Geosynthetics worden gebruikt in de bouw in plaats van traditionele geomaterialen, die de voordelen hebben van een lage prijs, duurzaamheid, gemakkelijke en eenvoudige installatie en een korte productiecyclus. Van de geosynthetische materialen zijn geogrid en geotextiel de meest gebruikte synthetische materialen. Weet je wat het verschil tussen beide is?
In dit artikel, QIVOC zal in detail uitleggen wat de verschillen zijn tussen geogrid en geotextiel.
Overzicht geosynthetics
Wat zijn geosynthetics?
Geosynthetics is een verzamelnaam voor verschillende producten gemaakt van synthetische materialen die worden gebruikt in geotechnische en civieltechnische constructies. Omdat ze voornamelijk worden gebruikt in de geotechniek, worden ze "geosynthetics" genoemd met het woord "geo" om ze te onderscheiden van natuurlijke materialen. Als civieltechnisch materiaal is het een synthetisch polymeer (zoals kunststoffen, chemische vezels, synthetisch rubber, enz.) als grondstof, gemaakt van verschillende soorten producten, geplaatst in de bodem, het oppervlak van de bodem, of een verscheidenheid van de bodem tussen het lichaam, om een rol te spelen in het versterken of beschermen van de bodem.
Geosynthetics stond ooit bekend als "geotextiel" en "geomembranen". Met de behoeften van het project blijven dergelijke materialen nieuwe variëteiten hebben, zoals geogrids, geonets en geotechnische zakken, geonetmatten, geobelts, geomembranen, samengestelde geomembranen, bentoniet waterdichte dekens, samengesteld afwateringsnetwerkDe oorspronkelijke naam kan niet nauwkeurig alle producten dekken, zodat ze in de daaropvolgende periode "geotextiel, geomembranen en aanverwante producten" worden genoemd. Een dergelijke naam is niet geschikt als technische of academische term. Daarom werd in 1994, op de Vijfde Internationale Conferentie Geosynthetics in Singapore, de naam van dergelijke materialen formeel "geosynthetics" (geosynthetics) genoemd.
De grondstoffen van geosynthetics zijn polymeren (polymeren). Ze worden gemaakt van chemicaliën uit steenkool, olie, aardgas of kalksteen, die verder worden verwerkt tot vezels of synthetische vellen en uiteindelijk tot een verscheidenheid aan producten. De belangrijkste polymeren die worden gebruikt bij de productie van geosynthetics zijn polyethyleen (PE), polyester (PET), polyamide (PER), polypropyleen (PP), en polyvinylchloride (PVC), gechloreerd polyethyleen (CPE) en polystyreen (EPS).
Belangrijkste toepassingen en functies van geosynthetics
De vakgebieden van geosynthetics zijn geotechniek, civiele techniek, waterbeheertechniek, milieutechniek, transporttechniek, gemeentelijke techniek en zeesluizenbouw.
Op deze gebieden spelen geosynthetics vooral een rol bij het versterken van de bodem, het tegengaan van doorsijpeling, het tegengaan van corrosie, isolatie en verbetering.
De sterkte van het bodemlichaam verbeteren
Geosynthetics hebben een hoge treksterkte en schuifsterkte, die een versterkende laag in de bodem kunnen vormen en de algehele sterkte en stabiliteit van de bodem kunnen verbeteren. In de wegenbouw bijvoorbeeld kan het leggen van geosynthetics op de bodem van de wegbedding effectief weerstand bieden aan de belasting door voertuigen en verzakking en vervorming van het wegdek voorkomen.
Verbetering van bodemtechnische prestaties
Geosynthetics hebben uitstekende filtratie- en drainage-eigenschappen, die de drainagecapaciteit en kwelweerstand van de grond kunnen verbeteren. Bij dammen van aarde en rotsen kan door het leggen van geosynthetics in het damlichaam de kwelweerstand van het damlichaam worden verbeterd, waardoor het doorsijpelen van water en uitbarstingen worden voorkomen.
Verbetering van de weerstand tegen bodemverschuring
In de rivier- en kustbouw kunnen geosynthetische materialen effectief weerstand bieden tegen het wegspoelen van water, bodemerosie en verzilting van sedimenten voorkomen en de stabiliteit en veiligheid van kunstwerken beschermen.
De rol van isolatie en anticorrosie spelen
In de ondergrondse techniek kan het installeren van geosynthetics in de bodem waterstroming en deeltjesmigratie tussen verschillende bodemlagen isoleren en grondwatervervuiling en bodemdaling voorkomen. Bij milieuprojecten zoals stortplaatsen kunnen geosynthetics een rol spelen bij het voorkomen van corrosie en doorsijpeling en zo de veiligheid en gezondheid van de omgeving beschermen.
Beschikbaarheid van de bodem verhogen
Door geosynthetische materialen aan de bodem toe te voegen, kunnen de fysische en chemische eigenschappen van de bodem worden veranderd en de vruchtbaarheid en doorlatendheid van de bodem worden verbeterd, waardoor gunstige omstandigheden ontstaan voor landbouwproductie en vegetatieherstel.
Geogrid
Wat is geogrid
Geogrid is een soort geosynthetisch materiaal met unieke eigenschappen en doeltreffendheid. Vaak gebruikt als versterkte bodemstructuur van het ribmateriaal of composietmaterialen, zoals het ribmateriaal.
Geogrid is onderverdeeld in vier categorieën: kunststof geogrid, staal geogrid, glasvezel geogrid, en polyester schering gebreid polyester geogrid. Grid is gemaakt van polypropyleen, polyvinylchloride, en andere polymeren door thermoplastische of gegoten twee-dimensionale raster of een bepaalde hoogte van de drie-dimensionale raster scherm, bij gebruik als civiele techniek, bekend als geogrid.
Eigenschappen en structuur van geogrids
Geogrid heeft de volgende eigenschappen
1, hoge sterkte, kleine vervorming;
2, kleine kruip;
3, corrosiebestendigheid, lange levensduur;
4, gemakkelijke en snelle bouw, korte cyclus, lage kosten;
De structuur van geogrid omvat:
Eenassig
Uniaxiaal trekplastic geogrid heeft een extreem hoge treksterkte en trekmodulus. Dit soort kunststof geogrid wordt gemaakt van polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE) als het belangrijkste materiaal, geëxtrudeerd tot een dun vel, gestanst tot een regelmatig raster en vervolgens in de lengterichting uitgerekt.
Biaxiaal
Biaxiale geogrids hebben een aanzienlijke treksterkte in zowel de lengte- als de dwarsrichting. Biaxiale monolithische geogridproducten zijn gemaakt van polypropyleen (PP) of polyethyleen (PE), geplastificeerd, geëxtrudeerd, geperforeerd en in lengte- en dwarsrichting uitgerekt.
Meerassig
Multi-axiaal geogrid valt op door zijn verbeterde stabiliteit en efficiëntie en zorgt voor een rationelere spanningstoestand. Het zorgt niet alleen voor de stabiliteit van de fundering, maar heeft ook de voordelen van voldoende trek- en schuifsterkte. Deze kunststof geogridlaag heeft een vlakke gaasstructuur die wordt gevormd door kunststofextrusie, ponsen en strekken in vier richtingen.
Geogrid belangrijkste toepassingsscenario's
Versterking van funderingen voor wegen en spoorwegen
De rol van geogrid voor weg- en spoorwegbeddingen is het versterken om de draagkracht en gladheid te herstellen, maar ook om de stabiliteit van het bodemlichaam van de wegbedding te versterken, de levensduur te verlengen en routineonderhoud te verminderen.
Geogrid polymeer kan een zeer hoge mate van stabiliteit toe te voegen aan het wegdek, en het verbeteren van de algehele sterkte van de bodem lichaam, versterking kan aanzienlijke verbetering van de sterkte van grind bodem en destructieve stam, en de vernietiging van de bodem heeft een vertraagd effect. Bij hetzelfde niveau van destructieve spanning worden de axiale rek en de laterale rek van het versterkte grindgrondmonster aanzienlijk verminderd. Het versterkende effect van grindgrond neemt af met de toename van de perimeterdruk en het versterkende effect is ook gerelateerd aan de verweringsgraad, zachtheid en hardheid van grinddeeltjes.
Stabilisatie van muren en hellingen
Muren en hellingen worden blootgesteld aan grote druk van de grond en geogrids kunnen deze druk gelijkmatig verdelen over de hele keermuurconstructie, waardoor de algehele stabiliteit van de keermuur toeneemt. Tegelijkertijd kunnen geogrids ook glijden en erosie van de grond voorkomen en de integriteit van de keermuur behouden.
Aardbevingen zijn een veel voorkomende natuurramp die een grote bedreiging vormt voor de stabiliteit van muren en hellingen. Het geogrid heeft een goede flexibiliteit en vervormbaarheid, waardoor het de impact van de aardbeving effectief kan absorberen en verspreiden, de trillingen van de keermuur kan verminderen en de seismische prestaties kan verbeteren.
Waterdoorlatendheid is een belangrijke overweging bij de constructie van muren en hellingen. Als de doorlatendheid van muren en hellingen niet goed is, zal dit leiden tot de ophoping van waterdruk en de druk verhogen, waardoor hun stabiliteit wordt aangetast. Geogrids daarentegen hebben een goede waterdoorlatendheid en kunnen water effectief afvoeren, waardoor de invloed van waterdruk op keerwanden wordt verminderd.
Muren en hellingen moeten vaak lange tijd bestand zijn tegen de druk van de grond en de invloed van de externe omgeving, dus hun duurzaamheid is een belangrijke overweging. Geogrid wordt gekenmerkt door corrosiebestendigheid en verouderingsbestendigheid, waardoor de levensduur van muren en hellingen effectief kan worden verlengd.
Lees dit artikel voor meer informatie over geogrids ".Het weefsel van geogrids ontrafelen: Een uitgebreide gids ”
Geotextiel
Wat is geotextiel
Een geotextiel is een doorlatend synthetisch materiaal gemaakt van synthetische vezels (bv. polypropyleenvezels, polyestervezels, glasvezels) door middel van naaldvorming of weven. Als doorlatend textiel kan het in combinatie met grond scheiden, filteren, versterken, beschermen of draineren. Als zodanig wordt het op grote schaal gebruikt in de civiele techniek en diverse bouwprojecten om specifieke functies te bereiken in geotechnische en milieutoepassingen.
Belangrijkste kenmerken en soorten geotextiel
Eigenschappen van geotextiel
Hoge sterkte: Behoudt voldoende sterkte en rek in zowel natte als droge omstandigheden, dankzij het gebruik van kunststof vezels.
Corrosiebestendigheid: Vertoont langdurige weerstand tegen corrosie in bodems en water met verschillende pH-waarden.
Goede waterdoorlaatbaarheid: De aanwezigheid van openingen tussen vezels zorgt voor een uitstekende waterdoorlaatbaarheid.
Goede antimicrobiële eigenschappen: Blijft onbeschadigd door micro-organismen en insecten.
Handige constructie: Door zijn lichte en zachte aard is hij gemakkelijk te vervoeren, te leggen en op te bouwen.
Uitstekende anti-verouderingseigenschappen: Biedt uitzonderlijke weerstand tegen veroudering, inclusief anti-ultraviolet, anti-ozon en anti-oxidatie eigenschappen, die zorgen voor stabiel gebruik in diverse klimaatomstandigheden.
Milieuvriendelijk: Voornamelijk samengesteld uit synthetische vezels, waardoor minder beslag wordt gelegd op natuurlijke hulpbronnen.
Lichtgewicht: Vergeleken met traditionele civieltechnische materialen is het lichter en vergemakkelijkt het transport, installatie en constructie.
Goede isolatie: Isoleert effectief grond van zand en grond van beton, naast andere toepassingen.
Goede filtratie/omgekeerde filtratie: Onderschept effectief bodemdeeltjes, fijn zand, kleine steentjes, enz., waardoor de stabiliteit van water- en bodemtechniek wordt gegarandeerd.
Soorten geotextiel
Geweven geotextiel is gemaakt van garens die ingewikkeld met elkaar verweven zijn in een regelmatig patroon. Door de uniforme verdeling heeft het een uitstekende sterkte en dimensionale stabiliteit in vergelijking met niet-geweven geotextiel. Deze weefsels worden voornamelijk gebruikt om grondverschuiving te voorkomen, ondergrondse drainage te beperken en textuurcontrole te versterken, maar ook om treinsporen te stabiliseren.
Niet-geweven geotextiel wordt vervaardigd uit thermisch gebonden synthetische vezels en biedt lichte en buigzame eigenschappen. Het wordt voornamelijk gebruikt voor scheidings- en filtratietoepassingen, het versterken van keermuren, bodemstabilisatie en erosiebeheersing. Vliesweefsels zijn doorlatend, uitstekend bestand tegen perforatie, hebben een gemiddelde treksterkte en indrukwekkende rekeigenschappen.
Geotextielweefsel van polypropyleen:
Polypropyleen geotextiel is een niet-geweven stof die voornamelijk ontworpen is voor afscheiding. Hoewel het doorlaatbaar is en drainagemogelijkheden heeft, biedt het geen versterking voor projecten. Polypropyleen geotextielweefsel wordt vaak genoemd op basis van zijn levensduur en wordt vaak gebruikt als onkruidbarrière.
Spunbond Geotextieldoek:
Op het gebied van textielproductie wordt het spunbondproces beschouwd als de snelste methode om niet-geweven stof te produceren. In dit proces worden geëxtrudeerde filamenten tot vellen gesponnen en door verhitte rollen met elkaar verbonden. Net als polypropyleen geotextiel bieden spunbondweefsels drainagemogelijkheden, maar missen ze versterking. Op basis van gewicht worden ze meestal gebruikt als onkruidbarrière of drainagemateriaal.
Gebreide Geotextielstof:
Dit textiel vertoont een uitstekende flexibiliteit en een hoge kosteneffectiviteit. Ondanks hun lagere gebruik neemt de vraag naar "drainage en erosiebeheersing" gestaag toe. Gebreide geotextielstoffen worden geproduceerd met breitechnieken en soms wordt er ook geweven.
Samengesteld geotextiel:
Deze worden gemaakt door twee of meer geotextielweefsels te combineren tot een materiaal met unieke eigenschappen. Samengestelde geotextielweefsels kunnen bijvoorbeeld niet-geweven geotextielweefsel combineren met geweven geotextielweefsel om een stevig, duurzaam en zeer doorlatend materiaal te maken.
Polyester Geotextiel:
Polyester geotextielweefsel wordt gemaakt van gekrulde korte polyestervezels met een vezeldikte van 6-12 deniers en een lengte van 54-64 millimeter. Het productieproces bestaat uit het openen, kaarden, mengen (korte vezels door elkaar leggen), leggen van het weefsel (standaard knopen en fixeren) en naald-ponstechnieken met behulp van productieapparatuur voor niet-geweven stof om de stof te maken.
Polyester filament geotextiel:
Polyester filament geotextiel is gemaakt van polyester geotextiel door middel van spinnen en naaldponsen. Het heeft een uitstekende hittebestendigheid en lichtbestendigheid.
Geotextiel met doorlopende vezeldraad:
Deze geotextielen worden gemaakt van continue vezels zonder dat er afzonderlijke garens of stapelvezels nodig zijn. Continu filament geotextiel wordt gebruikt voor toepassingen waar een hoge treksterkte en filtratie essentieel zijn.
Biologisch afbreekbaar geotextiel:
Biologisch afbreekbaar geotextiel is ontworpen om na verloop van tijd af te breken en tijdelijke ondersteuning te bieden terwijl de vegetatie zich vestigt. Deze geotextielen worden vaak gebruikt in ecologisch kwetsbare gebieden en helpen erosie onder controle te houden totdat de natuurlijke vegetatie het overneemt. Zoals geotextiel gemaakt van natuurlijke vezels.
Belangrijkste toepassingsscenario's voor geotextiel
Scheiding en filtratie
Gebruik geotextiel om bouwmaterialen te isoleren (zoals grond en zand, grond en beton, enz.) met verschillende fysieke eigenschappen (deeltjesgrootte, distributie, consistentie en dichtheid, enz.). Zodat twee of meer soorten materialen niet verloren gaan, niet gemengd worden, om de algehele structuur en functie van het materiaal te behouden, zodat de draagkracht van het gebouw wordt versterkt.
Wanneer water vanuit de fijne bodemlaag naar de grove bodemlaag stroomt, wordt het geotextiel gebruikt vanwege zijn goede luchtdoorlatendheid en waterdoorlatendheid om het water door te laten stromen, terwijl het effectief de bodemdeeltjes, fijn zand, kleine steentjes enz. onderschept om de stabiliteit van de bodem en de waterwerken te handhaven.
Drainage en kwelbeheersing
Geotextiel heeft goede watergeleidende eigenschappen, het kan drainagekanalen vormen in de bodem en overtollige vloeistof en gas uit de bodemstructuur afvoeren.
De kwelbeperkende functie van geotextiel heeft voornamelijk betrekking op het voorkomen van infiltratie van water of schadelijke vloeistoffen. Dit soort geotextiel bestaat voornamelijk uit niet-geweven stof en geomembraan. Het wordt voornamelijk gebruikt voor kwelbeheersing van dammen, reservoirs en stortplaatsen, zoals kwelbeheersing van schuine wanden van dammen, bermen en kwelbeheersing van kanalen.
Erosiebestrijding
Geotextiel kan worden gebruikt om de waterstroom te beheersen en bodemerosie door afwisselend droogte en overstromingen op rivieroevers, rivierbeddingen en stranden te voorkomen.
Tijdens de bouw kan geotextiel bodemverzakking voorkomen die wordt veroorzaakt door traditionele verdichtingsmethoden.
In wegen, bruggen, tunnels, funderingen van torens, enz. kan geotextiel worden gebruikt om de grond te versterken of te verstevigen, waardoor deze sterker en stabieler wordt.
Lees dit artikel voor meer informatie over geotextiel ".De kracht van geotextielweefsels ontrafelen”
Verschil tussen geogrid en geotextiel
Geogrids worden voornamelijk gebruikt voor versterking en stabilisatie
Geogrid kan de stabiliteit van grond effectief verbeteren. Door geogrid aan de bodem toe te voegen kan een versterkt bodemeffect ontstaan, waarbij de bodemdeeltjes in het raster van de roosters worden opgesloten, waardoor de afschuifsterkte en draagkracht van de bodem sterk verbeteren. Dit is belangrijk om bodemerosie, aardverschuivingen en verzakking van funderingen te voorkomen.
Geotextiel wordt voornamelijk gebruikt voor scheiding, filtratie en drainage
Het scheidingsmechanisme van geotextiel is: ten eerste wordt het geotextiel aangebracht tussen twee verschillende geotechnische materialen, wat de rol speelt van isolatie tussen de twee materialen en de vermenging van materialen tussen verschillende lagen voorkomt. Ten tweede voorkomt het vervuiling en corrosie tussen de lagen om een hoge standaard van de bouw te garanderen.
Het filtratiemechanisme van geotextiel is: ten eerste om ervoor te zorgen dat vloeistoffen en gassen niet worden onderschept wanneer ze vrij worden afgevoerd; ten tweede om effectief kleine bodemdeeltjes door de waterstroom te houden en de bodem te beschermen tegen schade.
Geotextiel kan de functie van drainage in de bodem realiseren, vergelijkbaar met een drainagekanaal. Het draineert water in alle richtingen van de bodem en verzamelt en transporteert water of andere vloeistoffen in geotechnische werken.
Verschillen in structuur en materiaal
Geogrids hebben een rasterachtige structuur
De maasstructuur van geogrid bestaat voornamelijk uit uniaxiale, biaxiale en multiaxiale structuren.
Geotextiel is een continue vezelstructuur
De continue vezelstructuur van geotextiel wordt voornamelijk gemaakt door middel van naaldponsen of weven van twee soorten geotextiel.
Eén type is niet-geweven, omdat niet-geweven geotextiel een herhaaldelijk genaald productieproces is, zodat het een driedimensionale poriënstructuur heeft, gewoonlijk equivalente poriegrootte genoemd.
Het andere type is geweven geotextiel, dat tot doek wordt geweven door de ketting- en inslaggarens met elkaar te verweven via verschillende weefapparatuur en -processen.
Verschil in toepassingsomgeving
Geogrids zijn geschikt voor projecten met hoge sterkte-eisen
1. Wegenbouwproject
Bij wegenbouwprojecten kan geogrid worden gebruikt om de wegbedding te versterken, de draagkracht van het wegdek te verbeteren en scheurvorming in het wegdek te voorkomen. Op snelwegen, stadswegen en andere projecten kan het gebruik van geogrid voor versterking de levensduur van het wegdek en de rijveiligheid aanzienlijk verbeteren.
2. Spoorwegproject
In het spoorwegproject kan geogrid worden gebruikt om het spoorwegbed te versterken en de stabiliteit en veiligheid van de spoorlijn te verbeteren. In zware spoorweg-, hogesnelheidsspoorweg- en andere projecten kan het gebruik van geogrid voor versterking de zetting en vervorming van het wegbed effectief voorkomen en de operationele efficiëntie en veiligheid van spoorlijnen verbeteren.
3. Waterbesparingsproject
In de waterbeheertechniek kan geogrid worden gebruikt om taluds te versterken, erosie van rivieroevers te voorkomen, stuwdammen van reservoirs te versterken, enzovoort. In de rivier
bestuur, de bouw van reservoirs en andere projecten, kan het gebruik van geogrid voor versterking de stabiliteit en veiligheid van het project verbeteren, om het leven van mensen en de veiligheid van eigendommen te beschermen.
4. Bouwtechniek
In de bouw kan geogrid worden gebruikt voor het versterken van funderingen, het waterdicht maken van kelders, het stabiliseren van bodemhellingen enzovoort. In hoogbouw, kelders en andere projecten kan het gebruik van geogrid voor versterking de draagkracht en stabiliteit van de fundering verbeteren om de veiligheid en stabiliteit van het gebouw te garanderen.
Geogrids zijn geschikt voor scènes die scheiding en filtratie vereisen
1. Wegenbouw
Bij de aanleg van wegen wordt vaak steen gebruikt als wegverhardingsmateriaal. Door geotextiel in de steenlaag te leggen, kan het de rol van scheiding, filtratie en verbetering spelen om de levensduur van de weg te verlengen.
2. Waterconserveringsproject
Bij waterbeschermingsprojecten kan geotextiel aan de binnenkant van de dijk worden gelegd om de dijkstructuur te beschermen. Tegelijkertijd kan het ook op de stenen dam worden gelegd om de stabiliteit van de stenen dam te verbeteren en weerstand te bieden tegen het wegspoelen van water.
3. Mijnbouwproject
In het mijnbouwproject kan geotextiel tussen de stenen treden worden gelegd om de draagkracht van de stenen treden te versterken en te voorkomen dat de steen losraakt.
Gecombineerde toepassing
Bij de aanleg van wegen kunnen geogrid en geotextiel samen worden gebruikt.
Geogrid wordt bijvoorbeeld op de bodem van het wegbed gelegd en filament geotextiel wordt onder de asfaltdeklaag gelegd bij het repareren van de weg.
Geogrid op het wegbed kan de draagkracht van de weg vergroten en verzakking van de zachte ondergrond voorkomen.
Geotextiel onder asfalt kan scheuren in het wegdek voorkomen en de levensduur van de weg verlengen.
Samenvatting
Het belangrijkste verschil tussen geogrids en geotextielen ligt voornamelijk in de verschillen in gerealiseerde functies, types, structurele eigenschappen, enzovoort. Hoewel ze tot dezelfde categorie geosynthetics behoren, zijn het twee totaal verschillende geotechnische producten.
Last but not least hebben we voorbeelden gegeven van het gebruik van deze twee producten in combinatie. Daarom moet je bij het kiezen van materialen kiezen op basis van de behoeften van het project of de voordelen van verschillende materialen combineren voor gecombineerd gebruik.
In de toekomst zullen er meer soorten geosynthetics worden ontwikkeld en QIVOC onderzoekt actief de ontwikkeling van geosynthetics met een betere kwaliteit en veelzijdigheid.
