Геосинтетика се използват в инженерното строителство вместо традиционните геоматериали, които имат предимствата на ниска цена, дълготрайност, лесен и прост монтаж и кратък производствен цикъл. Сред геосинтетиците геомрежата и геотекстилът са най-разпространените синтетични материали. Знаете ли каква е разликата между тях?
В тази статия, QIVOC ще представим подробно какви са разликите между геомрежата и геотекстила.
Преглед на геосинтетиката
Какво представляват геосинтетичните материали?
Геосинтетиката е събирателен термин за различни продукти от синтетични материали, използвани в геотехническото и гражданското строителство. Тъй като се използват основно в геотехническото инженерство, те се наричат "геосинтетика" с думата "гео", за да се разграничат от естествените материали. Като материал за гражданско строителство това е синтетичен полимер (като пластмаси, химически влакна, синтетичен каучук и т.н.) като суровини, изработен от различни видове продукти, поставен в почвата, на повърхността на почвата или в различни почви между тялото, за да играе роля в укрепването или защитата на почвата.
Геосинтетиката някога е била известна като "геотекстил" и "геомембрани". С оглед на нуждите на проекта тези материали продължават да имат нови разновидности, като например геомрежи, геометрични данни и геотехнически торби, геонетни рогозки, геобелтове, геомембрани, композитни геомембрани, бентонитови хидроизолационни одеяла, съставна дренажна мрежаи т.н., оригиналното наименование не може да обхване точно всички продукти, така че през следващия период от време те се наричат "геотекстили, геомембрани и свързани с тях продукти". Такова наименование не е подходящо като технически или академичен термин. Поради тази причина през 1994 г., на Петата международна конференция по геосинтетика, проведена в Сингапур, наименованието на тези материали е официално определено като "геосинтетика" (geosynthetics).
Суровините за геосинтетиката са полимери (полимер). Те се произвеждат от химикали, получени от въглища, нефт, природен газ или варовик, които се преработват допълнително във влакна или листове от синтетични материали и накрая в различни продукти. Основните полимери, използвани в производството на геосинтетични материали, са полиетилен (PE), полиестер (PET), полиамид (PER), полипропилен (PP) и поливинилхлорид (PVC), хлориран полиетилен (CPE) и полистирол (EPS).
Основни приложения и функции на геосинтетиката
Областите, в които се използват геосинтетичните материали, са геотехническо инженерство, гражданско инженерство, водоснабдяване, екологично инженерство, транспортно инженерство, общинско инженерство и инженерство на морските заграждения.
В тези области геосинтетичните материали играят главно ролята на укрепване на почвата, защита от просмукване, антикорозия, изолация и усилване.
Повишаване на здравината на почвеното тяло
Геосинтетичните материали имат висока якост на опън и срязване, които могат да образуват укрепващ слой в почвеното тяло и да подобрят общата якост и стабилност на почвеното тяло. Например в пътното строителство чрез полагане на геосинтетика в долната част на пътното платно тя може ефективно да се противопостави на действието на натоварването от превозните средства и да предотврати слягането и деформацията на пътната повърхност.
Подобряване на инженерните характеристики на почвата
Геосинтетичните материали имат отлични филтрационни и дренажни свойства, които могат да подобрят дренажния капацитет и устойчивостта на почвата на просмукване. В проекта за земни и скални язовири чрез полагане на геосинтетични материали вътре в язовирното тяло може да се подобри устойчивостта на язовирното тяло на просмукване, като се предотврати просмукването на вода и възникването на взривове.
Подобряване на устойчивостта на почвата на измиване
В областта на речното и крайбрежното инженерство геосинтетичните материали могат ефективно да противодействат на размиването на водата, да предотвратяват ерозията на почвата и утаяването на седименти, както и да защитават стабилността и безопасността на инженерните структури.
Роля на изолация и антикорозионна защита
В подземното строителство инсталирането на геосинтетика в почвата може да изолира водния поток и миграцията на частици между различните почвени слоеве и да предотврати замърсяването на подпочвените води и свличането на почвата. При проекти за опазване на околната среда, като например депа за отпадъци, геосинтетиката може да играе роля за предотвратяване на корозия и просмукване, като защитава безопасността и здравето на заобикалящата среда.
Увеличаване на наличността на почвата
Чрез добавяне на геосинтетика към почвата могат да се променят физичните и химичните свойства на почвата, да се подобри плодородието и пропускливостта на почвата, като се осигурят благоприятни условия за земеделско производство и възстановяване на растителността.
Геомрежа
Какво е геомрежа
Геомрежата е вид геосинтетичен материал с уникални свойства и ефикасност. Обикновено се използва като подсилена структура на почвата от ребровиден материал или композитни материали, като например ребровиден материал.
Геомрежата е разделена на четири категории: пластмасова геомрежа, стоманена геомрежа, геомрежа от стъклени влакна и полиестерна геомрежа, плетена на основата на полиестерна основа. Мрежата е изработена от полипропилен, поливинилхлорид и други полимери чрез термопластична или формована двуизмерна мрежа или определена височина на триизмерен мрежов екран, когато се използва като гражданско строителство, известна като геомрежа.
Свойства и структура на геомрежите
Геомрежата има следните характеристики
1, висока якост, малка деформация;
2, малка прозявка;
3, устойчивост на корозия, дълъг живот;
4, удобна и бърза конструкция, кратък цикъл, ниска цена;
Структурата на геомрежата включва:
Едноосов
Едноосната пластмасова геомрежа на опън има изключително висока якост на опън и модул на опън. Този вид пластмасова геомрежа е изработена от полиетилен с висока плътност (HDPE) като основен материал, екструдиран на тънък лист, пробит, за да образува правилна мрежа, и след това разтегнат надлъжно.
Двуосен
Двуосните геомрежи имат значителна якост на опън както в надлъжна, така и в напречна посока. Двуосните монолитни геомрежи се изработват от полипропилен (PP) или полиетилен (PE), пластифицират се, екструдират се, перфорират се и се опъват надлъжно и напречно.
Многоосов
Многоосните геомрежи се отличават с повишена стабилност и ефективност, като осигуряват по-рационално състояние на напрежението. Тя не само гарантира стабилността на основата, но има и предимствата на достатъчна якост на опън и срязване. Този слой от пластмасова геомрежа има плоскостна мрежеста структура, образувана чрез екструдиране на пластмаса, пробиване и четиристранно разтягане.
Сценарии за основни приложения на геомрежата
Укрепване на пътни и железопътни основи
Ролята на геомрежата за пътните платна на магистрали и железопътни линии е да укрепва, за да възстанови носещата способност и гладкостта им, както и да засили стабилността на почвеното тяло на пътното платно, да увеличи експлоатационния живот и да намали рутинната поддръжка.
Полимерната геомрежа може да придаде много висока степен на стабилност на пътното платно и да подобри общата якост на почвеното тяло, арматурата може значително да подобри якостта на чакълестата почва и разрушителния щам, а разрушаването на почвата има забавен ефект. При едно и също ниво на разрушително натоварване осевата деформация и страничната деформация на армирания образец от чакълеста почва значително намаляват. Укрепващият ефект на чакълената почва намалява с увеличаване на периферния натиск, а укрепващият ефект е свързан и със степента на изветряне, мекотата и твърдостта на чакълените частици.
Стабилизиране на стени и склонове
Стените и склоновете са подложени на голям натиск от почвата, а геомрежите могат да разпределят равномерно този натиск върху цялата конструкция на подпорната стена, като по този начин увеличават общата стабилност на подпорната стена. В същото време геомрежите могат да предотвратят свличането и ерозията на почвата и да запазят целостта на подпорната стена.
Земетресението е често срещано природно бедствие, което представлява голяма заплаха за стабилността на стените и склоновете. Геомрежата има добра гъвкавост и еластичност, която може ефективно да абсорбира и разсейва въздействието, причинено от земетресението, да намали вибрациите на подпорната стена и да подобри сеизмичните ѝ характеристики.
Водопропускливостта е важен фактор при изграждането на стени и откоси. Ако водопропускливостта на стените и откосите не е добра, това ще доведе до натрупване на воден напор и увеличаване на налягането, като по този начин ще се отрази на тяхната стабилност. От друга страна, геомрежите имат добра водопропускливост и могат ефективно да отвеждат водата, като намаляват въздействието на водния натиск върху подпорните стени.
Стените и откосите често трябва да издържат на натиска на почвата и на влиянието на външната среда за дълъг период от време, така че тяхната дълготрайност е важен фактор. Геомрежата се характеризира с устойчивост на корозия и стареене, което може ефективно да удължи експлоатационния живот на стените и откосите.
За повече информация относно геомрежите прочетете тази статия "Разплитане на тъканта на геомрежите: Изчерпателно ръководство ”
Геотекстил
Какво е геотекстил
Геотекстилът е пропусклив синтетичен материал, изработен от синтетични влакна (напр. полипропиленови, полиестерни, стъклени) чрез иглонабиване или тъкане. Като пропусклив текстил той може да разделя, филтрира, укрепва, защитава или дренира, когато се използва в комбинация с почва. Като такъв той намира широко приложение в гражданското строителство и в различни строителни проекти, насочени към постигане на специфични функции в геотехническите и екологичните приложения.
Основни характеристики и видове геотекстил
Свойства на геотекстила
Висока якост: Благодарение на използването на пластмасови влакна запазва достатъчна якост и удължение както при мокри, така и при сухи условия.
Устойчивост на корозия: Проявява дългосрочна устойчивост на корозия в почви и води с различни нива на рН.
Добра водопропускливост: Наличието на пролуки между влакната осигурява отлична водопропускливост.
Добри антимикробни свойства: Остава непокътнат от микроорганизми и насекоми.
Удобна конструкция: Лекият и мек характер го прави лесен за транспортиране, поставяне и конструиране.
Отлични свойства против стареене: Отличава се с изключителна устойчивост на стареене, включително анти-ултравиолетови, анти-озонови и анти-оксидационни свойства, което гарантира стабилна употреба при различни климатични условия.
Щадящ околната среда: Съставен предимно от синтетични влакна, което намалява зависимостта от природни ресурси.
Леко тегло: В сравнение с традиционните строителни материали той е по-лек и улеснява транспортирането, монтажа и строителството.
Добра изолация: Ефективно изолира почвата от пясъка и почвата от бетона, както и други приложения.
Добра филтрация/обратна филтрация: Ефективно улавя почвени частици, фин пясък, малки камъни и др., като осигурява стабилността на водния и почвения инженеринг.
Видове геотекстил
Тъканият геотекстил е изработен от прежди, които са сложно преплетени в правилна структура. Благодарение на равномерното разпределение на нишките той се отличава с изключителна здравина и стабилност на размерите в сравнение с нетъкания геотекстил. Тези тъкани се използват предимно за предотвратяване на движението на почвата, ограничаване на подземното отводняване и укрепване на контрола на текстурата, но също така се използват за стабилизиране на железопътни линии.
Нетъканият геотекстил се произвежда от термично свързани синтетични влакна, като предлага леки и гъвкави характеристики. Използвани предимно за приложения за разделяне и филтриране, укрепване на подпорни стени, стабилизиране на почвата и контрол на ерозията, нетъканите текстилни материали притежават пропускливост, отлична устойчивост на пробиване, умерена якост на опън и впечатляващи свойства на удължаване.
Полипропиленов геотекстилен плат:
Полипропиленовата геотекстилна тъкан е нетъкан текстил, предназначен основно за разделяне. Въпреки че притежават възможности за пропускливост и дренаж, те не осигуряват никаква армировка за проектите. Полипропиленовият геотекстилен плат обикновено се посочва въз основа на продължителността на живота му и често се използва като бариера срещу плевели.
Геотекстилна тъкан със спинбонд:
В областта на производството на тъкани процесът на спинбонд се счита за най-бързия метод за производство на нетъкан текстил. При този процес екструдираните нишки се пресукват на листове и се свързват чрез нагряти ролки. Подобно на полипропиленовите геотекстилни тъкани, тъканите на spunbond предлагат дренажни възможности, но нямат армировка. Изчислени по тегло, те обикновено се използват като бариери срещу плевели или дренажни тъкани.
Плетена геотекстилна тъкан:
Тези текстилни материали се отличават с отлична гъвкавост и висока рентабилност. Въпреки по-ниската им употреба, търсенето на "дренаж и контрол на ерозията" непрекъснато се увеличава. Трикотажните геотекстилни тъкани се произвеждат с помощта на техники за плетене, а понякога при производството им се използва и тъкане.
Композитна геотекстилна тъкан:
Те се създават чрез комбиниране на две или повече геотекстилни тъкани, за да се получи материал с уникални свойства. Например композитните геотекстилни тъкани могат да комбинират нетъкан геотекстилен плат с тъкан геотекстилен плат, за да се получи здрав, издръжлив и силно пропусклив материал.
Полиестерна геотекстилна тъкан:
Полиестерната геотекстилна тъкан е изработена от навити къси полиестерни влакна с финост на влакната от 6-12 денера и дължина 54-64 милиметра. Производственият процес включва разкрояване, кардиране, смесване (преплитане на къси влакна), полагане на платното (стандартизирано завързване и фиксиране) и иглонабиване с помощта на оборудване за производство на нетъкан текстил, за да се създаде платът.
Геотекстилен плат от полиестерни нишки:
Геотекстилната тъкан от полиестерни нишки се изработва от полиестерен геотекстилен материал чрез предене и пробиване с игла. Той се отличава с отлична устойчивост на топлина и светлина.
Геотекстил с непрекъснати нишки:
Тези геотекстили са изработени от непрекъснати влакна, без да са необходими отделни прежди или щапелни влакна. Геотекстилите с непрекъснати нишки се използват за приложения, при които са необходими висока якост на опън и филтрация.
Биоразградими геотекстили:
Биоразградимите геотекстили са проектирани така, че да се разграждат с течение на времето, като осигуряват временна поддръжка, докато се установи растителността. Обикновено използвани в чувствителни за околната среда зони, тези геотекстили помагат за контролиране на ерозията, докато естествената растителност не заеме своето място. Като например геотекстил, изработен от естествени влакна.
Основни сценарии за приложение на геотекстилите
Разделяне и филтриране
Използване на геотекстил за изолиране на строителни материали (като почва и пясък, почва и бетон и др.) с различни физични свойства (размер на частиците, разпределение, консистенция и плътност и др.). Така че два или повече вида материали да не се губят, да не се смесват, за да се запази цялостната структура и функция на материала, така че да се засили носещата способност на сградата.
Когато водата се влива в почвения слой с едър материал от почвения слой с фин материал, геотекстилът се използва заради добрата си въздухопропускливост и водопропускливост, за да прокара водата, като същевременно ефективно улавя почвените частици, финия пясък, малките камъни и т.н., за да поддържа стабилността на почвата и водните съоръжения.
Дренаж и контрол на просмукването
Геотекстилът има добри водопроводими свойства, може да образува дренажни канали вътре в почвеното тяло и да отвежда излишната течност и газ от структурата на почвата.
Функцията на геотекстила за контрол на просмукването се отнася главно до предотвратяване на проникването на вода или вредни течности. Този вид геотекстил се състои основно от нетъкан текстил и геомембрана. Той се използва главно за контрол на филтрацията на язовири и депа за отпадъци, като контрол на филтрацията на наклонени стени на язовири, берми и контрол на филтрацията на канали.
Контрол на ерозията
Геотекстилът може да се използва за контролиране на водния поток и за предотвратяване на ерозията на земята, причинена от редуващите се суши и наводнения, на речните брегове, речните корита и плажовете.
По време на строителството геотекстилът може да предотврати слягането на почвата, причинено от традиционните методи на уплътняване.
При пътища, мостове, тунели, основи на кули и др. геотекстилът може да се използва за укрепване или подсилване на почвата, като я прави по-здрава и стабилна.
За повече информация относно геотекстилите прочетете тази статия "Демистифициране на силата на геотекстилните тъкани”
Разлика между геомрежа и геотекстил
Геомрежите се използват главно за укрепване и стабилизиране
Геомрежата може ефективно да подобри стабилността на почвата. Добавянето на геомрежа към почвата може да образува ефект на подсилена почва, като блокира почвените частици в мрежата на решетките, като по този начин значително подобрява якостта на срязване и носимоспособността на почвата. Това е важно за предотвратяване на ерозията на почвата, свлачищата и слягането на основите.
Геотекстилите се използват главно за разделяне, филтриране и дренаж.
Механизмът на разделяне на геотекстила е следният: първо, геотекстилът е разположен между два различни геотехнически материала, което играе ролята на изолация между двата материала и предотвратява смесването на материалите между различните слоеве. Втората цел е да се предотврати замърсяването и корозията между слоевете, за да се осигури висок стандарт на инженерното строителство.
Механизмът на филтриране на геотекстила е: първо, да се гарантира, че течностите и газовете не се прихващат, когато се изхвърлят свободно; второ, ефективно да се задържат малките почвени частици чрез водния поток и да се предпази почвата от увреждане.
Геотекстилът може да изпълнява функцията на дренаж в почвата, подобно на дренажен канал. Той отвежда водата във всички посоки на почвата и събира и транспортира вода или други течности при геотехнически работи.
Разлики в структурата и материала
Геомрежите имат структура, подобна на мрежа
Мрежовата структура на геомрежата включва основно едноосни, двуосни и многоосни структури.
Геотекстилът е непрекъсната структура от влакна
Непрекъснатата структура на влакната на геотекстила се получава главно чрез иглонабиване или тъкане на два вида геотекстил.
Единият вид е нетъкан, тъй като нетъканият геотекстил е многократно изтъкан производствен процес, така че има триизмерна структура на порите, която обикновено се нарича еквивалентен размер на порите.
Другият вид е тъкан геотекстил, който се изтъкава в плат чрез преплитане на нишките на основата и вътъка чрез различни тъкачни съоръжения и процеси.
Разлика в средата на приложение
Геомрежите са подходящи за проекти с изисквания за висока якост
1. Пътен проект
В пътния проект геомрежата може да се използва за укрепване на пътното платно, за подобряване на носимоспособността на пътната настилка и за предотвратяване на напукването на пътната настилка. При магистрали, градски пътища и други проекти използването на геомрежа за укрепване може значително да подобри експлоатационния живот на пътната настилка и безопасността на движението.
2. Железопътен проект
В железопътния проект геомрежата може да се използва за укрепване на пътното платно и за подобряване на стабилността и безопасността на железопътната линия. При тежкотоварни, високоскоростни и други проекти използването на геомрежа за укрепване може ефективно да предотврати слягането и деформацията на пътното платно и да подобри експлоатационната ефективност и безопасността на железопътните линии.
3. Проект за опазване на водите
В областта на водоснабдяването геомрежите могат да се използват за укрепване на насипи, предотвратяване на ерозията на речните брегове, укрепване на язовири и др. В реката
управление, изграждане на резервоари и други проекти, използването на геомрежа за укрепване може да подобри стабилността и безопасността на проекта, да защити живота на хората и безопасността на имуществото.
4. Строително инженерство
В строителството геомрежата може да се използва за укрепване на основи, хидроизолация на мазета, стабилизиране на почвени склонове и т.н. При високите сгради, мазетата и други проекти използването на геомрежа за армиране може да подобри носещата способност и стабилността на основата, за да се гарантира безопасността и стабилността на сградата.
Геомрежите са подходящи за сцени, които изискват разделяне и филтриране
1. Строителство на пътища
В процеса на строителство на пътища камъкът често се използва като материал за пътна настилка. Полагането на геотекстил в слоя от камък може да играе ролята на сепарация, филтрация и подобряване, за да се удължи експлоатационният живот на пътя.
2. Проект за опазване на водите
В проектите за опазване на водите геотекстилът може да бъде положен от вътрешната страна на насипа, за да защити структурата на насипа. В същото време той може да се полага и върху каменната язовирна стена, за да се повиши стабилността на каменната язовирна стена и да се противодейства на измиването на водата.
3. Миннодобивен проект
При минния проект между каменните стъпала може да се положи геотекстил, за да се засили носещата способност на каменните стъпала и да се предотврати разхлабването на камъка.
Комбинирано приложение
При изграждането на пътища геомрежата и геотекстилът могат да се използват в комбинация.
Например геомрежата се полага в долната част на пътното платно, а геотекстилът с нишки се полага под асфалтовия повърхностен слой при ремонт на пътя.
Геомрежата, положена върху пътното платно, може да увеличи носимоспособността на пътя и да предотврати слягането на меката основа.
Геотекстилът, положен под асфалта, може да предотврати напукването на пътната настилка и да удължи живота на пътя.
Резюме
Основната разлика между геомрежите и геотекстилите се състои главно в разликите в реализираните функции, видове, структурни свойства и т.н. Въпреки че принадлежат към една и съща категория геосинтетични материали, те са два напълно различни геотехнически продукта.
Не на последно място, предоставихме примери за използването на тези два продукта в комбинация. Следователно, когато избирате материали, трябва да избирате според нуждите на проекта или да комбинирате предимствата на различни материали за комбинирана употреба.
В бъдеще ще бъдат разработени повече видове геосинтетични материали, а QIVOC активно проучва възможностите за разработване на геосинтетични материали с по-добро качество и гъвкавост.
