|
Геосинтетические материалы — это просто
Страна: Россия
Тематика: Информационно-рекламные статьи компаний
Коротко: Давайте поговорим о классификации геосинтетических материалов
Текст статьи: Когда возникает необходимость разобраться в геосинтетических материалах, появляется известная проблема: их много, а ты один. Поэтому специалисты геосинтетической промышленности не оставляют попыток упорядочить всё многообразие этих материалов. Международное Геосинтетическое общество (IGS), например, объединяет геосинтетики на основе следующих признаков:
• использования в геотехнических работах
• готовности к сборке
• поступления в панелях, рулонах.
Так как геосинтетических материалов великое множество, для удобства каждому присвоен свой символ. По версии Международного геосинтетического общества, символами обозначены следующие геосинтетики:
геотекстиль — GT;
георешётка — GG;
геомат — GA;
геосетка — GN;
геоячейка — GL;
геосинтетик для дренажа — GCD;
геосинтетическая глинообкладка – GCL;
геомембрана — GM;
битумная геомембрана — GMB;
синтетическая геомембрана — GMS;
биотекстиль, биомат — BT.
Однако признаки, указанные IGS, кажутся настолько общими, что не помешает подробнее остановиться на каждом виде геосинтетических материалов и выяснить, в чем принципиальная разница между геосеткой и геоячейкой, и как отличить геомат от его дальнего родственника, биомата. Начнем по порядку.
Геотекстиль (GT)
Отнюдь не легкая геотекстильная промышленность выпускает два вида этих геосинтетиков — тканые и нетканые.
Нетканый геотекстиль — материал, состоящий из синтетических нитей, беспорядочно крепленных между собой. Для их соединения используют термическую , механическую или адгезивную обработку.
Тканый геотекстиль идеально подойдет натурам педантичным, так как являет собой правильные плоские конструкции, полученные с помощью переплетения нескольких групп синтетических нитей: основа пряжи (по направлению материала) и уток пряжи (перпендикулярно основе пряжи). В результате такого переплетения получаются небольшие отверстия правильной формы. На основе типа плетения и длины волокон тканые геотекстили делят на многоволокнистые, ленточные и DOS (направленно ориентированные структуры: нитяная основа с вкраплениями уточин).
Георешётка (GG)
Георешётки также делятся на несколько видов: скрученные, штампованные и тканые.
Скрученные георешётки являются уже более сложными конструкциями. В них несколько видов синтетических материалов соединяют путем скручивания на одинаковом расстоянии. Состоят такие решётки из стержней (обычно полиэстер высокой прочности) и покрыты полиэтиленом. Узнать их можно по различному сопротивлению в обоих направлениях (15—1350 кН/м). В зависимости от технологии изготовления скрученные георешётки бывают одно- и двунаправленными.
Следующий вид георешёток — штампованные. Это конструкции из полимера, которые штампуют, а после растягивают в одном направлении (рис. 6). Однонаправленным георешёткам свойственна длительная устойчивость к растяжению, одинаковая в обоих направлениях (20—30кН/м).
Тканые георешётки — это, по сути, сеть высокомодульных синтетических тканей, покрытых защитным слоем. Такое сочетание обеспечивают высокую прочность тканой георешётки.
Геоматы (GA)
Геоматы принципиально отличаются от предыдущих плоских материалов своей пористостью (более 90%) (рис. 9). Производят этот вид геосинтетиков, спутывая между собой синтетические волокна, например, полиамид, в результате чего получается слой в 10—20 мм, способный принять любую форму.
Область применения геоматов — стабилизация почвы на склонах, создание на берегах рек устойчивого растительного покрова, замедляющего эрозийные процессы. В основном геоматы применяются в районах, которые подвергаются воздействию только в дождливые периоды, а обычно остаются сухими. Использование геоматов в качестве дренажа (в сочетании с другими материалами) возможно только в том случае, если материалы подвергаются небольшому сжатию.
Геоячейки (GL)
Этот геосинтетик напоминает пчелиные соты (рис. 10), однако ячейки создаются не из воска, а производятся из лент штампованного синтетического сырья. Геоячейки, как и геоматы служат для укрепления склонов, так как хорошо удерживают сыпучие материалы.
Геосетка (GN)
Геосетка в полной мере соответствует своему названию (рис. 11). Это петельчатая конструкция из перекрывающих друг друга нитей (3—15 мм), находящихся под углом 60—90°С, за счет чего образуются отверстия шириной 10—200 мм. Создание геосетки происходит поэтапно. Сначала происходит штамповка термопластикового полимера (полиэтилен высокой прочности), затем — сварка полученных нитей путем проникновения в места сращивания, пока полимер находится в полужидком состоянии.
Геосетки применяют для создания барьера или дренажа (в сочетании с геотекстилем).
Геосинтетики для дренажа (GCD)
Основная функция данного геосинтетического материала очевидна — это дренаж. Однако не всё так просто. Если нам нужен максимальный отвод жидкости на плоских поверхностях, следует применять геосинтетики из однородных элементов (формованные синтетики со специальным профилем).
Если требуется дренаж в сочетании с фильтром, оптимальный выбор — геосинтетики из композитных элементов. Такие геосинтетики производят, помещая слои геосетки (или других формованных элементов) между двух слоев геотекстиля. Наружные слои являются фильтрами, а промежуточный выполняет дренажные функции.
В случае, когда необходимы одновременно дренаж, фильтр и барьер, проблему надо решать комплексно. А комплекс для решения — это геосетка (в качестве дренажа), геотекстиль (он же фильтр) и геомембрана.
Перед использованием геокомпозитов выясните, как на них действуют нагрузки с течением времени.
Геосинтетические глинообкладки (GCL)
Это — один из наиболее близких к природным материалам геосинтетик. В зависимости от технологии производства существуют различные виды этого материала (рис.13).
Первый вид получают путём помещения тонкого слоя набухшей глины (бетонита) между двумя слоями геотекстиля. Геотекстиль закрепляется швами или с помощью спиц. Такое сочетание не требует дополнительной фиксации, так как закрепляется сразу после увлажнения глины.
Второй вид глинообкладок тоже представляет собой «бутерброд» из геотекстиля с бетонитом внутри. Однако здесь используется уже натриевый бетонит, смешанный с водорастворимым клеем.
Отдельные части геотекстиля кладут внахлёст, после чего по всей поверхности выкладывают смесь бетонита. Клей придает дополнительную фиксацию при укладке или транспортировке. Отличительная особенность данного геосинтетика — неплотный нижний слой геотекстиля. Благодаря этому бетонит легко проникает в отверстия геотекстиля и фиксирует все слои.
В последнем виде слой бетонита с помощью клея прикрепляют к геомембране из полиэтилена высокой плотности (HDPE). Части геомембраны перед соединением с бетонитом кладут внахлёст.
Битумные геомембраны (GMB)
За основу битумных геомембран берут листы стекловолокна или полиэстера с толщиной 3—6 мм и шириной 1—1,5 м. Их обогащают специальной смесью из битума, минеральных наполнителей и пластичных и/или эластичных синтетических материалов. Пропитанную смесью основу помещают между неклеящимися листам и скатывают в рулоны.
Максимальная водонепроницаемость позволяет использовать битумные геомембраны в строительстве дамб, каналов (многослойные геомембраны) или в качестве материала для водонепромокаемых крыш.
Синтетические геомембраны (GMS)
Существует несколько классификаций синтетических геомембран. Например, армированные или однородные геомембраны (в зависимости от наличия армирующих элементов в составе).
Другая классификация подразделяет геомембраны на эластичные и пластичные (Рис. 14).
Эластичные геомембраны — это листы шириной 1—2 м, толщиной 0,5—2 мм. Этот вид геомембран получают путем производства смеси из невулканизированного полимера и серии специальных добавок, которая затем проходит через нагретые ролики, приобретая необходимую вулканизацию и толщину. Этот процесс называется календрование. Получившиеся листы характеризуются низкой проницаемостью.
Пластичные геомембраны также характеризуются низкой проницаемостью и представляют собой тонкие листы (0,5—2,5 мм). Производство этого вида геомембран происходит несколькими способами:
• Экструзия. Специальную смесь из термопластикового полимера (LDPE, HDPE, PVC, PP) и специализированных добавок плавят, а затем выдавливают через круглое отверстие. С помощью вакуума получившуюся трубку поддерживают во вздутом состоянии, затем охлаждают, нарезают и разворачивают. Получаются листы шириной 2—6 м.
• Календрование. Как и в случае с эластичными мембранами, специальная смесь плавится и под действием нагретых роликов приобретает необходимую толщину.
• Нанесение. Эта технология применяется только для пластикового полимера PVC. Смесь из PVC и пластификаторов наносится холодной. Затем ее расплавляют для получения листов шириной 1—2 м.
Биотекстили и биоматы (BT)
Приставка «био-» в названии материалов позволяет понять, что производят их исключительно из природного волокна (джут, солома, сизаль, кокосовое волокно и др.).
В биотекстиле волокна переплетают, создавая плоские конструкции, способные принимать форму ландшафта (рис. 8). Биоматы, в свою очередь, используют как прокладку между синтетическими сетками (полипропилен) и натуральными материалами. Толщина материала с громким названием биомат составляет около 10 мм. Оба «биосинтетика» продаются в рулонах.
В силу своей недолговечности оба материала используются для временных целей. Типичный пример — препятствие для эрозийных процессов в период возникновения растительного покрова на склонах и берегах рек.
Удачный выбор геосинтетических материалов потребует ответов на многие вопросы, в том числе:
• Какую функцию будет выполнять геосинтетический материал в вашем проекте?
• Для долговременных или кратковременных целей он необходим?
• Понадобится ли сочетание нескольких геосинтетиков?
Однако можете быть уверены, разобраться в геосинтетических материалах не так сложно, как кажется на первый взгляд.
| |
