Geosintetice sunt utilizate în construcțiile inginerești în locul geomaterialelor tradiționale, care au avantajele prețului scăzut, durabilității, instalării ușoare și simple și ciclului scurt de producție. Dintre geosintetice, geogrila și geotextilul sunt cele mai comune materiale sintetice. Deci, știți care este diferența dintre ele?
În acest articol, QIVOC va prezenta în detaliu care sunt diferențele dintre geogrilă și geotextil.
Prezentare generală a geosinteticelor
Ce sunt geosinteticele?
Geosintetice este un termen colectiv pentru diverse produse fabricate din materiale sintetice utilizate în construcții geotehnice și de inginerie civilă. Deoarece sunt utilizate în principal în ingineria geotehnică, acestea sunt denumite "geosintetice", cu cuvântul "geo" pentru a le distinge de materialele naturale. Ca material de inginerie civilă, este un polimer sintetic (cum ar fi materialele plastice, fibrele chimice, cauciucul sintetic etc.) ca materii prime, realizate din diferite tipuri de produse, plasate în interiorul solului, la suprafața solului sau o varietate de soluri între corp, pentru a juca un rol în consolidarea sau protejarea solului.
Geosintetice a fost odată cunoscut sub numele de "geotextile" și "geomembrane". Cu nevoile proiectului, astfel de materiale continuă să aibă noi soiuri, cum ar fi geogrile, geonets și saci geotehnici, saltele geonet, geobelți, geomembrane, geomembrane compozite, pături de impermeabilizare cu bentonită, rețea de drenaj compozită, etc., denumirea originală nu poate acoperi cu exactitate toate produsele, astfel încât, în perioada ulterioară, acestea sunt denumite "geotextile, geomembrane și produse conexe". O astfel de denumire nu este potrivită ca termen tehnic sau academic. Din acest motiv, în 1994, în Singapore, a avut loc cea de-a cincea Conferință internațională privind geosinteticele, denumirea acestor materiale a fost identificată oficial ca "geosintetice" (geosintetice).
Materiile prime ale geosinteticelor sunt polimerii (polimer). Acestea sunt fabricate din substanțe chimice derivate din cărbune, petrol, gaze naturale sau calcar, care sunt prelucrate ulterior în fibre sau foi de materiale sintetice și, în final, într-o varietate de produse. Principalii polimeri utilizați în fabricarea geosinteticelor sunt polietilena (PE), poliesterul (PET), poliamida (PER), polipropilena (PP) și policlorura de vinil (PVC), polietilena clorurată (CPE) și polistirenul (EPS).
Principalele utilizări și funcții ale geosinteticelor
Domeniile geosintetice sunt ingineria geotehnică, ingineria civilă, ingineria conservării apei, ingineria mediului, ingineria transporturilor, ingineria municipală și ingineria incintei marine.
În aceste domenii, geosinteticele joacă, în principal, roluri de consolidare a solului, anti-secare, anti-coroziune, izolare și îmbunătățire.
Sporirea rezistenței corpului solului
Geosinteticele au o rezistență ridicată la tracțiune și la forfecare, care pot forma un strat de armare în corpul solului și pot îmbunătăți rezistența și stabilitatea generală a corpului solului. De exemplu, în ingineria drumurilor, prin așezarea geosinteticului la baza platformei drumului, acesta poate rezista eficient acțiunii încărcăturii vehiculului și poate preveni cedarea și deformarea suprafeței drumului.
Îmbunătățirea performanței inginerești a solului
Geosinteticele au proprietăți excelente de filtrare și drenaj, care pot îmbunătăți capacitatea de drenaj și rezistența la infiltrații a solului. În proiectul de baraj de pământ și rocă, prin așezarea geosinteticelor în interiorul corpului barajului, rezistența la infiltrații a corpului barajului poate fi îmbunătățită, împiedicând infiltrațiile de apă și izbucnirile.
Îmbunătățirea rezistenței solului la tasare
În ingineria fluvială și de coastă, geosinteticele pot rezista în mod eficient frecării apei, pot preveni eroziunea solului și sedimentarea sedimentelor și pot proteja stabilitatea și siguranța structurilor de inginerie.
Jucând rolul de izolare și anti-coroziune
În ingineria subterană, instalarea geosinteticelor în sol poate izola fluxul de apă și migrarea particulelor între diferite straturi de sol și poate preveni poluarea apelor subterane și subsidența solului. În proiectele de mediu, cum ar fi depozitele de deșeuri, geosinteticele pot juca un rol în prevenirea coroziunii și a infiltrațiilor, protejând siguranța și sănătatea mediului înconjurător.
Creșterea disponibilității solului
Prin adăugarea de geosintetice la sol, proprietățile fizice și chimice ale solului pot fi modificate, iar fertilitatea și permeabilitatea solului pot fi îmbunătățite, oferind condiții favorabile pentru producția agricolă și refacerea vegetației.
Geogrilă
Ce este Geogrid
Geogrila este un tip de material geosintetic cu proprietăți și eficacitate unice. Utilizat în mod obișnuit ca structură consolidată a solului din material cu nervuri sau materiale compozite, cum ar fi materialul cu nervuri.
Geogrila este împărțită în patru categorii: geogrila din plastic, geogrila din oțel, geogrila din fibră de sticlă și geogrila din poliester cu urzeală tricotată. Grila este fabricată din polipropilenă, clorură de polivinil și alți polimeri prin termoplastic sau grilă bidimensională turnată sau o anumită înălțime a ecranului de grilă tridimensională, atunci când este utilizată ca inginerie civilă, cunoscută sub numele de geogrilă.
Proprietățile și structura geogrilelor
Geogrila are următoarele caracteristici
1, rezistență ridicată, deformare mică;
2, târâtoare mică;
3, rezistență la coroziune, durată lungă de viață;
4, construcție convenabilă și rapidă, ciclu scurt, costuri reduse;
Structura geogrilajului include:
Uniaxial
Geogrila de plastic cu rezistență la tracțiune uniaxială are o rezistență la tracțiune și un modul de tracțiune extrem de ridicate. Acest tip de geogrilă din plastic este fabricat din polietilenă de înaltă densitate (HDPE) ca material principal extrudat într-o foaie subțire, perforată pentru a forma o rețea regulată și apoi întinsă longitudinal.
Biaxial
Geogrilele biaxiale au o rezistență semnificativă la tracțiune atât în direcție longitudinală, cât și transversală. Geogrilele biaxiale monolitice sunt fabricate din polipropilenă (PP) sau polietilenă (PE), plastifiată, extrudată, perforată și întinsă longitudinal și transversal.
Multi-axial
Geogrila multiaxială se remarcă prin stabilitatea și eficiența sa sporită, oferind o stare de tensiune mai rațională. Nu numai că asigură stabilitatea fundației, dar are și avantajele unei rezistențe suficiente la tracțiune și forfecare. Acest strat de geogrilă din plastic are o structură de plasă plană formată prin extrudarea plasticului, perforare și întindere în patru direcții.
Principalele scenarii de aplicare a geogrilajului
Consolidarea fundațiilor drumurilor și căilor ferate
Rolul geogrilajului pentru carosabilul autostrăzilor și căilor ferate este de a consolida pentru a restabili capacitatea sa portantă și netezimea, precum și de a consolida stabilitatea corpului de sol al carosabilului, de a crește durata de viață și de a reduce întreținerea de rutină.
Polimerul geogrid poate adăuga un grad foarte ridicat de stabilitate platformei drumului și poate îmbunătăți rezistența generală a corpului solului, armarea poate îmbunătăți semnificativ rezistența solului de pietriș și tensiunea distructivă, iar distrugerea solului are un efect întârziat. La același nivel de solicitare distructivă, deformarea axială și deformarea laterală a specimenului de sol cu pietriș armat sunt reduse semnificativ. Efectul de ranforsare al solului de pietriș scade odată cu creșterea presiunii perimetrale, iar efectul de ranforsare este, de asemenea, legat de gradul de alterare, de moliciunea și de duritatea particulelor de pietriș.
Stabilizarea zidurilor și a pantelor
Zidurile și pantele sunt supuse unei presiuni mari din partea solului, iar geogrilele pot distribui uniform această presiune pe întreaga structură a zidului de sprijin, crescând astfel stabilitatea generală a zidului de sprijin. În același timp, geogrilele pot, de asemenea, să prevină alunecarea și eroziunea solului și să mențină integritatea zidului de sprijin.
Cutremurul este un dezastru natural obișnuit, care reprezintă o mare amenințare pentru stabilitatea zidurilor și a pantelor. Geogrila are o bună flexibilitate și ductilitate, ceea ce poate absorbi și dispersa în mod eficient impactul cauzat de cutremur, reduce vibrațiile zidului de sprijin și îmbunătățește performanța sa seismică.
Permeabilitatea la apă este un aspect important în construcția zidurilor și a pantelor. Dacă permeabilitatea zidurilor și a pantelor nu este bună, aceasta va duce la acumularea presiunii apei și la creșterea presiunii, afectând astfel stabilitatea acestora. Geogrilele, pe de altă parte, au o permeabilitate bună la apă și pot scurge eficient apa, reducând impactul presiunii apei asupra zidurilor de sprijin.
Pereții și pantele trebuie adesea să reziste la presiunea solului și la influența mediului extern pentru o perioadă lungă de timp, astfel încât durabilitatea lor este un aspect important. Geogrila se caracterizează prin rezistență la coroziune și rezistență la îmbătrânire, ceea ce poate prelungi în mod eficient durata de viață a zidurilor și pantelor.
Pentru mai multe informații despre geogrile, citiți acest articol "Desfășurarea țesăturii de geogrile: Un ghid cuprinzător ”
Geotextil
Ce este geotextilul
Un geotextil este un material sintetic permeabil fabricat din fibre sintetice (de exemplu, fibre de polipropilenă, fibre de poliester, fibre de sticlă) prin agățare sau țesere. Ca material textil permeabil, acesta poate separa, filtra, consolida, proteja sau drena atunci când este utilizat în combinație cu solul. Ca atare, este utilizat pe scară largă în ingineria civilă și în diverse proiecte de construcții menite să îndeplinească funcții specifice în aplicații geotehnice și de mediu.
Principalele caracteristici și tipuri de geotextile
Proprietăți ale geotextilelor
Rezistență ridicată: Își păstrează rezistența și alungirea ample atât în condiții umede, cât și uscate, datorită utilizării fibrelor din plastic.
Rezistență la coroziune: Prezintă rezistență pe termen lung la coroziune în soluri și ape cu diferite niveluri de pH.
Permeabilitate bună la apă: Prezența spațiilor dintre fibre asigură o permeabilitate excelentă la apă.
Bune proprietăți antimicrobiene: Nu este deteriorat de microorganisme și insecte.
Construcție convenabilă: Natura sa ușoară și moale îl face ușor de transportat, așezat și construit.
Proprietăți excelente anti-îmbătrânire: Prezintă o rezistență excepțională la îmbătrânire, inclusiv proprietăți anti-ultraviolete, anti-ozon și anti-oxidare, asigurând o utilizare stabilă în condiții climatice diverse.
Ecologic: Compus în principal din fibre sintetice, reducând dependența de resursele naturale.
Ușoare: În comparație cu materialele tradiționale de inginerie civilă, acesta este mai ușor și facilitează transportul, instalarea și construcția.
Izolare bună: Izolează eficient solul de nisip și solul de beton, printre alte aplicații.
Filtrare bună / filtrare inversă: Interceptează eficient particulele de sol, nisipul fin, pietrele mici etc., asigurând stabilitatea apei și a ingineriei solului.
Tipuri de geotextile
Geotextilul țesut este fabricat din fire împletite complicat într-un model regulat. Datorită distribuției sale uniforme, prezintă o rezistență și o stabilitate dimensională remarcabile în comparație cu țesătura geotextilă nețesută. Folosite în principal pentru a preveni mișcarea solului, pentru a limita drenajul subteran și pentru a consolida controlul texturii, aceste țesături sunt, de asemenea, utilizate pentru stabilizarea căilor ferate.
Geotextilul nețesut este fabricat din fibre sintetice legate termic, oferind caracteristici ușoare și flexibile. Folosite în principal pentru aplicații de separare și filtrare, consolidarea zidurilor de sprijin, stabilizarea solului și controlul eroziunii, țesăturile nețesute au permeabilitate, rezistență excelentă la perforare, rezistență moderată la tracțiune și proprietăți impresionante de alungire.
Polipropilenă Geotextil Fabric:
Țesătura geotextilă din polipropilenă este o țesătură nețesută concepută în principal pentru separare. Deși posedă capacități de permeabilitate și drenaj, acestea nu oferă nicio armătură pentru proiecte. Țesătura geotextilă din polipropilenă este denumită în mod obișnuit pe baza duratei sale de viață și este utilizată frecvent ca barieră împotriva buruienilor.
Spunbond Geotextil Fabric:
În domeniul fabricării țesăturilor, procedeul "spunbond" este considerat cea mai rapidă metodă de producție a țesăturilor nețesute. În acest proces, filamentele extrudate sunt filate în foi și lipite prin role încălzite. Asemănătoare țesăturilor geotextile din polipropilenă, țesăturile spunbond oferă capacități de drenaj, dar nu au armătură. Calculate în funcție de greutate, acestea sunt utilizate de obicei ca bariere împotriva buruienilor sau țesături de drenaj.
Țesătură geotextilă tricotată:
Aceste textile prezintă o flexibilitate excelentă și un raport cost-eficiență ridicat. În ciuda utilizării lor reduse, cererea pentru "drenaj și controlul eroziunii" este în continuă creștere. Țesăturile geotextile tricotate sunt produse folosind tehnici de tricotare și, uneori, la fabricarea lor se utilizează și țesutul.
Țesătură geotextilă compozită:
Acestea sunt create prin combinarea a două sau mai multe țesături geotextile pentru a forma un material cu proprietăți unice. De exemplu, țesăturile geotextile compozite pot combina materialul geotextil nețesut cu materialul geotextil țesut pentru a produce un material robust, durabil și foarte permeabil.
Poliester Geotextil Fabric:
Țesătura geotextilă din poliester este fabricată din fibre scurte de poliester ondulate, cu o finețe a fibrelor de 6-12 deniers și o lungime de 54-64 milimetri. Procesul de producție implică deschiderea, cardarea, amestecarea (împletirea fibrelor scurte), așezarea pânzei (înnodarea și fixarea standardizată) și tehnici de perforare cu ac, utilizând echipamente de producție a țesăturilor nețesute pentru a crea țesătura.
Poliester Filament Geotextil Fabric:
Țesătura geotextilă din filament de poliester este fabricată din material geotextil din poliester prin filare și perforare cu acul. Prezintă o rezistență excelentă la căldură și la lumină.
Geotextile cu filament continuu:
Aceste geotextile sunt fabricate din fibre continue, fără a fi nevoie de fire individuale sau fibre discontinue. Geotextilele cu filament continuu sunt utilizate pentru aplicații în care rezistența ridicată la tracțiune și filtrarea sunt esențiale.
Geotextile biodegradabile:
Geotextilele biodegradabile sunt concepute pentru a se descompune în timp, oferind un suport temporar în timp ce vegetația este stabilită. Utilizate frecvent în zonele sensibile din punct de vedere ecologic, aceste geotextile ajută la controlul eroziunii până când vegetația naturală preia controlul. Cum ar fi geotextilele realizate din fibre naturale.
Principalele scenarii de aplicare pentru geotextile
Separare și filtrare
Utilizarea geotextilului pentru izolarea materialelor de construcție (cum ar fi solul și nisipul, solul și betonul etc.) cu proprietăți fizice diferite (dimensiunea particulelor, distribuția, consistența și densitatea etc.). Astfel, două sau mai multe tipuri de materiale nu se pierd, nu se amestecă, pentru a menține structura și funcția generală a materialului, astfel încât capacitatea portantă a clădirii să se consolideze.
Atunci când apa curge în stratul de sol cu material grosier din stratul de sol cu material fin, geotextilul este utilizat pentru permeabilitatea sa bună la aer și permeabilitatea la apă pentru a face apa să curgă, în timp ce interceptează eficient particulele de sol, nisipul fin, pietrele mici etc. pentru a menține stabilitatea solului și a lucrărilor de apă.
Drenarea și controlul infiltrațiilor
Geotextilul are proprietăți bune de conducție a apei, poate forma canale de drenaj în interiorul corpului solului și poate evacua excesul de lichid și gaz din structura solului.
Funcția de control al infiltrațiilor a geotextilului se referă în principal la prevenirea infiltrării apei sau a lichidelor nocive. Acest tip de geotextil este compus în principal din țesătură nețesută și geomembrană. Acesta este utilizat în principal pentru controlul infiltrațiilor din baraje, rezervoare și depozite de deșeuri, cum ar fi controlul infiltrațiilor din pereții înclinați ai barajelor, berme și controlul infiltrațiilor din canale.
Controlul eroziunii
Geotextilele pot fi utilizate pentru a controla curgerea apei și pentru a preveni eroziunea terenurilor cauzată de alternanța de secetă și inundații pe malurile râurilor, în albia râurilor și pe plaje.
În timpul construcției, geotextilele pot preveni tasarea solului cauzată de metodele tradiționale de compactare.
În cazul drumurilor, podurilor, tunelurilor, fundațiilor turnurilor etc., geotextilele pot fi utilizate pentru a consolida sau întări solul, făcându-l mai puternic și mai stabil.
Pentru mai multe informații despre geotextile, citiți acest articol "Demistificarea puterii țesăturilor geotextile”
Diferența dintre geogrilă și geotextil
Geogrilele sunt utilizate în principal pentru armare și stabilizare
Geogrila poate îmbunătăți în mod eficient stabilitatea solului. Adăugarea geogrilajului la sol poate forma un efect de sol armat, blocând particulele de sol în grila grilelor, îmbunătățind astfel considerabil rezistența la forfecare și capacitatea portantă a solului. Acest lucru este important pentru prevenirea eroziunii solului, a alunecărilor de teren și a cedării fundației.
Geotextilele sunt utilizate în principal pentru separare, filtrare și drenaj
Mecanismul de separare al geotextilului este următorul: în primul rând, geotextilul este dispus între două materiale geotehnice diferite, care joacă rolul de izolare între cele două materiale și previne falsificarea materialelor între diferite straturi. În al doilea rând, se previne poluarea și coroziunea între straturi pentru a asigura un standard ridicat al construcției inginerești.
Mecanismul de filtrare al geotextilului este: în primul rând, să se asigure că lichidele și gazele nu sunt interceptate atunci când sunt evacuate liber; în al doilea rând, să păstreze în mod eficient particulele mici de sol prin fluxul de apă și să protejeze solul de daune.
Geotextilul poate realiza funcția de drenaj în sol, similar cu un canal de drenaj. Acesta drenează apa în toate direcțiile solului și colectează și transportă apa sau alte lichide în lucrările geotehnice.
Diferențe în structură și material
Geogrilele au o structură de tip grilă
Structura de plasă a geogrilajului include în principal structuri uniaxiale, biaxiale și multiaxiale.
Geotextilul este o structură continuă de fibre
Structura fibroasă continuă a geotextilului este realizată în principal prin procesul de perforare cu acul sau de țesut a două tipuri de geotextile.
Un tip este nețesut, deoarece geotextilul nețesut este un proces de producție cu ace în mod repetat, deci are o structură tridimensională a porilor, denumită în mod obișnuit dimensiune echivalentă a porilor.
Celălalt tip este geotextilul țesut, care este țesut în pânză prin împletirea firelor de urzeală și de bătătură prin diferite echipamente și procese de țesut.
Diferențe în mediul de aplicare
Geogrilele sunt potrivite pentru proiecte cu cerințe de rezistență ridicată
1. Proiect rutier
În proiectul rutier, geogrila poate fi utilizată pentru a consolida platforma drumului, pentru a îmbunătăți capacitatea portantă a suprafeței drumului și pentru a preveni crăparea suprafeței drumului. În autostrăzi, drumuri urbane și alte proiecte, utilizarea geogrilajului pentru armare poate îmbunătăți semnificativ durata de viață a suprafeței drumului și siguranța condusului.
2. Proiect de cale ferată
În proiectele feroviare, geogrila poate fi utilizată pentru a consolida platforma căii ferate și pentru a îmbunătăți stabilitatea și siguranța liniei ferate. În proiectele de căi ferate grele, căi ferate de mare viteză și alte proiecte, utilizarea geogrilajului pentru consolidare poate preveni în mod eficient așezarea și deformarea platformei drumului și poate îmbunătăți eficiența operațională și siguranța liniilor de cale ferată.
3. Proiect de conservare a apei
În ingineria de conservare a apei, geogrila poate fi utilizată pentru a consolida digurile, pentru a preveni eroziunea malurilor râurilor, pentru a consolida barajele rezervor și așa mai departe. În râu
guvernare, construcția de rezervoare și alte proiecte, utilizarea geogrilajului pentru armare poate îmbunătăți stabilitatea și siguranța proiectului, pentru a proteja viața oamenilor și siguranța proprietății.
4. Ingineria construcțiilor
În ingineria construcțiilor, geogrila poate fi utilizată pentru consolidarea fundațiilor, impermeabilizarea subsolurilor, stabilizarea pantelor solului și așa mai departe. În clădirile înalte, subsoluri și alte proiecte, utilizarea geogrilajului pentru armare poate îmbunătăți capacitatea portantă și stabilitatea fundației pentru a asigura siguranța și stabilitatea clădirii.
Geogrilele sunt potrivite pentru scene care necesită separare și filtrare
1. Construcția de drumuri
În procesul de construcție a drumurilor, piatra este adesea utilizată ca material de pavaj rutier. Prin așezarea geotextilului în stratul de piatră, acesta poate juca rolul de separare, filtrare și îmbunătățire pentru a prelungi durata de viață a drumului.
2. Proiect de conservare a apei
În proiectele de conservare a apei, geotextilul poate fi așezat pe interiorul digului pentru a proteja structura digului. În același timp, geotextilul poate fi așezat și pe barajul de piatră pentru a spori stabilitatea barajului de piatră și pentru a rezista la scurgerea apei.
3. Proiect minier
În proiectul minier, geotextilul poate fi așezat între treptele de piatră pentru a consolida capacitatea portantă a treptelor de piatră și pentru a preveni slăbirea pietrei.
Aplicație combinată
La construirea drumurilor, geogrila și geotextilul pot fi utilizate în combinație.
De exemplu, geogrila este așezată la baza platformei drumului, iar geotextilul cu filament este așezat sub stratul de asfalt la repararea drumului.
Geogrila așezată pe platforma drumului poate crește capacitatea portantă a drumului și poate preveni subsidența bazei moi.
Geotextilul așezat sub asfalt poate preveni crăparea suprafeței drumului și poate prelungi durata de viață a drumului.
Rezumat
Principala diferență dintre geogrile și geotextile constă în principal în diferențele dintre funcțiile realizate, tipurile, proprietățile structurale și așa mai departe. Deși fac parte din aceeași categorie de geosintetice, acestea sunt două produse geotehnice complet diferite.
Nu în ultimul rând, am oferit exemple de utilizare a acestor două produse în combinație. Prin urmare, atunci când alegeți materialele, trebuie să alegeți în funcție de nevoile proiectului sau să combinați avantajele diferitelor materiale pentru utilizarea combinată.
În viitor, vor fi dezvoltate mai multe tipuri de geosintetice, iar QIVOC explorează în mod activ dezvoltarea geosinteticelor cu o mai bună calitate și versatilitate.
