In de rotsbouw krijgen geogrids die gebruikt worden voor bodemversterking steeds meer aandacht in de civiele techniek en worden ze steeds vaker toegepast.
Het belangrijkste doel van geogrids is het verbeteren van de technische eigenschappen van grond en het versterken en stabiliseren ervan.
Het kiezen van het juiste geogrid voor uw project is essentieel om duurzaamheid en kosteneffectiviteit op de lange termijn te garanderen. Bij het kiezen van het juiste geogrid voor uw specifieke toepassing zijn er verschillende belangrijke factoren waarmee u rekening moet houden:
- Technische ontwerpeisen
- Selectie van specificaties
- Selectie van materialen
- Invloed van het productieproces
- Structurele vorm
- Testmethode voor productsterkte
Technische ontwerpeisen voor geogrid versterkte grond
De eerste stap bij het kiezen van het juiste geogrid is het duidelijk definiëren van het type project en de beoogde toepassing.
Geogrids worden gebruikt in een verscheidenheid aan projecten, waaronder wegenbouw, dijkversterking, hellingstabilisatie en de bouw van keermuren.
Verschillende toepassingen kunnen geogrids vereisen met specifieke kenmerken en eigenschappen om aan de projectvereisten te voldoen.
Geogrids worden over het algemeen onderverdeeld in biaxiale geogrids en uniaxiale geogrids, afhankelijk van de rasterstructuur.
Uniaxiale Geogrids
Uniaxiale geogrids zijn het meest gebruikte type keermuur en zijn ontworpen om hoge trekspanningen in één richting te weerstaan, met minder sterkte in de dwarsrichting.
Door hun sterkte en duurzaamheid bij het stabiliseren van grond zijn ze ideaal voor versterkte grondkerende muren. Ze worden vaak gebruikt waar de wandhoogte aanzienlijk is en de uitgeoefende krachten voornamelijk verticaal zijn.
Biaxiale Geogrids
Afhankelijk van het ontwerp van de wand en de eigenschappen van de grond, kunnen ook biaxiale geogrids worden gebruikt die sterkte bieden in twee richtingen. Biaxiale geogrids hebben gelijke sterkte in de lengterichting (machine) en de dwarsrichting (machine).
Ze zorgen voor een effectieve wapening in twee loodrechte richtingen, waardoor de belastingen gelijkmatiger worden verdeeld. Biaxiale geogrids worden vaak gebruikt in toepassingen waar de bodemomstandigheden moeilijk te voorspellen zijn en sterkere wapening nodig is.
Selectie van Geogrid Specificaties in Geogrid Versterkte Aarde Wand Projecten
Treksterkte en Modulus
Geogrids moeten voldoende treksterkte hebben om de toegepaste krachten te weerstaan en effectieve wapening te bieden. Het is een belangrijke parameter van geogrids en geeft aan hoe goed het geogrid bestand is tegen trekkrachten.
Treksterkte wordt vaak gespecificeerd als UTS (Ultimate Tensile Strength) en wordt gemeten in eenheden van kracht per breedte-eenheid (bijv. kN/m of lbs/ft).
Treksterkte wordt vaak geclassificeerd als lage, gemiddelde of hoge sterkte. De UTS-eisen zijn afhankelijk van de verwachte belastingen, spanningen, wandhoogte en bodemgesteldheid.
Houd ook rekening met de modulus van het geogrid, die de stijfheid en het vermogen om belastingen effectief te verdelen aangeeft.
Grootte en vorm van poriën
De poriegrootte verwijst naar de grootte van de openingen tussen geogridpezen of -strengen. Meestal wordt dit gespecificeerd als de maximale openingsmaat of nominale poriegrootte.
De poriegrootte en vorm van een geogrid zijn sleutelfactoren die van invloed zijn op de interactie met de bodem, de verdichting en het in elkaar grijpen van aggregaten.
Geogrids met grotere poriën worden meestal gebruikt voor grofkorrelige bodems, terwijl geogrids met kleinere poriën beter geschikt zijn voor fijnkorrelige bodems.
De vorm van de poriën, vierkant, rechthoekig of driehoekig, is ook van invloed op de prestaties van het geogrid en de interactie met gronddeeltjes.
Kies geogrids met de juiste poriegrootte en -vorm om een effectieve bodemvergrendeling te verkrijgen en te voorkomen dat er grond in de geogridstructuur binnendringt.
Kracht/efficiëntie van gewrichten
Verbindingsefficiëntie is een maat voor het vermogen van een geogrid om trekkrachten over te brengen van de ene rib of streng naar de andere. Het verwijst ook vaak naar de sterkte van de verbinding binnen een geogridstructuur.
Het wordt uitgedrukt als een percentage en vertegenwoordigt de sterkte van de verbinding tussen elkaar kruisende strengen.
Een hogere verbindingssterkte wijst op een beter vermogen om belastingen te verdelen.
Houd bij het kiezen van een geogrid rekening met het ontwerp en de productiekwaliteit om er zeker van te zijn dat de verbindingssterkte voldoende is om aan de eisen van je project te voldoen.
Gewoonlijk worden de minimale vereisten voor voegefficiëntie gespecificeerd in de projectspecificaties.
Duurzaamheid op lange termijn
De duurzaamheid van een geogrid is cruciaal voor de levensduur van een project.
Houd rekening met factoren zoals bestendigheid tegen UV-straling, chemische blootstelling, biologische afbraak en milieuomstandigheden in het projectgebied.
Geogrids met een verbeterde duurzaamheid en weerstand tegen degradatie zijn van cruciaal belang, vooral voor toepassingen op lange termijn.
De specificaties omvatten vaak vereisten voor duurzaamheid op lange termijn en weerstand tegen installatieschade.
Compatibiliteit met stammen
Geogrids moeten rekcompatibel zijn met de omringende grond om overmatige vervorming te voorkomen en stabiliteit te behouden.
Trekcompatibiliteit verwijst naar het vermogen van het geogrid om samen met de grond te vervormen en te rekken zonder dat er significante spanningsverschillen optreden.
Deze eigenschap zorgt ervoor dat het geogrid en de grond samenwerken als een composiet systeem.
Geschikte rolmaat voor installatie
Geogrids worden meestal geleverd op rollen, waarbij de maat wordt bepaald door de breedte en lengte van de rol.
De rolgrootte moet geschikt zijn voor specifieke projectvereisten, rekening houdend met factoren zoals wandhoogte, wapening en installatiegemak.
Verschillende geogrids kunnen specifieke installatievereisten hebben, inclusief overlapafstand, ankergootdiepte en verbindingsmethode.
Sommige geogrids vereisen speciale apparatuur of technieken voor een goede installatie.
Kostenoverwegingen
Kosten zijn altijd een belangrijke factor in elk bouwproject.
Hoewel het van cruciaal belang is om een geogrid te kiezen dat voldoet aan de eisen van uw project, moet u ook rekening houden met de totale kosteneffectiviteit, inclusief de initiële aanschafkosten, installatiekosten en onderhoudskosten op lange termijn.
Geogrids van betere kwaliteit kunnen op lange termijn meer opleveren door lagere onderhouds- en reparatiekosten.
Voldoen aan normen en voorschriften
Zorg er ten slotte voor dat het geogrid dat je kiest voldoet aan de relevante industriële normen en voorschriften.
Verschillende regio's kunnen specifieke eisen stellen aan geosynthetics die in de bouw worden gebruikt.
Compliance zorgt ervoor dat uw project voldoet aan de veiligheids- en kwaliteitsnormen.
Selectie van geogridmaterialen in versterkte grondwerende muren
De grondstoffen voor de productie van geogrids zijn voornamelijk polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE), polypropyleen (PP), glasvezel, polyester, enz. Over het algemeen worden unidirectionele geogrids geproduceerd met polyethyleen en bidirectionele geogrids met polypropyleen. Dit is voornamelijk omdat:
1. De moleculaire structuur van hogedichtheidspolyethyleen is lineair, met weinig vertakkingen en een kristalliniteit tot 75%~90%. Het heeft een uitstekende mechanische sterkte, hoge stijfheid en taaiheid, hoge oppervlaktesterkte en gebruikstemperatuur (80℃), goede bestendigheid tegen oplosmiddelen, zuur, alkali en stoom, evenals goede maatvastheid en bestendigheid tegen omgevingsspanningsscheuren. Het is zeer geschikt voor de productie van unidirectionele roosters. Het nadeel is dat de rek bij het bereiken van treksterkte groot is, over het algemeen rond 12%.
2. Polypropyleencopolymeer is een lineaire structuur met zijdelingse methylgroepen. Het heeft een betere mechanische sterkte en slagvastheid dan polyethyleen, een hogere stijfheid en buigweerstand, een hogere weerstand tegen hoge temperaturen en weerstand tegen chemische corrosie. Het nadeel is dat het bros is bij lage temperaturen en gemakkelijk veroudert. Het moet worden aangepast door strekken of andere methoden, dus het is vooral geschikt voor bidirectionele geogrids die worden geproduceerd door bidirectioneel strekken.
3. Glasvezel geogrids zijn gemaakt van geweven of gestikte glasvezels bedekt met een polymeer. Ze hebben een uitstekende treksterkte, hoge modulus en weerstand tegen kruipen en temperatuurveranderingen. Geogrids van glasvezel zijn chemisch inert en zeer duurzaam, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen waar prestaties op lange termijn kritisch zijn. Ze kunnen echter duurder zijn dan kunststof geogrids.
4. Polyester geogrids zijn gemaakt van polyester garens met een hoge sterkte, gecoat met een beschermend polymeer. Ze hebben een hoge treksterkte, lage rek en een goede weerstand tegen omgevingsfactoren zoals UV-straling en chemische blootstelling. Polyester geogrids worden vaak gebruikt in mechanisch gestabiliseerde aarde (MSE) muren waar grondwapening nodig is.
De keuze van het geogrid-materiaal voor een specifiek geogrid-versterkt keermuurproject hangt af van factoren zoals projectvereisten, verwachte belastingen, bodemgesteldheid en budget.
De invloed van productietechnologie op de keuze van geogrids
Geogrids kunnen op basis van hun verwerkingstechnologie worden ingedeeld in integraal gestrekte polymeergeogrids, vezelgeogrids met hoge sterkte en composietgelaste geogrids, waarvan de laatste twee geweven geogrids zijn.
Geogrid geproduceerd door integraal uitrekken
Het wordt over het algemeen gevormd door geëxtrudeerde plaat te verwarmen - precisieponsen - uitrekken in de lengterichting en vervolgens uitrekken in de dwarsrichting.
Dit rekeffect is erg belangrijk. Het herschikt de polymeermoleculen en verbetert de prestaties van het rooster aanzienlijk:
1. De gerichte rangschikking van moleculen verbetert de sterkte van het materiaal; tegelijkertijd zorgen de gerichte moleculen ervoor dat de knooppunten beter intact zijn.
Dit is anders dan pseudo-roosters (zoals geweven en composiet gelaste roosters). De knooppunten van pseudo-roosters zijn geweven of samengesteld gelast, met een slechte integriteit en een slechte longitudinale en transversale krachtoverbrenging.
2. De trekmodulus is verbeterd, zodat het rooster een hoge treksterkte heeft bij lage rek.
3. Langdurige kruiptesten hebben aangetoond dat de neiging van polymeerroosters die zijn behandeld met uitrekking sterk wordt verminderd onder langdurige continue belasting, zodat de betrouwbaarheid van de wapening is gegarandeerd.
4. Stretchen is een modificatiebehandeling voor polypropyleen roosters, die veel eigenschappen verbetert, zoals het sterk verminderen van de nadelen van broosheid bij lage temperaturen en gemakkelijke veroudering, en het verbeteren van de gebruiksduur.
Geogrid geproduceerd door weven
Het is geweven met linten van synthetisch materiaal met hoge sterkte, ook bekend als geogrid met vezels met hoge sterkte.
Het is gemaakt van polyestervezel of glasvezel met hoge sterkte en lage rek. Nadat het in een rastervorm is geweven op een kettingbreimachine, wordt het geïmpregneerd met polyvinylchloride (PVC) volgens de procesvereisten.
De ribben van dit raster hebben een hoge treksterkte, de pseudo-knopen hebben een slechte integriteit, de knoopsterkte is erg laag, de longitudinale en laterale krachtoverbrenging is erg slecht en de uittrekweerstand in de grond is oorspronkelijk lager dan de sterkte. Als versterkingsmateriaal wordt de sterkte niet volledig benut.
Samengesteld gelast geogrid
Het is een pseudo-rooster dat wordt gemaakt door meerdere polypropyleen stroken of staal-kunststof composiet stroken te weven en de knooppunten te lassen.
De sterkte van de enkele versterking is relatief hoog. Aangezien de knopen worden gevormd door overlapping in de ketting- en inslagrichting, hangt de totale sterkte af van de lassterkte van de knopen.
De afschuifsterkte, scheursterkte en barststerkte van deze knoop zijn relatief laag. De integriteit is slecht, de sterkte is laag, de prestaties van het knooppunt bij het overbrengen van langs- en dwarskrachten zijn niet goed en de dimensionale stabiliteit en algemene prestaties zijn relatief slecht.
Samenvatting van het productieproces van geogrid
De knooppuntsterktetestmethode die is voorgesteld door de Drexel University in de Verenigde Staten en de resultaten van het totale trekgeogrid en pseudo-geogrid die hiermee zijn getest (de knooppuntsterkte wordt uitgedrukt als percentage van de sterkte van een enkele rib), staan in de volgende tabel:
| Type | Knooppuntsterkte/enkelribsterkte |
| Integraal gerekt bidirectioneel geogrid | 90% – 100% |
| Integraal gerekt bidirectioneel geogrid | <10% |
| De knooppunten zijn pseudo-bidirectionele roosters samengesteld | 3% – 13% |
Geogrids met een goede productietechnologie hebben een uniform uiterlijk, gladde oppervlakken en een duidelijke glans van carbon black.
Geogrids met een slechte productietechnologie hebben ruwe oppervlakken.
Hoewel oppervlakteruwheid en andere patronen de wrijving een beetje kunnen verhogen, kunnen ze de algemene wapeningsprestatie van het raster niet verbeteren, omdat wrijving slechts een klein deel uitmaakt van de wapeningsprestatie en de belangrijkste wapeningsprestatie de in elkaar grijpende kracht en het inbeddingseffect tussen het rastergaas en de vulstof is.
Dit wijst er niet alleen op dat de verwerkingstechnologie van het rooster met ruw oppervlak relatief laag is, maar ook dat de markeringen en inkepingen van het oppervlakpatroon de spanning concentreren wanneer ze worden blootgesteld aan externe krachten, wat de trekprestaties verzwakt en de duurzaamheid beïnvloedt.
Bovendien is het niet economisch om de ankerlengte te bepalen op basis van wrijving.
Structurele selectie van geogrids in versterkte grondmechanica
De invloed van de structurele vorm op de prestaties van geogrid komt voornamelijk tot uiting in twee aspecten: de knooppuntvorm en de samenstelling van de ondergrond.
Het totale gestrekte polymeer geogrid bestaat uit één materiaal, er is geen belasting nodig, de knoop is integraal, de sterkte van een enkele rib en de sterkte van de knoop komen goed overeen en de totale sterkte is hoog.
De knooppunten van geweven geogrids zijn pseudo-knooppunten en de verweven ketting- en inslaglinten op de knooppunten zijn alleen verbonden door geïmpregneerd polyvinylchloride (PVC), met een lage sterkte en slechte krachtoverbrenging.
De maaswijdte van gelaste samengestelde geogrids is ongeveer 100 mm. De maaswijdte van dit raster is te groot, waardoor de buigstijfheid van de ribben afneemt, ze gemakkelijk buigen en vervormen en de bijtkracht afneemt. Dit raster is gemaakt van twee materialen door samenvoeging, de knooppunten zijn ook pseudo-knooppunten, de sterkte van de knooppunten is laag en de krachtoverbrenging is slecht.
De composiet kunststof-staalstrips kunnen beschadigd raken in het proces van transport, constructie en gebruik, barsten en scheuren, en vocht en vocht eromheen zullen corrosie veroorzaken aan de stijve wapening, waardoor de effectieve doorsnede kleiner wordt en de weerstand en levensduur afnemen.
Invloed van testmethoden voor productsterkte
De sterkte die het geogrid hierboven aangeeft, wordt gemeten met een trekproef. Daarom moeten de trektestmethode van het materiaal en de betekenis van de testgegevens een van de factoren zijn waaraan speciale aandacht moet worden besteed tijdens het ontwerp.
De versterking van het geogrid met integrale treksterkte wordt bereikt door mechanische vergrendeling en vergrendeling met de gronddeeltjes.
Op basis hiervan bepaalt de standaard GRI-GGI van het Geosynthetic Research Institute of the United States:
De meting van trektestgegevens moet voldoen aan de transmissierelatie van de kracht die op het rooster in de grond wordt uitgeoefend.
Er wordt ook op gewezen dat het verkrijgen van trekkracht in de lengterichting onlosmakelijk verbonden is met de haakse overdracht van dwarswapening, dat wil zeggen dat de trekkracht in de lengterichting van het geogrid in de grond wordt overgedragen op de langswapening door mechanische vergrendeling met de dwarswapening.
Daarom wordt bij de trekproef de trekkracht in de lengterichting gemeten door de dwarswapening vast te klemmen en in de lengterichting uit te rekken.
Omdat de langs- en dwarsribben van het integrale geogrid heel zijn, kan de treksterkte natuurlijk ook worden gemeten door de langswapening direct vast te klemmen en uit te rekken. De resultaten die door de twee worden verkregen zijn consistent zonder vervorming.
De andere twee soorten pseudo-rasters zijn beschadigd door een lage knoopsterkte. De longitudinale en transversale componenten die het raster vormen zijn geen geheel. Wanneer de bijtkracht van de dwarsribben wordt overgebracht op de knoop, raakt deze beschadigd door de lage knoopsterkte, waardoor de langswapening wegglijdt en de wapening bezwijkt.
Vanwege deze situatie kan de klem bij het meten van de treksterkte alleen op de langswapening worden geklemd. Wat gemeten wordt is de sterkte van de langswapening, niet de totale sterkte van het raster. Het is vertekend om de sterkte van de langswapening te gebruiken om de totale sterkte weer te geven.
Dit is ook de belangrijke reden waarom het pseudo-raster een hoge gemarkeerde sterkte heeft maar een lage werkelijke sterkte, en het is ook een fatale zwakte als wapeningsmateriaal. Bij de keuze van dit type geogrid voor de constructie van versterkte grondkerende muren moet speciale aandacht worden besteed!
Eindelijk
Kortom, het kiezen van het juiste geogrid voor versterkte grondprojecten is een kritieke beslissing die essentieel is om de stabiliteit, prestaties op de lange termijn en kosteneffectiviteit van keerwanden te garanderen.
Het is essentieel om een geotechnisch ingenieur te raadplegen, de projectspecificaties door te nemen en rekening te houden met de bodemomstandigheden, verwachte belastingen, roosterspecificaties, materialen, productieprocessen, testmethoden, structuur, enz. om een weloverwogen beslissing te nemen over het type en materiaal van het te gebruiken geogrid.
QIVOC is een ervaren fabrikant en leverancier van geogrid. Onze jarenlange product- en projectervaring kan u helpen bij het kiezen van het juiste geogrid. Als u behoeften heeft, neem dan gerust contact met ons op.
Uitbreidingen
2024 Beste Geogrid Steunmuur Ultieme Gids
Geokunststoffen in de wegenbouw: Soorten, voordelen, gebruik
