Геосинтетика використовуються в інженерному будівництві замість традиційних геоматеріалів, перевагами яких є низька ціна, довговічність, легкий і простий монтаж та короткий виробничий цикл. Серед геосинтетиків найпоширенішими синтетичними матеріалами є геосітка та геотекстиль. Чи знаєте ви, в чому полягає різниця між ними?
У цій статті, QIVOC детально розповість про відмінності між георешіткою та геотекстилем.
Огляд геосинтетики
Що таке геосинтетика?
Геосинтетика - це збірний термін для різних продуктів, виготовлених із синтетичних матеріалів, що використовуються в геотехнічному та цивільному будівництві. Оскільки вони в основному використовуються в геотехнічному будівництві, їх називають "геосинтетичними" зі словом "гео", щоб відрізнити їх від природних матеріалів. Як будівельний матеріал, це синтетичний полімер (наприклад, пластмаси, хімічні волокна, синтетичний каучук тощо) як сировина, виготовлений з різних видів продукції, розміщений всередині ґрунту, на поверхні ґрунту або в різноманітних ґрунтах між тілом, щоб відігравати роль у зміцненні або захисті ґрунту.
Геосинтетика колись була відома як "геотекстиль" і "геомембрани". З потребами проєкту такі матеріали продовжують поповнюватися новими різновидами, такими як георешітки, geonets та геотехнічні мішки, геосетки, геопояси, геомембрани, композитні геомембрани, бентонітові гідроізоляційні ковдри, композитна дренажна мережаі т.д., оригінальна назва не може точно охопити всі продукти, тому в подальшому їх називають "геотекстиль, геомембрани та супутні продукти". Така назва не підходить як технічний або академічний термін. З цієї причини в 1994 році на П'ятій міжнародній конференції з геосинтетики, що відбулася в Сінгапурі, назва таких матеріалів була офіційно визначена як "геосинтетика" (geosynthetics).
Сировиною для геосинтетики є полімери (полімер). Вони виготовляються з хімічних речовин, отриманих з вугілля, нафти, природного газу або вапняку, які далі переробляються у волокна або листи синтетичних матеріалів, і, нарешті, в різноманітні продукти. Основними полімерами, що використовуються у виробництві геосинтетики, є поліетилен (PE), поліестер (PET), поліамід (PER), поліпропілен (PP), а також полівінілхлорид (PVC), хлорований поліетилен (CPE) і полістирол (EPS).
Основні застосування та функції геосинтетики
Сфери застосування геосинтетики - геотехнічна інженерія, цивільне будівництво, водоохоронна інженерія, екологічна інженерія, транспортна інженерія, муніципальна інженерія та інженерія морських огороджувальних конструкцій.
У цих сферах геосинтетичні матеріали в основному відіграють роль укріплення ґрунту, захисту від просочування, антикорозії, ізоляції та покращення властивостей.
Підвищення міцності ґрунтового тіла
Геосинтетики мають високу міцність на розрив і міцність на зсув, що може сформувати армуючий шар в тілі ґрунту і поліпшити загальну міцність і стабільність тіла ґрунту. Наприклад, в дорожньому будівництві, укладаючи геосинтетику на дно дорожнього полотна, можна ефективно протистояти дії транспортного навантаження і запобігти просіданню і деформації дорожнього покриття.
Покращення інженерних характеристик ґрунту
Геосинтетичні матеріали мають відмінні фільтраційні та дренажні властивості, що дозволяє поліпшити дренажну здатність і стійкість ґрунту до просочування. У проектах земляних і кам'яних дамб, укладаючи геосинтетику всередину тіла дамби, можна поліпшити опір просочуванню тіла дамби, запобігаючи просочуванню води і проривам.
Покращення стійкості ґрунту до розмиву
У річковому та прибережному будівництві геосинтетичні матеріали можуть ефективно протистояти розмиву води, запобігати ерозії ґрунту та замуленню відкладень, а також захищати стабільність і безпеку інженерних споруд.
Виконує роль ізоляції та антикорозії
У підземному будівництві геосинтетика, встановлена в ґрунті, може ізолювати потік води і міграцію частинок між різними шарами ґрунту, а також запобігти забрудненню ґрунтових вод і просіданню ґрунту. В екологічних проектах, таких як полігони, геосинтетика може відігравати роль у запобіганні корозії та просочуванню, захищаючи безпеку і здоров'я навколишнього середовища.
Підвищення доступності ґрунту
Додаванням геосинтетики в ґрунт можна змінити фізичні та хімічні властивості ґрунту, покращити родючість та водопроникність ґрунту, що забезпечить сприятливі умови для сільськогосподарського виробництва та відновлення рослинності.
Георешітка
Що таке Geogrid
Георешітка - це тип геосинтетичного матеріалу з унікальними властивостями та ефективністю. Зазвичай використовується як армована структура ґрунту з ребристого матеріалу або композитних матеріалів, таких як ребристий матеріал.
Георешітка поділяється на чотири категорії: пластикова георешітка, сталева георешітка, георешітка зі скловолокна та поліефірна георешітка з поліефірної нитки. Сітка виготовляється з поліпропілену, полівінілхлориду та інших полімерів термопластичним або формованим способом у вигляді двовимірної сітки або тривимірної сітки певної висоти, при використанні в цивільному будівництві, відома як георешітка.
Властивості та структура георешіток
Георешітка має наступні характеристики
1, висока міцність, мала деформація;
2, маленька потвора;
3, корозійна стійкість, тривалий термін служби;
4, зручне та швидке будівництво, короткий цикл, низька вартість;
Структура георешітки включає в себе:
Одноосьовий
Одноосьова розтяжна пластикова георешітка має надзвичайно високу міцність на розрив і модуль пружності. Цей вид пластикової георешітки виготовляється з поліетилену високої щільності (HDPE) в якості основного матеріалу, екструдованого в тонкий лист, перфорованого для формування регулярної сітки, а потім розтягнутого в поздовжньому напрямку.
Двовісний
Двоосьові георешітки мають значну міцність на розрив як в поздовжньому, так і в поперечному напрямках. Двоосьові монолітні георешітки виготовляються з поліпропілену (ПП) або поліетилену (ПЕ), пластифіковані, екструдовані, перфоровані, розтягнуті в поздовжньому і поперечному напрямках.
Багатовісний
Багатовісна георешітка вирізняється підвищеною стабільністю та ефективністю, забезпечуючи більш раціональний розподіл навантаження. Вона не тільки забезпечує стабільність фундаменту, але й має переваги достатньої міцності на розрив і зсув. Цей шар пластикової георешітки має плоску сітчасту структуру, утворену екструзією, штампуванням і чотиристороннім розтягуванням пластику.
Основні сценарії застосування географічної сітки
Підсилення дорожніх і залізничних фундаментів
Роль георешітки для дорожнього полотна автомобільних і залізничних доріг полягає в армуванні для відновлення його несучої здатності і гладкості, а також для посилення стійкості ґрунтового тіла дорожнього полотна, збільшення терміну служби і скорочення витрат на поточний ремонт.
Полімерна геосітка може додати дуже високий ступінь стабільності дорожньому полотну, а також поліпшити загальну міцність ґрунтового тіла, армування може значно підвищити міцність гравійного ґрунту і руйнівну деформацію, а руйнування ґрунту має відкладений ефект. При однаковому рівні руйнівного напруження осьова деформація і бічна деформація армованого зразка гравійного ґрунту значно зменшуються. Армуючий ефект гравійного ґрунту зменшується зі збільшенням периметрального тиску, і армуючий ефект також пов'язаний зі ступенем вивітрювання, м'якістю і твердістю гравійних частинок.
Стабілізація стін і укосів
Стіни і укоси піддаються великому тиску з боку ґрунту, а георешітки можуть рівномірно розподілити цей тиск на всю конструкцію підпірної стіни, підвищуючи таким чином загальну стійкість підпірної стіни. У той же час, георешітки також можуть запобігати сповзанню та ерозії ґрунту і підтримувати цілісність підпірної стінки.
Землетрус є поширеним стихійним лихом, яке становить велику загрозу для стабільності стін і схилів. Георешітка має хорошу гнучкість і пластичність, що дозволяє ефективно поглинати і розсіювати удари, викликані землетрусом, зменшувати вібрацію підпірної стіни і покращувати її сейсмічні характеристики.
Водопроникність є важливим фактором при будівництві стін та укосів. Якщо водопроникність стін і укосів погана, це призведе до накопичення тиску води і збільшення тиску, що вплине на їх стійкість. Георешітки, з іншого боку, мають хорошу водопроникність і можуть ефективно відводити воду, зменшуючи вплив тиску води на підпірні стіни.
Стіни та укоси часто повинні витримувати тиск ґрунту та вплив зовнішнього середовища протягом тривалого часу, тому їх довговічність є важливим фактором. Георешітка характеризується корозійною стійкістю і стійкістю до старіння, що дозволяє ефективно продовжити термін служби стін і укосів.
Більше інформації про георешітки читайте в цій статті "Розплутуємо тканину георешіток: Вичерпний посібник ”
Геотекстиль
Що таке геотекстиль
Геотекстиль - це проникний синтетичний матеріал, виготовлений із синтетичних волокон (наприклад, поліпропіленових волокон, поліефірних волокон, скляних волокон) шляхом голкопробивного або ткацького виробництва. Як проникний текстиль, він може розділяти, фільтрувати, зміцнювати, захищати або дренувати при використанні в поєднанні з ґрунтом. Як такий, він широко використовується в цивільному будівництві та різних будівельних проектах, спрямованих на досягнення конкретних функцій в геотехнічних та екологічних цілях.
Основні характеристики та види геотекстилю
Властивості геотекстилю
Висока міцність: Зберігає достатню міцність і подовження як у вологих, так і в сухих умовах завдяки використанню пластикових волокон.
Стійкість до корозії: Виявляє довготривалу стійкість до корозії в ґрунтах і водах з різним рівнем рН.
Хороша водопроникність: Наявність проміжків між волокнами забезпечує відмінну водопроникність.
Хороші антимікробні властивості: Залишається неушкодженим мікроорганізмами та комахами.
Зручне будівництво: Завдяки своїй легкості та м'якості його легко транспортувати, укладати та будувати.
Чудові антивікові властивості: Вирізняється винятковою стійкістю до старіння, в тому числі до ультрафіолету, озону та окислення, що забезпечує стабільне використання в різних кліматичних умовах.
Екологічно чистий: Переважно складається з синтетичних волокон, що зменшує залежність від природних ресурсів.
Легкий: Порівняно з традиційними будівельними матеріалами, він легший, що полегшує транспортування, монтаж і будівництво.
Хороша ізоляція: Ефективно ізолює ґрунт від піску та ґрунт від бетону, серед іншого.
Хороша фільтрація / зворотна фільтрація: Ефективно перехоплює частинки ґрунту, дрібний пісок, дрібне каміння тощо, забезпечуючи стабільність водної та ґрунтової інженерії.
Види геотекстилю
Тканий геотекстильний матеріал:
Тканий геотекстиль виготовляється з ниток, вигадливо переплетених в регулярний візерунок. Завдяки рівномірному розподілу ниток, він демонструє видатну міцність і стабільність розмірів у порівнянні з нетканим геотекстилем. В першу чергу, ці тканини використовуються для запобігання зсуву ґрунту, обмеження підземного дренажу та посилення контролю текстури, а також для стабілізації залізничних колій.
Нетканий геотекстильний матеріал:
Нетканий геотекстиль виготовляється з термічно скріплених синтетичних волокон, пропонуючи легкі та гнучкі характеристики. Нетканий геотекстиль використовується переважно для розділення та фільтрації, зміцнення підпірних стін, стабілізації ґрунту та боротьби з ерозією, має проникність, відмінну стійкість до проколів, помірну міцність на розрив та вражаючу здатність до подовження.
Поліпропіленова геотекстильна тканина:
Поліпропіленовий геотекстиль - це нетканий матеріал, призначений в першу чергу для розділення. Хоча вони володіють проникністю і дренажними властивостями, вони не забезпечують ніякого посилення проектів. Поліпропіленове геотекстильне полотно зазвичай називають на основі його терміну служби і часто використовують як бар'єр для бур'янів.
Геотекстильна тканина Спанбонд:
У сфері виробництва тканин процес спанбонду вважається найшвидшим методом виробництва нетканих матеріалів. У цьому процесі екструдовані нитки скручуються в полотна і скріплюються за допомогою нагрітих валиків. Подібно до поліпропіленового геотекстилю, спанбонд має дренажні властивості, але не має армування. Розраховані на вагу, вони зазвичай використовуються як бар'єри для бур'янів або дренажні тканини.
Трикотажне геотекстильне полотно:
Ці тканини демонструють чудову гнучкість і високу економічну ефективність. Незважаючи на більш низький рівень використання, попит на "дренаж і боротьбу з ерозією" неухильно зростає. Трикотажні геотекстильні полотна виробляються за допомогою техніки в'язання, а іноді при їх виготовленні застосовується і ткацтво.
Композитна геотекстильна тканина:
Вони створюються шляхом поєднання двох або більше геотекстильних тканин для формування матеріалу з унікальними властивостями. Наприклад, композитні геотекстильні тканини можуть поєднувати нетканий геотекстиль з тканим геотекстилем для отримання міцного, довговічного і високопроникного матеріалу.
Поліефірна геотекстильна тканина:
Поліефірне геотекстильне полотно виготовляється зі скручених коротких волокон поліестеру, з тонкістю волокон 6-12 ден і довжиною 54-64 міліметри. Процес виробництва включає в себе розкриття, кардочесання, змішування (переплетення коротких волокон), укладання полотна (стандартизоване зав'язування і фіксація вузлів) і голкопробивні техніки з використанням обладнання для виробництва нетканих матеріалів для створення тканини.
Геотекстильна тканина з поліефірної нитки:
Поліефірна нитчаста геотекстильна тканина виготовляється з поліефірного геотекстильного матеріалу шляхом прядіння і голкопробивання. Має відмінну термостійкість і світлостійкість.
Геотекстиль безперервної дії:
Цей геотекстиль виготовляється з безперервних волокон без використання окремих ниток або штапельних волокон. Геотекстиль з безперервних волокон використовується там, де важлива висока міцність на розрив і фільтрація.
Біорозкладний геотекстиль:
Біорозкладний геотекстиль розроблений таким чином, щоб розкладатися з часом, забезпечуючи тимчасову підтримку, поки не з'явиться рослинність. Цей геотекстиль зазвичай використовується в екологічно чутливих зонах і допомагає контролювати ерозію, поки природна рослинність не відновиться. Наприклад, геотекстиль з натуральних волокон.
Основні сценарії застосування геотекстилю
Сепарація та фільтрація
Використовуйте геотекстиль для ізоляції будівельних матеріалів (таких як ґрунт і пісок, ґрунт і бетон тощо) з різними фізичними властивостями (розмір частинок, розподіл, консистенція і щільність тощо). Щоб два або більше видів матеріалів не втрачалися, не змішувалися, щоб зберегти загальну структуру і функцію матеріалу, щоб посилити несучу здатність будівлі.
Коли вода потрапляє в крупнозернистий шар ґрунту з дрібнозернистого шару ґрунту, геотекстиль використовується завдяки своїй хорошій повітропроникності та водопроникності, щоб пропускати воду, одночасно ефективно перехоплюючи частинки ґрунту, дрібний пісок, дрібне каміння і т.д. для підтримки стабільності ґрунту і гідротехнічних споруд.
Контроль дренажу та просочування
Геотекстиль має хороші водопровідні властивості, він може утворювати дренажні канали всередині ґрунтового тіла, а також виводити надлишок рідини і газу зі структури ґрунту.
Функція контролю просочування геотекстилю в основному відноситься до запобігання інфільтрації води або шкідливих рідин. Цей вид геотекстилю в основному складається з нетканого полотна та геомембрани. В основному використовується для контролю просочування дамб, водосховищ і звалищ, таких як контроль просочування похилих стін дамб, берм і контроль просочування каналів.
Контроль ерозії
Геотекстиль можна використовувати для контролю потоку води і запобігання ерозії ґрунту, спричиненої чергуванням посух і повеней на берегах річок, руслах річок і пляжах.
Під час будівництва геотекстиль може запобігти осіданню ґрунту, що виникає при традиційних методах ущільнення.
На дорогах, мостах, тунелях, фундаментах веж тощо геотекстиль можна використовувати для зміцнення або армування ґрунту, роблячи його міцнішим і стабільнішим.
Більше інформації про геотекстиль читайте в цій статті "Демістифікація сили геотекстильних тканин”
Різниця між георешіткою та геотекстилем
Георешітки в основному використовуються для армування та стабілізації
Георешітка може ефективно покращити стабільність ґрунту. Додавання георешітки в ґрунт може сформувати ефект армованого ґрунту, замикаючи частинки ґрунту в сітці решіток, таким чином значно покращуючи міцність на зсув і несучу здатність ґрунту. Це важливо для запобігання ерозії ґрунту, зсувів і просідання фундаменту.
Геотекстиль в основному використовується для розділення, фільтрації та дренажу
Механізм розділення геотекстилю полягає в наступному: по-перше, геотекстиль розташовується між двома різними геотехнічними матеріалами, що відіграє роль ізоляції між двома матеріалами і запобігає фальсифікації матеріалів між різними шарами. По-друге, це запобігання забрудненню та корозії між шарами для забезпечення високих стандартів інженерного будівництва.
Механізм фільтрації геотекстилю полягає в тому, щоб: по-перше, не перехоплювати рідини і гази при їх вільному виході; по-друге, ефективно утримувати дрібні частинки ґрунту в потоці води, а також захищати ґрунт від пошкодження.
Геотекстиль може реалізувати функцію дренажу в ґрунті, подібно до дренажного каналу. Він відводить воду в усіх напрямках ґрунту, а також збирає і транспортує воду або інші рідини в геотехнічних роботах.
Відмінності в структурі та матеріалах
Георешітки мають сітчасту структуру
Структура сітки георешітки в основному включає одновісні, двовісні та багатовісні структури.
Геотекстиль - це безперервна волокниста структура
Безперервна волокниста структура геотекстилю в основному виготовляється за допомогою голкопробивного або ткацького процесу двох типів геотекстилю.
Один з видів - нетканий, оскільки нетканий геотекстиль - це процес багаторазового прошивання голками, тому він має тривимірну структуру пор, яку прийнято називати еквівалентним розміром пор.
Інший тип - тканий геотекстиль, який витканий в тканину шляхом переплетення ниток основи і качка за допомогою різного ткацького обладнання і процесів.
Різниця в середовищі застосування
Георешітки підходять для проектів з високими вимогами до міцності
1. Дорожній проект
У дорожньому проекті георешітка може бути використана для зміцнення дорожнього полотна, поліпшення несучої здатності дорожнього покриття та запобігання розтріскуванню дорожнього покриття. У шосе, міських дорогах та інших проектах використання георешітки для армування може значно покращити термін служби дорожнього покриття та безпеку руху.
2. Проект залізниці
У залізничному проекті георешітка може бути використана для зміцнення залізничного полотна і підвищення стабільності та безпеки залізничної лінії. У важких залізничних, швидкісних залізничних та інших проектах використання георешітки для армування може ефективно запобігти осіданню і деформації дорожнього полотна, а також підвищити експлуатаційну ефективність і безпеку залізничних ліній.
3. Проект з водозбереження
У водоохоронному будівництві георешітка може використовуватися для укріплення насипів, запобігання ерозії берегів річок, зміцнення дамб водосховищ тощо. У річковому
При будівництві доріг, водосховищ та інших об'єктів, використання георешітки для армування може підвищити стабільність і безпеку проекту, захистити життя людей і майно.
4. Будівельна інженерія
У будівництві георешітка може використовуватися для армування фундаменту, гідроізоляції підвалів, стабілізації ґрунтових схилів тощо. У висотних будівлях, підвалах та інших проектах використання георешітки для армування може поліпшити несучу здатність і стійкість фундаменту, щоб забезпечити безпеку і стабільність будівлі.
Георешітки підходять для сцен, які потребують розділення та фільтрації
1. Будівництво доріг
У процесі будівництва доріг камінь часто використовується як матеріал дорожнього покриття. Укладаючи геотекстиль в кам'яний шар, він може відігравати роль розділення, фільтрації та покращення для продовження терміну служби дороги.
2. Проект з водозбереження
У проектах з охорони водних ресурсів геотекстиль можна укладати з внутрішньої сторони дамби, щоб захистити конструкцію дамби. У той же час, його також можна укладати на кам'яну дамбу, щоб підвищити стійкість кам'яної дамби і протистояти розмиву води.
3. Гірничодобувний проект
У гірничодобувному проекті геотекстиль можна прокласти між кам'яними сходинками, щоб посилити несучу здатність кам'яних сходинок і запобігти розхитуванню каменю.
Комбіноване застосування
При будівництві доріг георешітка і геотекстиль можуть використовуватися в комбінації.
Наприклад, геосітка укладається на дно дорожнього полотна, а нитковий геотекстиль - під шар асфальту при ремонті дороги.
Георешітка, покладена на дорожнє полотно, може підвищити несучу здатність дороги і запобігти просіданню м'якої основи.
Геотекстиль, покладений під асфальт, може запобігти розтріскуванню дорожнього покриття і продовжити термін служби дороги.
Підсумок
Основна відмінність між георешітками та геотекстилем полягає, головним чином, у відмінностях реалізованих функцій, типів, структурних властивостей тощо. Хоча вони належать до однієї категорії геосинтетичних матеріалів, це два абсолютно різних геотехнічних продукти.
І останнє, але не менш важливе: ми навели приклади використання цих двох продуктів у комбінації. Тому при виборі матеріалів потрібно обирати відповідно до потреб проекту або поєднувати переваги різних матеріалів для комбінованого використання.
У майбутньому буде розроблено більше типів геосинтетичних матеріалів, і QIVOC активно досліджує розробку геосинтетичних матеріалів з кращою якістю та універсальністю.
