Geoműanyagok a hagyományos geoműanyagok helyett a mérnöki kivitelezésben használják, amelyek előnye az alacsony ár, a tartósság, a könnyű és egyszerű beépítés és a rövid gyártási ciklus. A geoszintetikus anyagok közül a georács és a geotextília a legelterjedtebb szintetikus anyagok. Tudja tehát, mi a különbség köztük?
Ebben a cikkben, QIVOC részletesen bemutatja, hogy mi a különbség a georács és a geotextília között.
Geoműanyagok áttekintése
Mik azok a geoműanyagok?
A geoszintetikus anyagok a geotechnikai és mélyépítésben használt szintetikus anyagokból készült különböző termékek gyűjtőneve. Mivel elsősorban a geotechnikai mérnöki munkában használják őket, a természetes anyagoktól való megkülönböztetésük érdekében a "geo" szóval "geoszintetikusoknak" nevezik őket. Mint építőmérnöki anyag, ez egy szintetikus polimer (például műanyag, kémiai szálak, szintetikus gumi stb.), mint nyersanyagok, különböző típusú termékekből készült, a talaj belsejében, a talaj felszínén vagy a test közötti különböző talajban elhelyezett, hogy szerepet játsszon a talaj megerősítésében vagy védelmében.
A geoműanyagokat egykor úgy ismerték, hogy "geotextíliák" és "geomembránok". A projekt igényeinek megfelelően az ilyen anyagok továbbra is új fajtákkal rendelkeznek, mint pl. geogrids, geonets és geotechnikai zsákok, geonet szőnyegek, geobelts, geomembránok, kompozit geomembránok, bentonit vízszigetelő takarók, összetett vízelvezető hálózatstb., az eredeti név nem tudja pontosan lefedni az összes terméket, így a későbbi időszakban "geotextíliáknak, geomembránoknak és kapcsolódó termékeknek" nevezik őket. Egy ilyen név nem alkalmas műszaki vagy tudományos kifejezésként. Emiatt 1994-ben, a Szingapúrban tartott V. Nemzetközi Geoszintetikai Konferencián az ilyen anyagok nevét hivatalosan "geoszintetikusok" (geosynthetics) néven határozták meg.
A geoműanyagok alapanyagai polimerek (polimer). Ezeket szénből, kőolajból, földgázból vagy mészkőből származó vegyi anyagokból állítják elő, amelyeket szintetikus anyagokból szálakká vagy lapokká, végül pedig különféle termékekké dolgoznak tovább. A geoműanyagok gyártásához használt fő polimerek a polietilén (PE), a poliészter (PET), a poliamid (PER), a polipropilén (PP), valamint a polivinil-klorid (PVC), a klórozott polietilén (CPE) és a polisztirol (EPS).
A geoműanyagok fő felhasználási területei és funkciói
A geoműanyagok területei a geotechnika, a mélyépítés, a vízgazdálkodási mérnöki tevékenység, a környezetmérnöki tevékenység, a közlekedésmérnöki tevékenység, a kommunális mérnöki tevékenység és a tengeri burkolatmérnöki tevékenység.
Ezeken a területeken a geoműanyagok elsősorban a talajmegerősítés, a szivárgásgátlás, a korrózióvédelem, a szigetelés és a javítás szerepét töltik be.
Növeli a talajtest szilárdságát
A geoműanyagok nagy szakító- és nyírószilárdsággal rendelkeznek, amelyek erősítő réteget képezhetnek a talajtestben, és javíthatják a talajtest általános szilárdságát és stabilitását. Például az útépítésben a geoszintetikus anyagoknak az útalap aljára történő fektetésével hatékonyan ellenállhat a járműterhelésnek, és megakadályozhatja az útfelület süllyedését és deformációját.
A talajművelési teljesítmény javítása
A geoműanyagok kiváló szűrő- és vízelvezető tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek javíthatják a talaj vízelvezető képességét és szivárgásállóságát. A föld- és kőgát projektben a gáttest belsejébe fektetett geoszintetikus anyagokkal javítható a gáttest szivárgásállósága, megakadályozva a vízszivárgást és a kitöréseket.
A talaj kirostáltsági ellenállásának javítása
A folyami és part menti mérnöki munkában a geoműanyagok hatékonyan ellenállnak a vízmosásnak, megakadályozzák a talajeróziót és az üledékek eliszapolódását, valamint védik a mérnöki szerkezetek stabilitását és biztonságát.
Szerepet játszik az izoláció és a korrózió elleni védelemben
A földalatti mérnöki tevékenységben a geoműanyagok talajba történő beépítése elszigetelheti a víz áramlását és a részecskék migrációját a különböző talajrétegek között, és megakadályozhatja a talajvízszennyezést és a talajsüllyedést. A környezetvédelmi projektekben, például hulladéklerakókban a geoműanyagok szerepet játszhatnak a korrózió és a szivárgás megakadályozásában, védve a környező környezet biztonságát és egészségét.
Növeli a talaj rendelkezésre állását
A talajhoz adott geoműanyagokkal megváltoztathatók a talaj fizikai és kémiai tulajdonságai, javítható a talaj termékenysége és áteresztő képessége, ami kedvező feltételeket biztosít a mezőgazdasági termeléshez és a növényzet helyreállításához.
Geogrid
Mi az a geogrid
A georács egyfajta geoszintetikus anyag, amely egyedülálló tulajdonságokkal és hatékonysággal rendelkezik. Általában a borda anyag vagy kompozit anyagok, mint például a borda anyag megerősített talajszerkezeteként használják.
A georácsot négy kategóriába sorolják: műanyag georács, acél georács, üvegszálas georács és poliészter láncfonalas poliészter georács. A rács polipropilénből, polivinil-kloridból és más polimerekből készül hőre lágyuló vagy öntött kétdimenziós rács vagy egy bizonyos magasságú háromdimenziós rács képernyő, ha mélyépítésként használják, geogrid néven ismert.
A georácsok tulajdonságai és szerkezete
A georács a következő jellemzőkkel rendelkezik
1, nagy szilárdság, kis deformáció;
2, kis kúszás;
3, korrózióállóság, hosszú élettartam;
4, kényelmes és gyors építés, rövid ciklus, alacsony költség;
A georács szerkezete a következőket tartalmazza:
Egytengelyű
Az egytengelyű húzó műanyag georács rendkívül magas szakítószilárdsággal és szakító modulussal rendelkezik. Ez a fajta műanyag georács nagy sűrűségű polietilénből (HDPE) készül, amelyet vékony lemezzé extrudálnak, szabályos rácsot formáznak belőle, majd hosszirányban kifeszítik.
Kéttengelyű
A kéttengelyű georácsok mind hosszanti, mind keresztirányban jelentős szakítószilárdsággal rendelkeznek. A kéttengelyű monolitikus georács termékek polipropilénből (PP) vagy polietilénből (PE) készülnek, lágyítva, extrudálva, perforálva és hossz- és keresztirányban nyújtva.
Többtengelyes
A többtengelyes georács kiemelkedik fokozott stabilitásával és hatékonyságával, és racionálisabb feszültségi állapotot biztosít. Nemcsak az alapozás stabilitását biztosítja, hanem a megfelelő szakító- és nyírószilárdság előnyeivel is rendelkezik. Ez a műanyag georácsréteg műanyag extrudálással, lyukasztással és négyirányú nyújtással kialakított síkbeli hálószerkezetű.
Geogrid fő alkalmazási forgatókönyvek
Közúti és vasúti alapozás megerősítése
Az autópálya- és vasúti útalapok georácsának szerepe a megerősítés, a teherbírás és a simaság helyreállítása, valamint az útalap talajtestének stabilitásának megerősítése, az élettartam növelése és a rutinszerű karbantartás csökkentése.
Geogrid polimer adhat egy nagyon magas fokú stabilitást az úttest, és javítja a teljes szilárdságát a talaj test, megerősítés jelentősen javíthatja a szilárdságát kavics talaj és a romboló törzs, és a pusztítás a talaj késleltetett hatása. Ugyanazon a szinten a romboló feszültség, a megerősített kavicsos talajminta tengelyirányú és oldalirányú nyúlása jelentősen csökken. A kavicsos talaj erősítő hatása a kerületi nyomás növekedésével csökken, és az erősítő hatás a kavicsszemcsék időjárási fokával, lágyságával és keménységével is összefügg.
Falak és lejtők stabilizálása
A falakra és lejtőkre nagy nyomás nehezedik a talajból, és a georácsok egyenletesen eloszthatják ezt a nyomást a teljes támfalszerkezetben, így növelve a támfal általános stabilitását. Ugyanakkor a georácsok megakadályozzák a talaj csúszását és erózióját, és fenntartják a támfal épségét.
A földrengés gyakori természeti katasztrófa, amely nagy veszélyt jelent a falak és lejtők stabilitására. A georács jó rugalmassággal és alakíthatósággal rendelkezik, amely hatékonyan elnyeli és eloszlatja a földrengés által okozott hatásokat, csökkenti a támfal rezgését, és javítja a szeizmikus teljesítményét.
A vízáteresztő képesség fontos szempont a falak és lejtők építésénél. Ha a falak és lejtők vízáteresztő képessége nem jó, az a víznyomás felhalmozódásához és a nyomás növekedéséhez vezet, ami befolyásolja a stabilitásukat. A georácsok viszont jó vízáteresztő képességgel rendelkeznek, és hatékonyan elvezetik a vizet, csökkentve ezzel a víznyomás támfalakra gyakorolt hatását.
A falaknak és lejtőknek gyakran hosszú ideig kell ellenállniuk a talaj nyomásának és a külső környezet hatásának, ezért tartósságuk fontos szempont. A georácsot korrózióállóság és öregedésállóság jellemzi, ami hatékonyan meghosszabbíthatja a falak és lejtők élettartamát.
A georácsokról további információkért olvassa el ezt a cikket "A georácsok szövetének kibogozása: A Comprehensive Guide ”
Geotextília
Mi a geotextília
A geotextília olyan áteresztő szintetikus anyag, amelyet szintetikus szálakból (pl. polipropilénszálakból, poliészterszálakból, üvegszálakból) tűzéssel vagy szövéssel készítenek. Áteresztő textíliaként a talajjal együtt alkalmazva elválaszt, szűr, megerősít, véd vagy elvezet. Mint ilyet, széles körben használják a mélyépítésben és különböző építési projektekben, amelyek célja a geotechnikai és környezetvédelmi alkalmazásokban meghatározott funkciók elérése.
A geotextíliák főbb jellemzői és típusai
A geotextíliák tulajdonságai
Nagy szilárdság: A műanyagszálak használatának köszönhetően nedves és száraz körülmények között is megőrzi bőséges szilárdságát és nyúlását.
Korrózióállóság: Hosszú távú korrózióállóságot mutat különböző pH-szintű talajokban és vizekben.
Jó vízáteresztő képesség: A szálak közötti rések jelenléte kiváló vízáteresztő képességet biztosít.
Jó antimikrobiális tulajdonságok: Mikroorganizmusok és rovarok által károsítatlan marad.
Kényelmes konstrukció: Könnyű és puha jellege miatt könnyű szállítani, lerakni és felépíteni.
Kiváló öregedésgátló tulajdonságok: Kivételes öregedésállósággal rendelkezik, beleértve az ultraibolya, az ózon és az oxidáció elleni tulajdonságokat, biztosítva a stabil használatot a különböző éghajlati körülmények között.
Környezetbarát: Elsősorban szintetikus szálakból áll, csökkentve a természeti erőforrásokra való utaltságot.
Könnyűsúly: A hagyományos mélyépítési anyagokhoz képest könnyebb, és megkönnyíti a szállítást, a telepítést és az építést.
Jó elszigeteltség: Hatékonyan szigeteli a talajt a homoktól és a talajt a betontól, többek között.
Jó szűrés/visszaszűrés: Hatékonyan felfogja a talajrészecskéket, finom homokot, apró köveket stb., biztosítva a víz- és talajtechnika stabilitását.
A geotextíliák típusai
A szövött geotextíliát szabályos mintázatban bonyolultan egymásba fonódó fonalakból készítik. Egyenletes eloszlásának köszönhetően a nem szőtt geotextíliához képest kiemelkedő szilárdságot és méretstabilitást mutat. Ezeket a szöveteket elsősorban a talajmozgás megakadályozására, a föld alatti vízelvezetés korlátozására és a szerkezetszabályozás megerősítésére használják, de a vasúti pályák stabilizálására is alkalmazzák.
A nem szőtt geotextíliát termikusan kötött szintetikus szálakból gyártják, könnyű és hajlékony tulajdonságokkal. Elsősorban elválasztó és szűrési alkalmazásokhoz, támfalak megerősítéséhez, talajstabilizáláshoz és erózióvédelemhez használják, a nem szőtt szövetek áteresztő képességgel, kiváló szúrásállósággal, mérsékelt szakítószilárdsággal és lenyűgöző nyúlási tulajdonságokkal rendelkeznek.
Polipropilén geotextil szövet:
A polipropilén geotextil szövet egy nem szőtt szövet, amelyet elsősorban elválasztásra terveztek. Bár áteresztő és vízelvezető képességgel rendelkeznek, nem nyújtanak megerősítést a projektekhez. A polipropilén geotextilszövetre általában élettartama alapján hivatkoznak, és gyakran használják gyomgátként.
Spunbond geotextil szövet:
A szövetgyártás területén a fonott kötéses eljárást tartják a leggyorsabb módszernek a nem szőtt szövetek előállítására. Ebben az eljárásban az extrudált szálakat lapokká fonják és fűtött hengereken keresztül kötik össze. A polipropilén geotextíliaszövethez hasonlóan a fonott kötésű szövetek vízelvezető képességgel rendelkeznek, de nincs megerősítésük. Súlyukkal számolva jellemzően gyomgátként vagy vízelvezető szövetként használják őket.
Kötött geotextil szövet:
Ezek a textíliák kiváló rugalmasságot és magas költséghatékonyságot mutatnak. Alacsonyabb felhasználásuk ellenére a "vízelvezetés és erózióvédelem" iránti kereslet folyamatosan növekszik. A kötött geotextíliákat kötési technikával állítják elő, és néha szövést is alkalmaznak a gyártásuk során.
Kompozit geotextil szövet:
Ezeket két vagy több geotextilszövet kombinálásával hozzák létre, hogy egyedi tulajdonságokkal rendelkező anyagot alkossanak. Például a kompozit geotextíliaszövetek a nem szőtt geotextíliát és a szövött geotextíliát kombinálhatják, hogy egy erős, tartós és nagy vízáteresztő képességű anyagot hozzanak létre.
Poliészter geotextil szövet:
A poliészter geotextilszövet göndörített rövid poliészter szálakból készül, amelyek szálfinomsága 6-12 den és hossza 54-64 milliméter. A gyártási folyamat során a szövetet nemszövött szövetgyártó berendezésekkel bontás, kártolás, keverés (rövid szálak összefonása), szövedékfektetés (szabványosított csomózás és rögzítés), valamint tűlyukasztásos technikák segítségével állítják elő.
Poliészter szálas geotextília szövet:
A poliészter szálas geotextília szövet poliészter geotextília szövetanyagból készül fonás és tűlyukasztás útján. Kiváló hőállóságot és fényállóságot mutat.
Folyamatos szálú geotextíliák:
Ezek a geotextíliák folyamatos szálakból készülnek, és nincs szükség egyedi fonalakra vagy vágott szálakra. A folytonos szálú geotextíliákat olyan alkalmazásokban használják, ahol a nagy szakítószilárdság és a szűrés elengedhetetlen.
Biológiailag lebomló geotextíliák:
A biológiailag lebomló geotextíliákat úgy tervezték, hogy idővel lebomlanak, és ideiglenes támogatást nyújtanak a növényzet kialakulásáig. A környezetileg érzékeny területeken gyakran használt geotextíliák segítenek az erózió megfékezésében, amíg a természetes növényzet át nem veszi a helyét. Mint például a természetes szálakból készült geotextíliák.
A geotextíliák fő alkalmazási területei
Szétválasztás és szűrés
Használjon geotextíliát különböző fizikai tulajdonságokkal (szemcseméret, eloszlás, konzisztencia és sűrűség stb.) rendelkező építőanyagok (pl. talaj és homok, talaj és beton stb.) elkülönítésére. Annak érdekében, hogy két vagy többféle anyag ne vesszen el, ne keveredjen, hogy megőrizze az anyag általános szerkezetét és funkcióját, így az épület teherbíró képessége megerősödik.
Amikor a víz a durva anyagú talajrétegbe áramlik a finom anyagú talajrétegből, a geotextíliát jó légáteresztő képessége és vízáteresztő képessége miatt arra használják, hogy a víz átfolyjon rajta, miközben hatékonyan megállítja a talajrészecskéket, a finom homokot, az apró köveket stb., hogy fenntartsa a talaj és a vízművek stabilitását.
Vízelvezetés és szivárgásszabályozás
A geotextília jó vízvezető tulajdonságokkal rendelkezik, képes vízelvezető csatornákat képezni a talajtest belsejében, és elvezetni a felesleges folyadékot és gázt a talajszerkezetből.
A geotextília szivárgásgátló funkciója elsősorban a víz vagy a káros folyadékok beszivárgásának megakadályozására vonatkozik. Ez a fajta geotextília főként nem szőtt szövetből és geomembránból áll. Elsősorban gátak, víztározók és hulladéklerakók szivárgásszabályozására használják, például gátak, berkek és csatornák szivárgásszabályozására.
Eróziószabályozás
A geotextíliák felhasználhatók a víz áramlásának szabályozására és a szárazság és az áradások váltakozása által okozott talajerózió megelőzésére a folyópartokon, folyómedrekben és strandokon.
Az építkezés során a geotextíliák megakadályozhatják a hagyományos tömörítési módszerek által okozott talajülepedést.
Az utak, hidak, alagutak, toronyalapok stb. esetében a geotextíliák a talaj megerősítésére vagy megerősítésére használhatók, így az erősebbé és stabilabbá válik.
További információkért a geotextíliákról, olvassa el ezt a cikket "A geotextíliás szövetek erejének demisztifikálása”
A georács és a geotextília közötti különbség
A georácsokat elsősorban megerősítésre és stabilizálásra használják.
A georács hatékonyan javíthatja a talaj stabilitását. A georács hozzáadása a talajhoz megerősített talajhatást alakíthat ki, a talajrészecskéket a rácsok rácsába zárja, ezáltal nagymértékben javítva a talaj nyírószilárdságát és teherbírását. Ez fontos a talajerózió, a földcsuszamlások és az alapítványok süllyedésének megelőzése szempontjából.
A geotextíliákat elsősorban elválasztásra, szűrésre és vízelvezetésre használják.
A geotextília elválasztási mechanizmusa a következő: először is, a geotextília két különböző geotechnikai anyag között helyezkedik el, amely a két anyag közötti elkülönítés szerepét tölti be, és megakadályozza a különböző rétegek közötti anyagok keveredését. A második a rétegek közötti szennyezés és korrózió megakadályozása a magas színvonalú mérnöki kivitelezés biztosítása érdekében.
A geotextília szűrési mechanizmusa a következő: először is, annak biztosítása, hogy a folyadékok és gázok ne akadjanak el, amikor szabadon kiürülnek; másodszor, hogy hatékonyan tartsa a kis talajrészecskéket a víz áramlásán keresztül, és megvédje a talajt a károsodástól.
A geotextília képes megvalósítani a talajban a vízelvezetés funkcióját, hasonlóan egy vízelvezető csatornához. A talaj minden irányába elvezeti a vizet, és összegyűjti és elszállítja a vizet vagy más folyadékokat a geotechnikai munkák során.
Szerkezeti és anyagi különbségek
A georácsok rácsszerű szerkezettel rendelkeznek
A georács hálószerkezete főként egytengelyű, kéttengelyű és többtengelyű szerkezeteket tartalmaz.
A geotextília folyamatos szálszerkezetű
A geotextília folyamatos szálszerkezete főként kétféle geotextília tűlyukasztásos vagy szövési eljárással készül.
Az egyik típus a nem szőtt, mert a nem szőtt geotextília egy többször tűzött gyártási folyamat, így háromdimenziós pórusszerkezettel rendelkezik, amelyet szokásosan egyenértékű pórusméretnek neveznek.
A másik típus a szövött geotextília, amelyet a lánc- és vetülékfonalak különböző szövőberendezések és -eljárások segítségével történő összeszövésével szőnek ruhává.
Különbség az alkalmazási környezetben
A georácsok alkalmasak a nagy szilárdsági követelményeket támasztó projektekhez
1. Útépítési projekt
Az útépítési projektben a georács használható az útalap megerősítésére, az útfelület teherbírásának javítására és az útfelület repedezésének megakadályozására. Az autópálya, a városi utak és más projektek esetében a georács használata a megerősítéshez jelentősen javíthatja az útfelület élettartamát és a vezetés biztonságát.
2. Vasúti projekt
A vasúti projektben a georács használható a vasúti pálya ágyazatának megerősítésére, valamint a vasútvonal stabilitásának és biztonságának javítására. A nehéz vasúti, nagysebességű vasúti és egyéb projektekben a georács használata a megerősítéshez, hatékonyan megakadályozhatja az útalap települését és deformációját, és javíthatja a vasútvonalak működési hatékonyságát és biztonságát.
3. Vízvédelmi projekt
A víztározó mérnöki tevékenységben a georácsot a gátak megerősítésére, a folyópartok eróziójának megakadályozására, a tározó gátak megerősítésére stb. lehet használni. A folyami
kormányzás, víztározó építése és más projektek, a georács használata a megerősítéshez javíthatja a projekt stabilitását és biztonságát, az emberek életének és vagyonbiztonságának védelme érdekében.
4. Építőmérnöki tevékenység
Az építőiparban a georácsot alapítványi megerősítésre, pince vízszigetelésre, talajlejtő stabilizálására és így tovább lehet használni. Magas épületekben, pincékben és egyéb projektekben a georács megerősítésre történő használata javíthatja az alapozás teherbírását és stabilitását, hogy biztosítsa az épület biztonságát és stabilitását.
A georácsok alkalmasak az elválasztást és szűrést igénylő jelenetekhez.
1. Útépítés
Az útépítés során a követ gyakran használják útburkolati anyagként. A kőrétegbe fektetett geotextília az elválasztás, a szűrés és a javítás szerepét tölti be az út élettartamának meghosszabbítása érdekében.
2. Vízvédelmi projekt
A vízvédelmi projektekben a gát belső oldalán geotextília fektethető a gátszerkezet védelmére. Ugyanakkor a kőgátra is fektethető, hogy növelje a kőgát stabilitását és ellenálljon a vízmosásnak.
3. Bányászati projekt
A bányaprojektben geotextília fektethető a kőlépcsők közé, hogy megerősítse a kőlépcsők teherbíró képességét és megakadályozza a kő lazulását.
Kombinált alkalmazás
Útépítéskor a georács és a geotextília kombinációban is használható.
Például az útalap aljára georácsot fektetnek, az útjavítás során pedig szálas geotextíliát fektetnek az aszfaltos felszíni réteg alá.
Az útalapra fektetett georács növelheti az út teherbíró képességét és megakadályozhatja a puha alap süllyedését.
Az aszfalt alá fektetett geotextília megakadályozhatja az útburkolat repedezését és meghosszabbíthatja az út élettartamát.
Összefoglaló
A georácsok és a geotextíliák közötti fő különbség elsősorban a megvalósított funkciók, típusok, szerkezeti tulajdonságok stb. közötti különbségekben rejlik. Bár a geoműanyagok ugyanazon kategóriájába tartoznak, mégis két teljesen különböző geotechnikai termékről van szó.
Végül, de nem utolsósorban, példákat hoztunk e két termék együttes használatára. Ezért az anyagok kiválasztásakor a projekt igényei szerint kell választani, vagy kombinálni kell a különböző anyagok előnyeit a kombinált használathoz.
A jövőben többféle geoműanyagot fognak kifejleszteni, és a QIVOC aktívan kutatja a jobb minőségű és sokoldalúbb geoműanyagok fejlesztését.
