів і суміжних шарів грунту з різною значущістю зерен для запобігання їх змішування або фільтраційного разруше-ня (випора, механічної суффозии); 3) ізолювання спо-жений, територій і підстав водонепроникними екрану-ми, завісами для запобігання втрат води, попадання сточ-них вод, нафтопродуктів та інших речовин, захисту матеріалів від корозії і хімічного впливу; 4) фільтрування води в системах водопостачання, дренажах та інших пристроях; 5) сни-ються тиску фільтраційного потоку на підземну частину з-споруд шляхом влаштування понурий і шпунтів (горизонтальних і вертикальних протифільтраційних завіс); 6) дренірова-ня - повне зняття фільтраційного тиску на споруду; 7) пристрій водоотсасивающей опалубки для бетону. Геосинтетичні матеріали поділяються на:

1) геомембрани - полімерні плівки, бентомат;

2) геотекстили - вироби з волокон і ниток (технічні тканини, неткані полотнища, сітки);

3) решітки та сітки - плоскі і тривимірні вироби з про-волоки (синтетичної або металевої);

4) геокомпозіти - вироби, скомбіновані з плівок, текстилей, решіток, та ін.

Геомембрани.Геомембрани - полімерні плівки, бентомат і інші гідроізоляційні рулонні матеріали, що застосовуються в протифільтраційних пристроях. Найбільш распростране-ни поліетиленові і поліпропіленові плівки. Ці плівки (осо-бенно поліетиленові) часто армують спеціальною сіткою для підвищення міцності. Товщина плівок становить 0,2. 1,0 мм.

Фірма Onduline (Франція) випускає матеріал «Фундалін» - полімерну мембрану, що забезпечує гідроізоляцію з воз-задушливим зазором, який знімає тиск пара або грунтових вод і дозволяє вентилювати і осушувати поверхні, закриті гідроізоляцією. Зазор створюється за допомогою 8-міліметрових опуклостей в мембрані, якими Фундалін спирається на з-ліруемую поверхню.

Фірма Eltete (Фінляндія) випускає двох- і тришарові водонепроникні плівки. Крім того, на вітчизняному рин-ке є продукція фірм Index (Італія), Monorflex (Данія) і ін.

Бентомат ( «Клеймакс», «Набенто» і ін.) - тришарові ру-лонні матеріали, у яких середній шар з натрій-бентоні-товой глини розташований між двома шарами технічної тканини з високоміцного поліпропілену. Шар бентоніту армується волокнистих наповнювачем. Це дозволяє розрізати мати без втрати бентоніту.

Натрій-бентоніт добре вбирає воду і набухає, увели-чиваясь в обсязі до 15 разів. «Клеймакс» товщиною 0,6 см набухає до 1,2. 2,5 см і забезпечує таку ж водонепроникність, як шар каолінітової глини товщиною 90 см. Слід зазначити здатність бентоніту до «самозаліку» невеликих пошкоджень-дений.

«Клеймакс» випускається в рулонах шириною 4,1 м, довжиною полотна в рулоні 30,5 м. Маса рулону становить 680 кг. Полотно-ща розкочуються за допомогою підйомних пристроїв, укладаючи-ються з перекриттям 15 см і закріплюються спеціальними скобами, встромляли в грунт. Водонепроникність шва забезпечується в результаті проникнення бентоніту при набуханні через полі-пропіленову тканину. Для захисту від механічних пошкоджень будівельними машинами мати «Клеймакс» засипають шаром грунту товщиною не менше 15. 20 см. Захисне покриття також предох-ранящих мати від пошкодження проточною водою, яка може вимивати бентоніт через тканинну оболонку.

«Набенто» відрізняється від «Клеймакс» тим, що шар бенто-нита захищений від вимивання дрібнопористі геотекстильні по-лотном з поліпропілену і мати прошиті з кроком швів 25 мм. Це дозволяє використовувати «Набенто» на крутих схилах. Розмі-ри полотна в рулоні складають: ширина - 3,6 м, довжина - 30 м, товщина (в сухому стані) - близько 8 мм. Оскільки бентоніт не проникає через оболонку «Набенто», для ущільнення швів між полотнищами поміщають шар порошку (100x10 мм) або пасти бентоніту.

Геотекстили. Геотекстили підрозділяються на неткані і тка-ні.

«Тай пар» (тураген) - нетканий матеріал товщиною 0,36. 0,90 мм, що виготовляється шляхом каландрования з тонких (діа-метром 60. 300 мкм) волокон поліпропілену, з'єднаних між собою сплавом в місцях контакту. «Тайпар» проникний для води і легко продуваємо для повітря, має високу стойкос-ма до гниття і дії кислот і лугів. Однак під дей-наслідком ультрафіолетових променів він втрачає міцність, тому повинен бути захищений від сонячного світла. Поставляється «Тай-пар» в рулонах шириною від 2,0 до 5,2 м і масою від 24 до 196 кг. Довжина полотнища в рулоні складає 100, 150 або 200 м.

Геотекстиль «Тайпар» застосовується, як правило, в якості розділяє прошарку між грунтовим підставою і вище-лежачим грубозернистим шаром дорожнього одягу, перешкоджаючи проникненню разом з водою тонкодисперсних частинок грунту в порожнечі крупнозернистого матеріалу, а також змішання цих шарів. Одночасно зростає несуча здатність дорожнього полотен-на в результаті більш рівномірного розподілу напружень на грунт підстави. Висока проникність забезпечує свобод-ний пропуск води через «Тайпар» і необхідний влагообмен між шарами, що дозволяє відводити воду з дорожнього полотна через дренажні пристрої. «Тайпар» може бути використаний в гідроізоляційному покритті для армування шару бітумної емульсії або мастики. У дренажних системах «Тайпар» предотвра-щает замулювання і кольматацію пустот в відсипанні гравію.

«Земдрейн» (Zemdrain) - нетканий пористий матеріал, ви-конання з поліпропілену. Він застосовується для обшивки внут-ренних стінок опалубки при виготовленні залізобетонних виро-лій. Хороша волого і повітропроникність матеріалу спосіб-ствует відведення надлишкової вологи і повітря з бетону в процесі його твердіння, що призводить до значного підвищення його поверхневої густини.

«С т а б і л е н к а» (Stabilenka) - поліефірна тканина, володію-щая високим модулем пружності і хорошими фільтруючими свій-ствами. Тканина виробляється дев'яти видів з різною товщиною ниток і типом плетіння. Всі види тканини «Стабіленка» изготавли-ються з високомодульного поліестеру в поздовжньому напрямку і поліаміду (нейлону) в поперечному напрямку. Попі-річкові волокна для зменшення маси робляться тоншими, тому міцність на розрив в поздовжньому напрямку (150. 1 ТОВ кН / м) істотно вище, ніж в поперечному напрямку (45. 100 кН / м). Оскільки матеріал розрахований для вос-ємства навантажень уздовж полотна, він повинен бути орієнтований відповідним чином. Відносне подовження тканини «Ста-Біленко» становить 9. 10%.

Геотекстиль «Стабіленка» використовується при будівництві на-висипів, укріплення берегів та схилів, для захисту їх від ополза-ня і т.д.

«К о м т р а к» (Comtrac) випускається як у вигляді сітки з високо-копрочного поліестеру, так і у вигляді композиційного ма-ла, в якому сітка поєднана з голкопробивним нетканим тек-стилем, який виконує функції поділу і фільтрації. На-значення сітки - надання матеріалу високої міцності при розтягуванні. Особливість сітки «Комтрак» полягає в тому, що вона отримана шляхом накладення поперечних ниток на поздовжні і подальшого обв'язування вузлів окремої ниткою. Цією ж ні-ма сітка пришивається до полотна. У звичайних тканих сітках нитки зігнуті в місцях переплетень. Під навантаженням вони розпрямляючись-ються без чинення опору. На відміну від них нитки сітки «Комтрак» прямі, завдяки чому вони надають опираючись-ня відразу ж при додатку навантаження, без попередньої де-формації.

Неткане полотно може бути вироблено з поліестеру, полі-пропілену або поліетилену. Міцність на розтяг може варьі-рова від 20 до 700 кН / м, щільність - від 300 до 800 г / м 2.

«Комтрак» застосовується для армування ґрунтів основи з низькою несучою здатністю. Висоководопроніцаемий текстиль забезпечує дренування грунту.

«Хаті» (Hate) - геотекстиль, що складається з тканої основи і нетканого полотна. Для виробництва основи використовуються по-локня з поліестеру, поліаміду, поліпропілену і поліетилену. Залежно від просвіту між нитками розрізняють тексти гру-бого і щільного плетіння. Текст грубого плетіння можуть бути виготовлені з осередками будь-яких розмірів. Вони виробляються, як правило, з мультиволоконной пряжі, переважно з по-ліестера або поліаміду. Текст щільного плетіння, з дрібними осередками, отримують з моноволокон ниток, поліпропілено-вих або поліетиленових. Незважаючи на щільну структуру ці тканини мають добру водопроникність завдяки гладкій по-поверхні ниток. Якщо в текстилі використані як моно-, так і мультиволоконной нитки, то такі тексти називаються змішані-ми. При виробництві текстилей з поліпропілену і поліетилену використовують плоскі і фібрильованої плоскі пасма. У першому випадку отримують мелкоткание, добре фільтруючі тканини. Тек-стилі з фібрильованої плоских пасом виготовляють для особливо важких умов. Вони відрізняються дуже високою прочнос-ма при розтягуванні.

Текст «Хаті» використовують в якості фільтрів для захисту грунтів від ерозії, підстилаючого шару в дорожніх покриттях (для рівномірного розподілу навантаження на підставу), захисту дна і берегів річок і морів, зміцнення підстави при будів-ництві хвилерізів дамб, зміцнення дернового покриву на скло-нах і т.д.

Ґрати й сеткі.Двухмерние решітки та сітки застосовують для армування грунту підстав споруд, дорожніх покриття-тий і т.д.

«Хатели ит» (Hatelit) - сітки з поліестеру, вкриті бітумом. Вони призначені для армування асфальтових покриттів. Ви-пускаються такі сітки з розміром осередків 20x20, 30x30 і 40x40 мм. Їх щільність становить 140. 460 г / м 2; міцність на розтяг - 30. 90 кН / м; температура розм'якшення - 230. 240 "С. Розмір осередків решітки повинен бути в 2 - 2,5 рази більше, ніж розмір часток крупний заповнювач. Випускаються сітки« хатели »в рулонах шириною 1,1; 1,7; 2,2 і 3 , 6 м, довжиною в рулоні 150 м.

«Т е н з а р» (Tensar) - геосітки з поліетилену високої пліт-ності, що використовуються для армування грунту при будівництві і ремонті залізничних і шосейних доріг.

«Фортрак» (Fortrac) - георешітки, утворені пліток-ними нитками з високоміцного волокна PET (поліетилен ті-рефталат). Для захисту від ультрафіолетового опромінення решітка покрита шаром чорного полівінілхлориду. Георешітки вироб-дяться п'яти стандартних видів з міцністю в поздовжньому на-правлінні 20, 35, 55, 80 і ПО кН / м і розміром осередків 10x10, 20x20, 35x35, 50x50 мм. Поздовжній напрямок розпізнається по оплетке навколо ниток. Георешітки «Фортрак» випускаються в рулонах шириною 3,7 м; довжина рулону - 200 м.

«Тенакс ТТ» (Тепах ТТ) - монооріентірованная плоска решітка, що виготовляється з поліетилену високої щільності пу-тем екструзійного процесу з подальшим розтягуванням в одному напрямку. При цьому відбувається орієнтування молі-кул в напрямку витяжки, що забезпечує високу ін-ність при розтягуванні і малу деформативність.

«Т е н а до с Л Б О» (Тепах LBO) - плоска георешетка подвійно-го орієнтування, що отримується екструзією і витяжкою в двох напрямках.

«Тенакс МС» (Тепах MS) - композитна георешетка, со-стоїть з трьох або п'яти шарів поліпропіленової решітки двой-ного орієнтування.

«Тенакс мультімат» (Тепах Multimat) - решітка, виготов-тавліваемая на основі екструдованих поліпропіленових ре-шеток подвійного орієнтування, накладених одна на іншу і зв'язаних за допомогою чорної поліпропіленової нитки.

Тривимірні решітки та сітки застосовуються для захисту грунту від ерозії, зміцнення схилів, створення штучних газонів і т.д.

«ЕНКАМАТ» (Enkamat) - виконана з поліаміду обсяг-ва ажурна сітка товщиною 8. 20 мм, призначена для за-щити грунту від ерозії. «ЕНКАМАТ» укладається на захищається схил, закріплюється кілочками, засівається травою і засинає-ся шаром грунту. Крім простий тривимірної сітки ( «ЕНКАМАТ 7020» або «ЕНКАМАТ 7220») випускаються тривимірні сітки: «ЕНКАМАТ S», армована гратами, і «ЕНКАМАТ А», заповнена сумішшю бітуму та щебеню. «ЕНКАМАТ А» призначена для використання під водою при швидкості течії води не більше 2,5 м / с. «ЕНКАМАТ S» застосовується для зміцнення грунту на дуже крутих скелястих схилах.

«Е н к а з о н» - це дерен, вирощений на сітці «ЕНКАМАТ». Він призначений для формування ландшафту.

Геокомпозіти. Геокомпозіти складаються з тривимірних сіток, армуючих решіток геомембран і геотекстилей.

«Енкадрейн» (Enkadrain) - дренажна система, представ-ляющая собою тришаровий матеріал, в якому об'ємна сітка «ЕНКАМАТ» поміщена між двома шарами нетканого фільтрую-ного текстилю. Залежно від опору місцевим здавлений-ванию випускаються системи для середніх і великих глибин ( «Енкадрейн ST»), невеликих і середніх глибин ( «Енкадрейн Р») і використання під великим навантаженням, наприклад в підставі покриттів тротуарів, в торгових і пішохідних зонах, на дахах ( «Енкадрейн ТР») і т.д.

«Енкадрейн З К» - це геокомпозіт, в якому один з наріжних фільтруючих шарів замінений водонепроникним сло-ем, що дозволяє матеріалу виконувати одночасно функції дренажу і гідроізоляції фундаментів.