Geosyntetika sa používajú v inžinierskych stavbách namiesto tradičných geomateriálov, ktorých výhodou je nízka cena, trvanlivosť, ľahká a jednoduchá montáž a krátky výrobný cyklus. Spomedzi geosyntetických materiálov sú najrozšírenejšími syntetickými materiálmi geomreže a geotextílie. Viete teda, aký je medzi nimi rozdiel?
V tomto článku, QIVOC podrobne predstaví rozdiely medzi geomrežou a geotextíliou.
Prehľad geosyntetiky
Čo sú geosyntetické materiály?
Geosyntetika je súhrnný pojem pre rôzne výrobky zo syntetických materiálov, ktoré sa používajú v geotechnickom a inžinierskom staviteľstve. Keďže sa používajú najmä v geotechnickom inžinierstve, nazývajú sa "geosyntetikami" so slovom "geo", aby sa odlíšili od prírodných materiálov. Ako stavebný inžiniersky materiál je to syntetický polymér (napríklad plasty, chemické vlákna, syntetický kaučuk atď.) ako surovina, vyrobený z rôznych druhov výrobkov, umiestnený vo vnútri pôdy, na povrchu pôdy alebo v rôznych zeminách medzi telesami, aby zohrával úlohu pri spevňovaní alebo ochrane pôdy.
Geosyntetika bola kedysi známa ako "geotextílie" a "geomembrány". S potrebami projektu majú tieto materiály stále nové odrody, ako napr. geomreže, geonety a geotechnické vrecia, geonetové rohože, geobelty, geomembrány, kompozitné geomembrány, bentonitové hydroizolačné prikrývky, zložená drenážna sieť, atď., pôvodný názov nemôže presne pokryť všetky výrobky, takže v nasledujúcom období sa nazývajú "geotextílie, geomembrány a súvisiace výrobky". Takýto názov nie je vhodný ako technický alebo akademický termín. Z tohto dôvodu bol v roku 1994 na piatej medzinárodnej konferencii o geosyntetike, ktorá sa konala v Singapure, názov takýchto materiálov oficiálne identifikovaný ako "geosyntetika" (geosyntetika).
Surovinami geosyntetiky sú polyméry (polymér). Vyrábajú sa z chemických látok získaných z uhlia, ropy, zemného plynu alebo vápenca, ktoré sa ďalej spracúvajú na vlákna alebo dosky zo syntetických materiálov a nakoniec na rôzne výrobky. Hlavné polyméry používané pri výrobe geosyntetiky sú polyetylén (PE), polyester (PET), polyamid (PER), polypropylén (PP) a polyvinylchlorid (PVC), chlórovaný polyetylén (CPE) a polystyrén (EPS).
Hlavné použitia a funkcie geosyntetiky
Oblasti geosyntetiky sú geotechnické inžinierstvo, stavebné inžinierstvo, vodohospodárske inžinierstvo, environmentálne inžinierstvo, dopravné inžinierstvo, komunálne inžinierstvo a inžinierstvo morských zábran.
V týchto oblastiach geosyntetika zohráva najmä úlohu vystuženia pôdy, ochrany proti priesakom, proti korózii, izolácie a zlepšenia.
Zvýšenie pevnosti pôdneho telesa
Geosyntetika má vysokú pevnosť v ťahu a šmyku, ktorá môže vytvoriť výstužnú vrstvu v zemnom telese a zlepšiť celkovú pevnosť a stabilitu zemného telesa. Napríklad v cestnom staviteľstve môže geosyntetika položením na dno vozovky účinne odolávať pôsobeniu zaťaženia vozidlami a zabrániť poklesu a deformácii povrchu vozovky.
Zlepšenie technických vlastností pôdy
Geosyntetika má vynikajúce filtračné a drenážne vlastnosti, ktoré môžu zlepšiť drenážnu kapacitu a odolnosť pôdy voči priesakom. V projekte zemných a skalných hrádzí možno položením geosyntetiky vo vnútri telesa hrádze zlepšiť odolnosť telesa hrádze proti priesakom, čím sa zabráni priesakom vody a vzniku výronov.
Zlepšenie odolnosti pôdy voči vymývaniu
V riečnom a pobrežnom inžinierstve môžu geosyntetické materiály účinne odolávať vymývaniu vodou, zabraňovať erózii pôdy a zanášaniu sedimentov a chrániť stabilitu a bezpečnosť inžinierskych stavieb.
Úloha izolácie a ochrany proti korózii
V podzemnom staviteľstve môže inštalácia geosyntetiky do pôdy izolovať prúdenie vody a migráciu častíc medzi rôznymi vrstvami pôdy a zabrániť znečisteniu podzemnej vody a poklesu pôdy. V environmentálnych projektoch, ako sú skládky odpadov, môže geosyntetika zohrávať úlohu pri prevencii korózie a priesakov, čím chráni bezpečnosť a zdravie okolitého prostredia.
Zvýšenie dostupnosti pôdy
Pridaním geosyntetiky do pôdy možno zmeniť fyzikálne a chemické vlastnosti pôdy, zlepšiť jej úrodnosť a priepustnosť, čím sa vytvoria priaznivé podmienky pre poľnohospodársku výrobu a obnovu vegetácie.
Geomreža
Čo je geomreža
Geomreža je typ geosyntetického materiálu s jedinečnými vlastnosťami a účinnosťou. Bežne sa používa ako vystužená pôdna konštrukcia z rebrového materiálu alebo kompozitných materiálov, ako je napr.
Geomreže sa rozdeľujú do štyroch kategórií: plastové geomreže, oceľové geomreže, geomreže zo sklenených vlákien a polyesterové geomreže pletené z polyesterovej osnovy. Mriežka je vyrobená z polypropylénu, polyvinylchloridu a iných polymérov termoplastickou alebo tvarovanou dvojrozmernou mriežkou alebo určitou výškou trojrozmernej mriežkovej clony, ak sa používa ako inžinierska mriežka, známa ako geomreža.
Vlastnosti a štruktúra geomreží
Geomreža má tieto vlastnosti
1, vysoká pevnosť, malá deformácia;
2, malý plazivý pohyb;
3, odolnosť proti korózii, dlhá životnosť;
4, pohodlná a rýchla konštrukcia, krátky cyklus, nízke náklady;
Štruktúra geomreže zahŕňa:
Jednoosový
Jednoosá ťahová plastová geomreža má extrémne vysokú pevnosť v ťahu a modul pružnosti v ťahu. Tento druh plastovej geomreže je vyrobený z polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE) ako hlavného materiálu vytlačeného do tenkej fólie, vyrazeného do pravidelnej mriežky a potom pozdĺžne natiahnutého.
Biaxiálne
Dvojosové geomreže majú značnú pevnosť v ťahu v pozdĺžnom aj priečnom smere. Biaxiálne monolitické geomreže sa vyrábajú z polypropylénu (PP) alebo polyetylénu (PE), sú plastifikované, extrudované, perforované a natiahnuté v pozdĺžnom a priečnom smere.
Viacosové
Viacosová geomreža sa vyznačuje zvýšenou stabilitou a účinnosťou, čím poskytuje racionálnejší stav napätia. Zabezpečuje nielen stabilitu základu, ale jej výhodou je aj dostatočná pevnosť v ťahu a šmyku. Táto vrstva plastovej geomreže má rovinnú sieťovú štruktúru vytvorenú vytláčaním plastu, dierovaním a štvorsmerným naťahovaním.
Hlavné scenáre použitia geomreže
Spevňovanie základov ciest a železníc
Úlohou geomreže pre vozovky diaľnic a železníc je spevniť, aby sa obnovila jej únosnosť a hladkosť, ako aj posilniť stabilitu zemného telesa vozovky, zvýšiť životnosť a znížiť bežnú údržbu.
Polymér geomreže môže dodať vozovke veľmi vysoký stupeň stability a zlepšiť celkovú pevnosť pôdneho telesa, výstuž môže výrazne zlepšiť pevnosť štrkovej pôdy a deštruktívne napätie a deštrukcia pôdy má oneskorený účinok. Pri rovnakej úrovni deštruktívneho namáhania sa výrazne znižuje osová deformácia a priečna deformácia vystuženej vzorky štrkovej zeminy. Účinok spevnenia štrkovej zeminy sa znižuje so zvyšovaním obvodového tlaku a účinok spevnenia súvisí aj so stupňom zvetrania, mäkkosťou a tvrdosťou štrkových častíc.
Stabilizácia stien a svahov
Múry a svahy sú vystavené veľkému tlaku pôdy a geomreže môžu tento tlak rovnomerne rozložiť na celú konštrukciu oporného múru, čím sa zvýši celková stabilita oporného múru. Geomreže môžu zároveň zabrániť zosúvaniu a erózii pôdy a zachovať celistvosť oporného múru.
Zemetrasenie je bežnou prírodnou katastrofou, ktorá predstavuje veľké nebezpečenstvo pre stabilitu stien a svahov. Geomreža má dobrú pružnosť a ťažnosť, ktorá dokáže účinne absorbovať a rozptýliť náraz spôsobený zemetrasením, znížiť vibrácie oporného múru a zlepšiť jeho seizmické vlastnosti.
Priepustnosť vody je dôležitým faktorom pri výstavbe stien a svahov. Ak priepustnosť stien a svahov nie je dobrá, vedie to k hromadeniu tlakovej vody a zvyšovaniu tlaku, čo ovplyvňuje ich stabilitu. Na druhej strane geomreže majú dobrú priepustnosť vody a dokážu účinne odvádzať vodu, čím znižujú vplyv tlaku vody na oporné múry.
Steny a svahy musia často dlhodobo odolávať tlaku pôdy a vplyvu vonkajšieho prostredia, preto je dôležitým faktorom ich odolnosť. Geomreža sa vyznačuje odolnosťou proti korózii a starnutiu, čo môže účinne predĺžiť životnosť stien a svahov.
Viac informácií o geomrežiach nájdete v tomto článku "Odhaľovanie štruktúry geomreží: Komplexný sprievodca ”
Geotextília
Čo je geotextília
Geotextília je priepustný syntetický materiál vyrobený zo syntetických vlákien (napr. polypropylénových vlákien, polyesterových vlákien, sklenených vlákien) vyšívaním alebo tkaním. Ako priepustná textília môže oddeľovať, filtrovať, spevňovať, chrániť alebo odvodňovať, keď sa používa v kombinácii so zeminou. Ako taká sa široko používa v stavebníctve a v rôznych stavebných projektoch zameraných na dosiahnutie špecifických funkcií v geotechnických a environmentálnych aplikáciách.
Hlavné charakteristiky a typy geotextílií
Vlastnosti geotextílií
Vysoká pevnosť: Vďaka použitiu plastových vlákien si zachováva dostatočnú pevnosť a predĺženie za sucha aj za mokra.
Odolnosť proti korózii: Vykazuje dlhodobú odolnosť voči korózii v pôdach a vodách s rôznym pH.
Dobrá priepustnosť vody: Prítomnosť medzier medzi vláknami zabezpečuje vynikajúcu priepustnosť vody.
Dobré antimikrobiálne vlastnosti: Zostáva nepoškodený mikroorganizmami a hmyzom.
Pohodlná konštrukcia: Ľahká a mäkká konštrukcia uľahčuje prepravu, pokládku a stavbu.
Vynikajúce vlastnosti proti starnutiu: Vyznačuje sa výnimočnou odolnosťou voči starnutiu vrátane vlastností proti ultrafialovému žiareniu, ozónu a oxidácii, čo zaručuje stabilné používanie v rôznych klimatických podmienkach.
Šetrné k životnému prostrediu: Zloženie: primárne zo syntetických vlákien, čo znižuje závislosť od prírodných zdrojov.
Ľahké: V porovnaní s tradičnými stavebnými materiálmi je ľahší a uľahčuje prepravu, inštaláciu a výstavbu.
Dobrá izolácia: Okrem iného účinne izoluje pôdu od piesku a pôdu od betónu.
Dobrá filtrácia/reverzná filtrácia: Účinne zachytáva častice pôdy, jemný piesok, malé kamene atď., čím zabezpečuje stabilitu vody a pôdneho inžinierstva.
Typy geotextílií
Tkaná geotextília je vyrobená z priadzí zložito prepletených do pravidelného vzoru. Vďaka rovnomernému rozloženiu vykazuje v porovnaní s netkanou geotextíliou vynikajúcu pevnosť a rozmerovú stabilitu. Tieto tkaniny sa používajú predovšetkým na zabránenie pohybu pôdy, obmedzenie podzemného odvodňovania a posilnenie kontroly štruktúry, ale využívajú sa aj pri stabilizácii železničných tratí.
Netkaná geotextília sa vyrába z tepelne viazaných syntetických vlákien, ktoré majú ľahké a poddajné vlastnosti. Netkané textílie, ktoré sa používajú predovšetkým na separačné a filtračné aplikácie, spevňovanie oporných múrov, stabilizáciu pôdy a kontrolu erózie, majú priepustnosť, vynikajúcu odolnosť proti prerazeniu, strednú pevnosť v ťahu a pôsobivé vlastnosti predĺženia.
Polypropylénová geotextília:
Polypropylénová geotextília je netkaná textília určená predovšetkým na separáciu. Hoci majú priepustnosť a drenážne schopnosti, neposkytujú žiadnu výstuž pre projekty. Polypropylénová geotextília sa bežne označuje na základe svojej životnosti a často sa používa ako bariéra proti burine.
Spunbond geotextília:
V oblasti výroby tkanín sa proces spunbond považuje za najrýchlejšiu metódu výroby netkanej textílie. Pri tomto procese sa extrudované vlákna spriadajú do plátov a spájajú sa cez vyhrievané valce. Podobne ako polypropylénové geotextílie, spunbondové tkaniny ponúkajú drenážne schopnosti, ale nemajú výstuž. V prepočte na hmotnosť sa zvyčajne používajú ako bariéry proti burine alebo drenážne tkaniny.
Pletená geotextília:
Tieto textílie sa vyznačujú vynikajúcou flexibilitou a vysokou hospodárnosťou. Napriek ich nižšiemu využitiu dopyt po "odvodňovaní a kontrole erózie" neustále rastie. Pletené geotextílie sa vyrábajú technikou pletenia a niekedy sa pri ich výrobe využíva aj tkanie.
Kompozitná geotextília:
Tie sa vytvárajú kombináciou dvoch alebo viacerých geotextílií, aby sa vytvoril materiál s jedinečnými vlastnosťami. Napríklad kompozitné geotextílie môžu kombinovať netkanú geotextíliu s tkanou geotextíliou, aby sa vytvoril pevný, odolný a vysoko priepustný materiál.
Polyesterová geotextília:
Polyesterová geotextília je vyrobená zo stočených krátkych vlákien polyesteru s jemnosťou vlákien 6-12 denierov a dĺžkou 54-64 milimetrov. Výrobný proces zahŕňa otváranie, mykanie, miešanie (prepletanie krátkych vlákien), kladenie pásu (štandardizované viazanie a fixácia) a techniky vpichovania pomocou zariadení na výrobu netkaných textílií na vytvorenie tkaniny.
Polyesterové vlákno Geotextilná tkanina:
Polyesterová vláknová geotextília je vyrobená z polyesterovej geotextílie prostredníctvom pradenia a dierovania. Vykazuje vynikajúcu tepelnú odolnosť a odolnosť voči svetlu.
Geotextílie z nekonečných vlákien:
Tieto geotextílie sa vyrábajú z kontinuálnych vlákien bez potreby jednotlivých priadzí alebo strižných vlákien. Geotextílie z nekonečných vlákien sa používajú na aplikácie, kde je nevyhnutná vysoká pevnosť v ťahu a filtrácia.
Biologicky rozložiteľné geotextílie:
Biologicky rozložiteľné geotextílie sú navrhnuté tak, aby sa časom rozpadli a poskytli dočasnú podporu počas rastu vegetácie. Tieto geotextílie sa bežne používajú v oblastiach citlivých na životné prostredie a pomáhajú kontrolovať eróziu, kým ju neprevezme prirodzená vegetácia. Ako napríklad geotextílie vyrobené z prírodných vlákien.
Hlavné scenáre použitia geotextílií
Separácia a filtrácia
Využitie geotextílie na izoláciu stavebných materiálov (ako je zemina a piesok, zemina a betón atď.) s rôznymi fyzikálnymi vlastnosťami (veľkosť častíc, distribúcia, konzistencia a hustota atď.). Aby sa nestratili dva alebo viac druhov materiálov, aby sa nezmiešali, aby sa zachovala celková štruktúra a funkcia materiálu, aby sa posilnila nosnosť stavby.
Keď voda prúdi do hrubej vrstvy pôdy z jemnej vrstvy pôdy, geotextília sa využíva pre svoju dobrú priepustnosť vzduchu a vody, aby voda mohla prúdiť, pričom účinne zachytáva častice pôdy, jemný piesok, malé kamene atď., aby sa zachovala stabilita pôdy a vodného diela.
Odvodnenie a regulácia priesakov
Geotextília má dobré vodivé vlastnosti, môže vytvárať drenážne kanáliky vo vnútri pôdneho telesa a odvádzať prebytočnú kvapalinu a plyn zo štruktúry pôdy.
Funkcia regulácie priesaku geotextílií sa vzťahuje najmä na zabránenie infiltrácie vody alebo škodlivých kvapalín. Tento druh geotextílie sa skladá najmä z netkanej textílie a geomembrány. Používa sa najmä na reguláciu priesakových vôd priehradných nádrží a skládok odpadov, napríklad na reguláciu priesakových vôd šikmých stien priehrad, násypov a reguláciu priesakových vôd kanálov.
Kontrola erózie
Geotextílie možno použiť na reguláciu toku vody a zabránenie erózii pôdy spôsobenej striedaním sucha a záplav na brehoch riek, riečnych korytách a plážach.
Počas výstavby môžu geotextílie zabrániť usadzovaniu pôdy spôsobenému tradičnými metódami zhutňovania.
Pri výstavbe ciest, mostov, tunelov, základov veží atď. sa geotextílie môžu použiť na spevnenie alebo vystuženie pôdy, čím sa stane pevnejšou a stabilnejšou.
Viac informácií o geotextíliách nájdete v tomto článku "Demystifikácia sily geotextílií”
Rozdiel medzi geomrežou a geotextíliou
Geomreže sa používajú najmä na vystužovanie a stabilizáciu
Geomreža môže účinne zlepšiť stabilitu pôdy. Pridaním geomreže do pôdy sa môže vytvoriť efekt vystuženej pôdy, ktorá uzamkne častice pôdy v mriežke mriežky, čím sa výrazne zlepší šmyková pevnosť a únosnosť pôdy. To je dôležité na predchádzanie erózii pôdy, zosuvom pôdy a poklesom základov.
Geotextílie sa používajú najmä na separáciu, filtráciu a odvodňovanie
Mechanizmus separácie geotextílie je nasledovný: po prvé, geotextília je umiestnená medzi dvoma rôznymi geotechnickými materiálmi, čo zohráva úlohu izolácie medzi týmito dvoma materiálmi a zabraňuje vzájomnému ovplyvňovaniu materiálov medzi rôznymi vrstvami. Druhým cieľom je zabrániť znečisteniu a korózii medzi vrstvami, aby sa zabezpečil vysoký štandard inžinierskej stavby.
Filtračný mechanizmus geotextílie spočíva v tom, že: po prvé, zabezpečuje, aby kvapaliny a plyny neboli zachytené pri ich voľnom vypúšťaní; po druhé, účinne zadržiava malé častice pôdy pri prúdení vody a chráni pôdu pred poškodením.
Geotextília môže plniť funkciu drenáže v pôde, podobne ako drenážny kanál. Odvádza vodu vo všetkých smeroch pôdy a zhromažďuje a transportuje vodu alebo iné kvapaliny pri geotechnických prácach.
Rozdiely v štruktúre a materiáli
Geomreže majú štruktúru podobnú mriežke
Sieťová štruktúra geomreže zahŕňa najmä jednoosové, dvojosové a viacosové štruktúry.
Geotextília je súvislá vláknová štruktúra
Štruktúra súvislých vlákien geotextílie sa vyrába najmä procesom dierovania ihlou alebo tkania dvoch typov geotextílií.
Jedným typom je netkaná textília, pretože netkaná geotextília je opakovane ihličkovaná, takže má trojrozmernú štruktúru pórov, ktorá sa zvyčajne nazýva ekvivalentná veľkosť pórov.
Druhým typom je tkaná geotextília, ktorá sa tká do látky prepletením osnovných a útkových nití pomocou rôznych tkáčskych zariadení a postupov.
Rozdiel v prostredí aplikácie
Geomreže sú vhodné pre projekty s požiadavkami na vysokú pevnosť
1. Cestný projekt
V cestnom projekte sa geomreža môže použiť na spevnenie vozovky, zlepšenie únosnosti povrchu cesty a zabránenie vzniku trhlín na povrchu cesty. V projektoch diaľnic, mestských komunikácií a iných projektoch môže použitie geomreže na spevnenie výrazne zlepšiť životnosť povrchu vozovky a bezpečnosť jazdy.
2. Železničný projekt
V železničnom projekte sa geomreža môže použiť na spevnenie železničnej vozovky a zlepšenie stability a bezpečnosti železničnej trate. V projektoch ťažkých železníc, vysokorýchlostných železníc a iných projektoch môže použitie geomreže na spevnenie účinne zabrániť usadzovaniu a deformácii vozovky a zlepšiť prevádzkovú účinnosť a bezpečnosť železničných tratí.
3. Projekt na ochranu vody
Vo vodohospodárskom inžinierstve sa geomreže môžu použiť na spevnenie násypov, zabránenie erózii brehov riek, spevnenie hrádzí vodných nádrží atď. V riečnych
riadenia, výstavby nádrží a iných projektov môže použitie geomreže na vystuženie zlepšiť stabilitu a bezpečnosť projektu, chrániť životy ľudí a bezpečnosť majetku.
4. Stavebné inžinierstvo
V stavebníctve sa geomreža môže použiť na vystuženie základov, hydroizoláciu suterénu, stabilizáciu svahov pôdy atď. Vo výškových budovách, pivniciach a iných projektoch môže použitie geomreže na vystuženie zlepšiť únosnosť a stabilitu základov, aby sa zabezpečila bezpečnosť a stabilita budovy.
Geomreže sú vhodné pre scény, ktoré si vyžadujú separáciu a filtráciu
1. Výstavba ciest
Pri výstavbe ciest sa kameň často používa ako cestný materiál. Položením geotextílie do vrstvy kameňa môže zohrávať úlohu separácie, filtrácie a zlepšenia, čím sa predĺži životnosť cesty.
2. Projekt na ochranu vody
Pri projektoch na ochranu vodných zdrojov sa geotextília môže položiť na vnútornú stranu násypu, aby chránila konštrukciu násypu. Zároveň sa môže položiť aj na kamennú hrádzu, aby sa zvýšila stabilita kamennej hrádze a odolala vymývaniu vodou.
3. Banský projekt
Pri ťažobnom projekte možno medzi kamenné stupne položiť geotextíliu, ktorá posilní únosnosť kamenných stupňov a zabráni uvoľneniu kameňa.
Kombinovaná aplikácia
Pri výstavbe ciest možno použiť kombináciu geomreže a geotextílie.
Napríklad geomreža sa kladie na dno vozovky a geotextília z vlákien sa pri oprave cesty kladie pod asfaltovú povrchovú vrstvu.
Geomreža položená na vozovku môže zvýšiť únosnosť vozovky a zabrániť prepadávaniu mäkkého podložia.
Geotextília položená pod asfalt môže zabrániť praskaniu povrchu vozovky a predĺžiť jej životnosť.
Zhrnutie
Hlavný rozdiel medzi geomrežami a geotextíliami spočíva najmä v rozdieloch v realizovaných funkciách, typoch, štrukturálnych vlastnostiach atď. Hoci patria do rovnakej kategórie geosyntetických materiálov, ide o dva úplne odlišné geotechnické výrobky.
V neposlednom rade sme uviedli príklady použitia týchto dvoch produktov v kombinácii. Pri výbere materiálov si preto musíte vybrať podľa potrieb projektu alebo skombinovať výhody rôznych materiálov na kombinované použitie.
V budúcnosti sa bude vyvíjať viac druhov geosyntetiky a spoločnosť QIVOC aktívne skúma možnosti vývoja geosyntetiky s vyššou kvalitou a univerzálnosťou.
