Геосинтетичні матеріали - застосування в будівництві, Полілайн
Виникла необхідність запобігти руйнівну дію природних чинників на річкові береги, з'явилося бажання використовувати заболочену місцевість як опору для фундаменту, побудувати кілька рівнів розв'язок автомобільної магістралі, або не знаєте, як перетворити дах будинку в розкішний сад і вирішити питання з очищенням ґрунтових вод? Відповідь є! Геосинтетичні матеріали допоможуть забути надовго про такі проблеми.
Величезною перевагою є використання висококласних матеріалів, новітніх розробок цієї області в будівництві дорожніх шляхів. Досягнення будь-яких поставлених перед собою цілей стає реальним лише з використанням інноваційних технологій, що дозволяють знизити витрати фінансових ресурсів і забезпечити якість на високому рівні. Використання геосинтетичних матеріалів відкриває нові горизонти у вирішенні найскладніших завдань транспортного будівництва.
Які ж переваги у геосинтетиков перед уже відомими і широко вживаними будівельними матеріалами? Наскільки продуктивно і в якій області їх можна використовувати? Ці питання стають дедалі актуальнішою і гострішою в індустрії вітчизняного будівництва.
Понад три тисячі років тому шумерами була побудована вежа Зиккурат. Для посилення її міцності в цегла додавали волокна тростини. Гілки тамариску зміцнили Велику Китайську стіну, місцями зроблену з глини та гравію, будівництво якої було закінчено в 200 році д. Н. ери. Поздовжньо русла річки Тібр римляни будували посилені очеретом насипу.
Природні матеріали для зміцнення насипів використовували в Стародавній Русі. Зазвичай, це були чагарники або дерева. Використовувати метал навчилися в більш пізньому періоді, але у нього був короткий термін служби.
Вшестідесятих роках двадцятого століття на зміну старим і недовговічним матеріалами прийшли геосинтетики зі Наддовга терміном служби 120-150 років.
Сучасні матеріали, для створення яких застосовують натуральні або штучні полімери, використовувані з метою підвищення надійності грунту чи інших будівельних конструкцій, називаються геосинтетичними або геосинтетиками.
Поліетилен (PE). поліамід (PA). поліпропілен (PP), поліефір (PET), поліарамід - це органічні речовини, необхідні у виробництві геосинтетичних матеріалів.
Основні напрямки використання:
- захист конусів шляхопроводів і укосів від ерозійного дії природних чинників
- зведення насипів і укосів з великою крутизною
- зміцнення нетривких підстав залізних і автомобільних доріг
- створення з грунту вертикальних підпірних стін.
Існує безліч варіантів застосування геосинтетиков в дорожньому будівництві. і кожен з них передбачає використання великої кількості різних видів геосинтетичних матеріалів. Це і георешетка, і геосітка, і геотекстиль, необхідні для збільшення міцності підстав. Одним з основних переваг перед зазвичай застосовуваними матеріалами є взаємозамінність і взаємодоповнюваність.
Встигли накопичити певний досвід по використанню кожного з виду геосинтетичних матеріалів, в залежності від напрямку діяльності та поставлених завдань. Сукупність тривимірних або плоских геометричних форм є геосинтетики і випускаються на продаж в якості геосіток, геотекстилей, георешіток, геомембран, геоматов.
Геотекстили - це проникні для води, плоскі, створені з натуральних або синтетичних полімерів, в'язані, неткані або виткані матеріали, які необхідні для використання при виробництві будівельних робіт з грунтом або іншими матеріалами і в геотехніці. За допомогою пров'язування з'єднують філаменти, нитки, волокна і інші складові елементи для створення в'язаного геотекстилю.
Закриту структуру мають ткані і неткані матеріали, виконані з полімерних основ. За допомогою термічного скріплення кожного складового елементу виробляють неткані матеріали, необхідні для поділу або фільтрації, як прошарків. У техніці виробництва нетканого геотекстилю - проницаемого для води матеріалу з синтетичних або натуральних полімерів - використовують термічний або механічний адгезивний спосіб закріплення ниток, волокон, філаментів.
Велика розтяжність і низька міцність характеризують неткані матеріали. Для запобігання змішування грунтів, як шарів для поділу або для фільтрації в дренажних системах використовують неткані геотекстили, так як відсоток подовження при розриві дорівнює сімдесяти. Як захист складових частин гідроізоляції від механічних пошкоджень їх використовують, наприклад, в будівництві споруд для утилізації відходів або захисту геомембран екранів, що запобігають фільтрацію.
Складовими елементами структури тканинах геотекстилей або геотканин є стрічки або нитки, які переплітаються у взаємно перпендикулярних площинах. Геоткані застосовують, в основному, для армування грунту.
Геоткані проникні для води, практично не змінюють своєї форми і об'єму, володіють високою міцністю. Сотням кілоньютон на один метр ширини дорівнює міцність на розтягнення геотекстилей, і максимум 15 відсотків досягає подовження при розриві. Ось чому для посилення несучої здатності і збільшення міцності підстав з грунту, геотекстили використовують як армуючі складові частини.
Де тільки не застосовують геоткані? Це і захисні екрани, що запобігають фільтрацію, і полігони для зберігання і утилізації відходів, і різні конструкції, що служать основою, для будівництва яких використовується грунт. Можна споруджувати об'ємні замкнуті пристрої, які заповнюються грунтом, такі, як геоконтейнери і геотуби, за допомогою тканинних геотекстилей, призначених для зміцнення берегів і зведення дамб.
- Проникні для води, що мають плоску або тривимірну форму, створені з полімерних основ матеріали, але не належать до геотекстилю, називаються геотекстільподобнимі, до яких відносяться геосітки, георешітки, геомати.
- Що складаються з геотекстилю та натуральних глин, коефіцієнт фільтрації яких дуже низький, а також виробляються на заводах матеріали, називаються геосинтетические гліномати. Можна почути й друга назва -Мат з бентоніту. Їх можна використовувати як альтернативу при створенні полігонів для утилізації та зберігання відходів, або екранів, зробленим з глини, або у виробництві завіс, що запобігають фільтрацію, або ставків.
- Матеріали в рулонах, вироблені з ниток або стрічок полімерів, що мають пористу структуру, називаються геосіткою. Вони призначені для армування асфальту або грунту. Деякі види в своїй структурі мають неткані матеріали, це так звані композиційні геосітки.
- Матеріали, основним структурним елементом яких є осередок, зроблені зі стрічок полімерів, скріплених швами, розташованими в шаховому порядку, називаютсягеорешеткамі. Застосовуються вони, як для армування підстав, з метою їх посилення, так і для захисту схилів від ерозій.
- Об'ємні матеріали, що випускаються в рулонах, призначені для досягнення різних цілей і мають відмінну один від одного структуру, називаються геоматов. Серед випускаються геоматов є як для зміцнення дренажних конструкцій, так і для захисту від ерозії та озеленення схилів і берегів.
- Матеріали, використовувані для вирішення різних інженерних завдань в геотехніці навколишнього середовища проживання як ізолюючі засоби, що складаються з полімерів листоподібною форми, називаються геомембрану. Це полімерні матеріали в рулонах, що випускаються з метою використання в якості ізоляції споруд, що знаходяться під землею, від пара, газу та води, а також в будівництві різних захисних екранів, штучних ставків, випарників, відстійників і так далі.
Уже понад тридцять років про застосування геосинтетичних матеріалів відомо в міжнародному будівництві. Високі темпи розвитку характеризують виробництво геосинтетиков. У наші дні на міжнародний ринок поставляється більше 380 їх видів. Для температурної ізоляції увазі всіх, хто зацікавився, представлено неймовірне безліч всіляких різновидів геонітей, геосіток, геотекстилей, геопліт, геосот, георешіток. І кожен з вище представлених матеріалів відрізняється один від одного механізмом виробництва, складовими елементами, призначенням і областю застосування, об'ємом, довжиною, характеристиками, властивостями і так далі.
Щороку для здійснення проектів понад сто тисяч різних будівельних споруд усього світу пропонується застосовувати геосінтетку.
Існують дві основні причини такого широкого її поширення.
На території країн СНД гостро стоїть питання про можливість використання останніх досягнень науки в області дорожнього будівництва і охорони природи. На сьогоднішній день це одна з найактуальніших і наболілих проблем. Серед яких несприятливі кліматичні умови з великим інтервалом в температурних величинах, непрості геологічні умови цих місць, створені ще понад чотири десятки років назад дороги, багато з яких давно вже в непридатному стані, є основними. При сьогоднішньому зростанні кількості автомобільного транспорту, і все зростаючою навантаженні на дорожні шляхи, проблема підвищення надійності і довговічності дорожнього полотна, його стійкості до тріщин і стійкості до зрушень, стає все більш актуальною. Основна маса автодоріг розрахована лише на невеликі навантаження, не більше шести тс на вісь. Однак сучасні умови диктують необхідність виробляти автомобілі, які надають до 10 тс навантаження на вісь дороги.
Найчастіше, більш важкі транспортні засоби можна зустріти в потоці руху. Рівень автомобільного потоку також зростає з кожним днем і вже зараз становить 45-50 тисяч транспортних засобів на певних ділянках, які в свою чергу розраховані на навантаження не більше 6 тисяч одиниць. Тому багато дорожні полотна вельми зношені, не придатні до виконання своїх функцій і вимагають проведення частих ремонтних робіт.
Сучасні ринкові відносини припускають використання будівельних засобів і сил з більшою вигодою. Якщо, наприклад, провести армування асфальту за допомогою геосіток з стеклоровінга, це дозволить товщину останнього зменшити на 20 відсотків.
Будівництво доріг з геотекстилем
Геосинтетики використовують у багатьох областях дорожнього будівництва: це і спорудження дренажних конструкцій, і розбивка дорожнього полотна на окремі шари, і зміцнення насипів, і армування асфальтового покриття, і зведення стін, службовців опорою, і створення укосів з високою крутизною. Об'ємні георешітки, геосітки, геоткані застосовують, при необхідності армування, з метою спорудження конструкцій з грунту або створення з підвищеною крутизною укосів. Безсумнівним доказом кращого вибору геосинтетичних матеріалів перед традиційним зведенням підпірних стін з бетону, огороджувальних конструкцій з шпунта, простою заміною грунту, є економічна сторона питання. Можна застосувати дисперсне армування асфальту, до якого відноситься використання волокон з полімерів, геосіток і зроблених на їх основі композиційних матеріалів.
Будівництво підземних споруд
Для дренажних конструкцій пластового і пристінкового типу використовують геомати, що допомагають вирішити такі проблеми, як гідро - і пароізоляція частини будівлі, що знаходиться під землею, усунення гідростатичного тиску, що чиниться ґрунтовими водами, а при бетонуванні стін, вона є ще й опалубкою. З метою гідрологічної ізоляції підземних споруд застосовують геомембрани, які мають підвищену стійкість до різних фізико-хімічних впливів і кращої еластичністю, в порівнянні з звичайно використовуваними матеріалами.
Будівництво в сфері охорони природи
Геосинтетичні матеріали можна використовувати як протиерозійне засіб для грунту, або з метою озеленення та виконання захисної функції берегів. Для цього можна застосувати протиерозійні мати, використання яких вигідніше, ніж традиційних каменів, бетону і дерева. Геомати сприяють швидкому розвитку кореневої системи і захищають грунт від ерозії ще до того, як з'явиться рослинний покрив. При зведенні споруд для утилізації і зберігання відходів, необхідно передбачити ізоляцію від газів і води, побудувати дренажні системи, забезпечити стійкість - у всьому цьому допоможуть геосинтетичні матеріали, що знайшли широке поширення в цій області.
гідротехнічне будівництво
Для спорудження екранів, що забезпечують гідроізоляційну захист
запобігають фільтрацію, гребель і дамб, успішно використовують геосинтетичні матеріали, такі як геомати з бентонітової глини і геомембрани. Гарантований захист на довгі роки від руйнівної дії водних факторів забезпечать геомембрани, навіть в екстремальних умовах.
Але це не все сфери застосування геосинтетичних матеріалів, з їх допомогою можна озеленити будь-яку ділянку землі, побудувати сад на даху свого будинку, зробити спортивний майданчик.
Перед тим, як віддати перевагу якому - то з видів геосинтетичних матеріалу, важливо мати уявлення про те, що властивості кожного з них залежать від структури застосовуваних для їх виробництва полімерів. А це в свою чергу визначає такі характеристики, як
- стійкість до перепадів температур,
- міцність,
- надійність,
- довговічність,
- здатність протистояти будь-яким агресивним факторам навколишнього середовища.
Неможливо досягти успіху у використанні геосинтетичних матеріалів, якщо не слідувати чітко усіх попереджень і правилам їх застосування.
- Укладати геосинтетики необхідно на строго рівну поверхню.
- Осідання безпосередньо пов'язано із забезпеченням необхідного натягу.
- Також дуже важливим моментом є дотримання всіх правил і норм по з'єднанню геосинтетичних матеріалів і утворення нахлеста між ними, в результаті чого має вийти єдине полотно.
- Щоб не погіршити якостей і отримати задоволення від очікуваного, необхідно обов'язково виконати всі рекомендації.