Geosyntetiska material används i ingenjörskonstruktion istället för traditionella geomaterial, som har fördelarna med lågt pris, hållbarhet, enkel och enkel installation och kort produktionscykel. Bland geosyntetikerna är geogrid och geotextil de vanligaste syntetiska materialen. Så vet du vad skillnaden är mellan dem?
I den här artikeln, QIVOC kommer att presentera i detalj vad som är skillnaderna mellan geonät och geotextil.
Översikt över geosynteter
Vad är geosyntetiska material?
Geosyntetik är ett samlingsbegrepp för olika produkter tillverkade av syntetiska material som används inom geoteknik och väg- och vattenbyggnad. Eftersom de huvudsakligen används inom geoteknik kallas de "geosyntetik" med ordet "geo" för att skilja dem från naturliga material. Som ett civilingenjörsmaterial är det en syntetisk polymer (såsom plast, kemiska fibrer, syntetiskt gummi etc.) som råmaterial, tillverkade av olika typer av produkter, placerade inuti jorden, markytan eller en mängd olika jordar mellan kroppen, för att spela en roll för att stärka eller skydda jorden.
Geosynthetics var en gång känt som "geotextilier" och "geomembran". Med projektets behov fortsätter sådana material att ha nya sorter, till exempel geogrid, geonetter och geotekniska påsar, geonettmattor, geobelts, geomembran, geomembran av kompositmaterial, vattentäta filtar av bentonit, sammansatt dräneringsnätverketc., kan det ursprungliga namnet inte exakt täcka alla produkter så att de under den efterföljande tidsperioden kallas "geotextilier, geomembraner och relaterade produkter". Ett sådant namn är inte lämpligt som en teknisk eller akademisk term. Av denna anledning, 1994, som hölls i Singapore, den femte internationella geosyntetkonferensen, identifierades namnet på sådana material formellt som "geosyntetik" (geosyntetik).
Råvarorna i geosynteter är polymerer (polymer). De tillverkas av kemikalier som härrör från kol, olja, naturgas eller kalksten, som vidareförädlas till fibrer eller ark av syntetiska material och slutligen till en mängd olika produkter. De viktigaste polymererna som används vid tillverkning av geosynteter är polyeten (PE), polyester (PET), polyamid (PER), polypropen (PP) och polyvinylklorid (PVC), klorerad polyeten (CPE) och polystyren (EPS).
Geosyntetiska materialens huvudsakliga användningsområden och funktioner
Geosyntetiska material används inom geoteknik, väg- och vattenbyggnad, vattenvård, miljöteknik, transportteknik, kommunalteknik och sjöfartsteknik.
Inom dessa områden spelar geosyntetik huvudsakligen rollerna som jordförstärkning, anti-läckage, korrosionsskydd, isolering och förbättring.
Förbättra styrkan i jordkroppen
Geosynteter har hög draghållfasthet och skjuvhållfasthet, vilket kan bilda ett förstärkande skikt i jordkroppen och förbättra jordkroppens övergripande styrka och stabilitet. Till exempel, inom vägteknik, genom att lägga geosynteter längst ner på vägbädden, kan den effektivt motstå verkan av fordonsbelastning och förhindra att vägytan sjunker och deformeras.
Förbättring av markteknisk prestanda
Geosynteter har utmärkta filtrerings- och dräneringsegenskaper, vilket kan förbättra markens dräneringskapacitet och läckagemotstånd. I jord- och bergdammsprojektet, genom att lägga geosynteter inuti dammkroppen, kan dammkroppens läckagemotstånd förbättras, vilket förhindrar vattenläckage och utbrott från att inträffa.
Förbättring av markens motståndskraft mot skurbildning
Inom flod- och kustteknik kan geosynteter effektivt motstå sköljning av vatten, förhindra jorderosion och siltning av sediment samt skydda stabiliteten och säkerheten hos tekniska strukturer.
Fungerar som isolering och korrosionsskydd
I underjordisk teknik, genom att installera geosynteter i jorden, kan det isolera vattenflöde och partikelmigration mellan olika jordlager och förhindra grundvattenföroreningar och jordsänkning. I miljöprojekt som deponier kan geosynteter spela en roll för att förhindra korrosion och läckage och skydda säkerheten och hälsan i den omgivande miljön.
Öka markens tillgänglighet
Genom att tillsätta geosynteter i jorden kan jordens fysiska och kemiska egenskaper ändras och jordens bördighet och permeabilitet förbättras, vilket ger gynnsamma förutsättningar för jordbruksproduktion och vegetationsåterställning.
Geogrid
Vad är Geogrid
Geogrid är en typ av geosyntetiskt material med unika egenskaper och effektivitet. Vanligtvis används som förstärkt markstruktur av revbensmaterialet eller kompositmaterial, såsom revbensmaterialet.
Geogrid är indelat i fyra kategorier: plastgeogrid, stålgeogrid, glasfibergeogrid och polyestervarpstickad polyestergeogrid. Rutnät är tillverkat av polypropen, polyvinylklorid och andra polymerer av termoplastiskt eller gjutet tvådimensionellt rutnät eller en viss höjd av tredimensionell rutnätskärm, när det används som civilingenjör, känd som geogrid.
Geogrids egenskaper och struktur
Geogrid har följande egenskaper
1, hög hållfasthet, liten deformation;
2, liten krypande;
3, korrosionsbeständighet, lång livslängd;
4, bekväm och snabb konstruktion, kort cykel, låg kostnad;
Geogridets struktur omfattar:
Enaxlig
Uniaxial dragplastgeogrid har extremt hög draghållfasthet och dragmodul. Denna typ av plastgeogrid är tillverkad av högdensitetspolyeten (HDPE) som huvudmaterial extruderat till ett tunt ark, stansat för att bilda ett regelbundet rutnät och sedan sträckt i längdriktningen.
Biaxial
Biaxiala geonät har betydande draghållfasthet i både längsgående och tvärgående riktning. Biaxiala monolitiska geonät tillverkas av polypropylen (PP) eller polyeten (PE), mjukgörs, extruderas, perforeras och sträcks i längd- och tvärriktning.
Multiaxiell
Multiaxiellt geonät utmärker sig genom sin förbättrade stabilitet och effektivitet, vilket ger ett mer rationellt spänningstillstånd. Det säkerställer inte bara fundamentets stabilitet utan har också fördelarna med tillräcklig drag- och skjuvhållfasthet. Detta geonätskikt av plast har en plan nätstruktur som bildas genom extrudering av plast, stansning och fyrvägssträckning.
Geogrid Huvudsakliga applikationsscenarier
Förstärkning av väg- och järnvägsfundament
Geonätets roll för väg- och järnvägsbäddar är att förstärka för att återställa dess bärförmåga och jämnhet, samt att stärka stabiliteten hos vägbäddens jordkropp, öka livslängden och minska rutinunderhållet.
Geogridpolymer kan lägga till en mycket hög grad av stabilitet i vägbädden och förbättra jordkroppens totala styrka, förstärkning kan avsevärt förbättra grusjordens styrka och destruktiva belastning, och förstörelsen av jorden har en fördröjd effekt. På samma nivå av destruktiv stress minskas den axiella belastningen och sidotöjningen av det förstärkta grusjordprovet avsevärt. Den förstärkande effekten av grusjord minskar med ökningen av perimetertrycket, och den förstärkande effekten är också relaterad till gruspartiklarnas vittringsgrad, mjukhet och hårdhet.
Stabilisering av väggar och slänter
Murar och slänter utsätts för ett stort tryck från marken och geonät kan fördela detta tryck jämnt över hela stödmursstrukturen, vilket ökar stödmurens övergripande stabilitet. Samtidigt kan geonät också förhindra glidning och erosion av jorden och bibehålla stödmurens integritet.
Jordbävning är en vanlig naturkatastrof som utgör ett stort hot mot stabiliteten hos väggar och sluttningar. Geonätet har god flexibilitet och duktilitet, vilket effektivt kan absorbera och sprida den påverkan som orsakas av jordbävningen, minska stödmurens vibrationer och förbättra dess seismiska prestanda.
Vattengenomsläppligheten är en viktig faktor vid byggandet av väggar och slänter. Om väggar och slänter inte har god vattengenomsläpplighet leder det till att vattentrycket ackumuleras och ökar, vilket påverkar stabiliteten. Geonät har å andra sidan god vattengenomsläpplighet och kan effektivt dränera vatten, vilket minskar vattentryckets inverkan på stödmurar.
Väggar och slänter behöver ofta motstå trycket från marken och påverkan från den yttre miljön under lång tid, så deras hållbarhet är ett viktigt övervägande. Geogrid kännetecknas av korrosionsbeständighet och åldringsbeständighet, vilket effektivt kan förlänga livslängden på väggar och sluttningar.
För mer information om geogrids, läs denna artikel "Att reda ut hur geogrids är uppbyggda: En omfattande guide ”
Geotextil
Vad är geotextil
En geotextil är ett genomsläppligt syntetiskt material som tillverkas av syntetfibrer (t.ex. polypropylenfibrer, polyesterfibrer, glasfibrer) genom nålning eller vävning. Som en genomsläpplig textil kan den separera, filtrera, förstärka, skydda eller dränera när den används i kombination med jord. Som sådan används den i stor utsträckning inom civilingenjörskonst och olika byggprojekt som syftar till att uppnå specifika funktioner i geotekniska och miljömässiga tillämpningar.
Huvudegenskaper och typer av geotextilier
Egenskaper hos geotextilier
Hög hållfasthet: Bibehåller god styrka och töjning i både våta och torra förhållanden tack vare användningen av plastfibrer.
Motståndskraft mot korrosion: Uppvisar långtidsbeständighet mot korrosion i jord och vatten med varierande pH-värden.
God vattengenomsläpplighet: Närvaron av mellanrum mellan fibrerna säkerställer utmärkt vattengenomsläpplighet.
Goda antimikrobiella egenskaper: Förblir oskadad av mikroorganismer och insekter.
Bekväm konstruktion: Dess lätta och mjuka karaktär gör den enkel att transportera, lägga och bygga.
Utmärkta egenskaper mot åldrande: Har exceptionell motståndskraft mot åldrande, inklusive anti-ultravioletta, anti-ozon- och antioxidationsegenskaper, vilket säkerställer stabil användning under olika klimatförhållanden.
Miljövänlig: Består huvudsakligen av syntetiska fibrer, vilket minskar beroendet av naturresurser.
Lättvikt: Jämfört med traditionella anläggningsmaterial är det lättare och underlättar transport, installation och konstruktion.
Bra isolering: Isolerar effektivt jord från sand och jord från betong, bland andra tillämpningar.
Bra filtrering/återvändande filtrering: Fångar effektivt upp jordpartiklar, fin sand, små stenar etc., vilket säkerställer stabiliteten i vatten- och markteknik.
Olika typer av geotextilier
Vävd geotextil är tillverkad av garn som är intrikat sammanvävt i ett regelbundet mönster. På grund av sin enhetliga fördelning uppvisar den enastående styrka och dimensionell stabilitet jämfört med icke-vävd geotextilväv. Dessa tyger används främst för att förhindra markrörelser, begränsa underjordisk dränering och förstärka texturkontrollen, och används också för att stabilisera järnvägsspår.
Icke-vävda geotextiler tillverkas av termiskt bundna syntetfibrer och har lätta och smidiga egenskaper. Fiberdukarna används främst för separering och filtrering, förstärkning av stödmurar, markstabilisering och erosionskontroll och har hög permeabilitet, utmärkt punkteringsbeständighet, måttlig draghållfasthet och imponerande töjningsegenskaper.
Polypropylen Geotextilväv:
Polypropylen geotextilväv är en fiberduk som främst är avsedd för separering. Även om de har permeabilitet och dräneringskapacitet, ger de ingen förstärkning för projekt. Polypropylen geotextilväv hänvisas vanligtvis till baserat på dess livslängd och används ofta som en ogräsbarriär.
Spunbond geotextilväv:
Inom tygtillverkning anses spunbond-processen vara den snabbaste metoden för att tillverka non-woven-tyg. I denna process spinns extruderade filament till ark och binds genom uppvärmda rullar. I likhet med geotextilväv av polypropen erbjuder spunbondväv dräneringsegenskaper men saknar armering. Beräknat efter vikt används de vanligtvis som ogräsbarriärer eller dräneringsväv.
Stickad geotextilväv:
Dessa textilier uppvisar utmärkt flexibilitet och hög kostnadseffektivitet. Trots att de används i mindre utsträckning ökar efterfrågan på "dränerings- och erosionsskydd" stadigt. Stickade geotextilvävnader tillverkas med stickningsteknik och ibland används även vävning vid tillverkningen.
Geotextilväv av kompositmaterial:
Dessa skapas genom att kombinera två eller flera geotextilvävar för att bilda ett material med unika egenskaper. Exempelvis kan geotextildukar av kompositmaterial kombinera geotextildukar av fiberdukstyp med geotextildukar av vävnadstyp för att skapa ett robust, hållbart och mycket genomsläppligt material.
Geotextilt tyg av polyester:
Polyester geotextilväv är tillverkad av krullade korta fibrer av polyester, med en fiberfinhet på 6-12 deniers och en längd på 54-64 millimeter. Produktionsprocessen omfattar öppning, kardning, blandning (sammanflätning av korta fibrer), banläggning (standardiserad knytning och fixering) och nålstansningstekniker med hjälp av produktionsutrustning för fiberduk för att skapa tyget.
Geotextilt tyg av polyesterfilament:
Geotextilt tyg av polyesterfilament är tillverkat av geotextilt tygmaterial av polyester genom spinning och nålstansning. Den uppvisar utmärkt värmebeständighet och ljusbeständighet.
Geotextilier med kontinuerliga filament:
Dessa geotextilier tillverkas av kontinuerliga fibrer utan behov av enskilda garner eller stapelfibrer. Kontinuerliga filamentgeotextilier används för applikationer där hög draghållfasthet och filtrering är avgörande.
Biologiskt nedbrytbara geotextilier:
Biologiskt nedbrytbara geotextilier är utformade för att brytas ned med tiden och ger tillfälligt stöd medan vegetationen etableras. Dessa geotextilier används ofta i miljömässigt känsliga områden och hjälper till att kontrollera erosionen tills den naturliga vegetationen tar över. Till exempel geotextilier tillverkade av naturfibrer.
Huvudsakliga användningsscenarier för geotextilier
Separation och filtrering
Använd geotextil för att isolera byggmaterial (såsom jord och sand, jord och betong etc.) med olika fysiska egenskaper (partikelstorlek, distribution, konsistens och densitet etc.). Så att två eller flera typer av material inte går förlorade, inte blandas, för att bibehålla materialets övergripande struktur och funktion, så att byggnadens bärförmåga stärks.
När vatten rinner in i det grova materialjordskiktet från det fina materialjordskiktet utnyttjas geotextilen för sin goda luftgenomsläpplighet och vattengenomsläpplighet för att få vattnet att rinna igenom, samtidigt som det effektivt fångar upp jordpartiklarna, fin sand, små stenar etc. för att upprätthålla stabiliteten i mark- och vattenverken.
Dränering och läckagekontroll
Geotextil har goda vattenledande egenskaper, det kan bilda dräneringskanaler inuti jordkroppen och dränera överflödig vätska och gas ur jordstrukturen.
Geotextilens funktion för kontroll av läckage avser främst förebyggande av infiltration av vatten eller skadliga vätskor. Denna typ av geotextil består huvudsakligen av nonwoven tyg och geomembran. Det används främst för läckagekontroll av dammar reservoarer och deponier, såsom läckagekontroll sluttande väggar av dammar, bermar och kanal läckagekontroll.
Erosionskontroll
Geotextilier kan användas för att kontrollera vattenflöden och förhindra landerosion som orsakas av omväxlande torka och översvämningar på flodbankar, flodbäddar och stränder.
Under byggtiden kan geotextilier förhindra marksättningar som orsakas av traditionella komprimeringsmetoder.
I vägar, broar, tunnlar, tornfundament etc. kan geotextilier användas för att stärka eller förstärka marken, vilket gör den starkare och mer stabil.
För mer information om geotextilier, läs denna artikel "Avmystifiering av kraften i geotextila material”
Skillnaden mellan geonät och geotextil
Geonät används huvudsakligen för förstärkning och stabilisering
Geogrid kan effektivt förbättra markens stabilitet. Att lägga till geonät i jorden kan bilda en förstärkt jordeffekt, låsa jordpartiklarna i rutnätets rutnät och därmed kraftigt förbättra jordens skjuvhållfasthet och bärförmåga. Detta är viktigt för att förhindra jorderosion, jordskred och grundsänkning.
Geotextilier används främst för separation, filtrering och dränering
Separationsmekanismen för geotextil är: för det första är geotextilen anordnad mellan två olika geotekniska material, som spelar rollen som isolering mellan de två materialen och förhindrar förfalskning av material mellan olika lager. Den andra är att förhindra förorening och korrosion mellan skikten för att säkerställa en hög standard för teknisk konstruktion.
Geotextilens filtreringsmekanism är: för det första att säkerställa att vätskor och gaser inte fångas upp när de släpps ut fritt; för det andra att effektivt hålla små jordpartiklar genom vattenflödet och att skydda jorden från skador.
Geotextil kan förverkliga funktionen av dränering i jorden, liknande en dräneringskanal. Det dränerar vatten i alla riktningar av jorden och samlar upp och transporterar vatten eller andra vätskor i geotekniska arbeten.
Skillnader i struktur och material
Geogrids har en rutnätsliknande struktur
Geonätets maskstruktur omfattar huvudsakligen enaxliga, biaxiella och multiaxiella strukturer.
Geotextil är en kontinuerlig fiberstruktur
Den kontinuerliga fiberstrukturen hos geotextil tillverkas huvudsakligen genom nålstansning eller vävning av två typer av geotextilier.
En typ är nonwoven, eftersom nonwoven geotextil är en upprepade gånger nålad produktionsprocess, så den har en tredimensionell porstruktur, vanligtvis kallad ekvivalent porstorlek.
Den andra typen är vävd geotextil, som vävs till tyg genom att varp- och inslagsgarnerna vävs samman med hjälp av olika vävutrustning och processer.
Skillnad i applikationsmiljö
Geonät är lämpliga för projekt med krav på hög hållfasthet
1. Vägprojekt
I vägprojektet kan geogrid användas för att stärka vägbädden, förbättra vägytans bärförmåga och förhindra att vägytan spricker. I motorvägen, stadsvägarna och andra projekt kan användningen av geogrid för förstärkning avsevärt förbättra vägytans livslängd och körsäkerheten.
2. Järnvägsprojekt
I järnvägsprojektet kan geogrid användas för att stärka järnvägens vägbädd och förbättra järnvägslinjens stabilitet och säkerhet. I tung järnväg, höghastighetsjärnväg och andra projekt kan användningen av geogrid för förstärkning effektivt förhindra sättning och deformation av vägbädden och förbättra järnvägslinjernas driftseffektivitet och säkerhet.
3. Projekt för att bevara vatten
Inom vattenvårdsteknik kan geonät användas för att förstärka vallar, förhindra erosion av flodbankar, stärka reservoardammar och så vidare. I floden
styrning, reservoarbyggande och andra projekt kan användningen av geogrid för förstärkning förbättra projektets stabilitet och säkerhet för att skydda människors liv och egendomssäkerhet.
4. Konstruktionsteknik
Inom byggteknik kan geonät användas för grundförstärkning, vattentätning av källare, stabilisering av marklutningar och så vidare. I höghus, källare och andra projekt kan användningen av geogrid för förstärkning förbättra grundens bärförmåga och stabilitet för att säkerställa byggnadens säkerhet och stabilitet.
Geogrids är lämpliga för miljöer som kräver separation och filtrering
1. Byggande av vägar
I vägbyggnadsprocessen används sten ofta som vägbeläggningsmaterial. Genom att lägga geotextil i stenlagret kan det spela rollen som separation, filtrering och förbättring för att förlänga vägens livslängd.
2. Projekt för att bevara vatten
I vattenvårdsprojekt kan geotextil läggas på insidan av vallen för att skydda vallens struktur. Samtidigt kan den också läggas på stendammen för att förbättra stendammens stabilitet och motstå vattenskuren.
3. Gruvprojekt
I gruvprojektet kan geotextil läggas mellan stentrapporna för att stärka stentrappornas bärförmåga och förhindra att stenen lossnar.
Kombinerad tillämpning
Vid vägbyggen kan geonät och geotextil användas i kombination.
Till exempel läggs geonät i botten av vägbanan och filamentgeotextil läggs under asfaltens ytskikt vid reparation av vägen.
Geonät som läggs på vägbanan kan öka vägens bärighet och förhindra sättningar i den mjuka undergrunden.
Geotextil som läggs under asfalt kan förhindra sprickbildning i vägytan och förlänga vägens livslängd.
Sammanfattning
Den största skillnaden mellan geonät och geotextilier ligger främst i skillnaderna i realiserade funktioner, typer, strukturella egenskaper och så vidare. Även om de tillhör samma kategori av geosynteter är de två helt olika geotekniska produkter.
Sist men inte minst har vi gett exempel på hur dessa två produkter kan användas i kombination. När du väljer material måste du därför välja efter projektets behov eller kombinera fördelarna med olika material för kombinerad användning.
I framtiden kommer fler typer av geosynteter att utvecklas och QIVOC utforskar aktivt utvecklingen av geosynteter med bättre kvalitet och mångsidighet.
