Применение геотекстильных материалов в дорожном строительстве. Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве
Геоматериалы - это высокотехнологичные изделия, изготавливаемые из синтетических или натуральных волокон и имеющие форму полотен или сеток.
Геоматериалы
Геоматериалы служат для:
- укрепления нестабильных грунтов;
- армирования дорожных полотен;
- защиты почвы от природной эрозии, разрушения вследствие воздействия подземных вод;
- сепарации и фильтрации различных материалов;
- обустройства дренажных систем;
- оформления ландшафтного дизайна.
Агропленки также применяются для защиты растений от заморозков, сорняков.
Применение геоматериалов
Преимущества применения геоматериалов
- Длительный срок службы. Для полимерной геосинтетики он превышает 130 лет.
- Отличные технико-эксплуатационные характеристики. Такие материалы не гниют, не изменяют свою форму в широком диапазоне влажности и температуры, устойчивы к разложению, ультрафиолету, химическим воздействиям.
- Относительно невысокая стоимость. Это расширяет сферу применения геоматериалов, делает их доступными не только для корпоративных, но и для частных покупателей.
- Простота в использовании. Для монтажа геоматериалов не требуется специфическое оборудование или профильные познания.
Разновидности геоматериалов
По происхождению геоматериалы делятся на:
- Не синтетические. Это металлические габионы и сетки, стекловолоконные изделия (сетки, ткани, фибры и др.).
- Синтетические. К ним относятся материалы, изготовленные на основе полимеров (геотекстиль, геомембраны, различные пленки и т. п.).
| Основные разновидности геоматериалов | ||
|
|
|
|
|
|
|
|
В настоящее время ассортимент геоматериалов насчитывает более 600 разновидностей продукции, отличающейся плотностью, толщиной, структурой и прочими параметрами. Наиболее популярными являются следующие изделия:
- Геосетки. Это синтетические полимерные полотна с ячеистой структурой, выдерживающие высокие нагрузки на разрыв. Геосетка поставляется в рулонах. Она используется при укладке дорог, для укрепления почвы.
- Геоматы. Они производятся из волокон полипропилена и используются в основном для защиты склонов от природной эрозии. Геоматы удерживают частицы грунта, повышая его стабильность.
- Георешетки. Такие материалы изготавливаются из металла и представляют собой модульные системы, характеризующиеся значительной гибкостью. Они применяются для армирования склонов, берегов водоемов, мостов, укрепления дорог и площадок.
- Геотекстиль. Это полотно из полипропиленовых волокон произведенное тканым или нетканый методом. Геотекстиль устойчив к биологическим воздействиям, влаге и химикатам. Геотекстиль применяется в противоэрозийных и дренажных системах, при строительстве дорог.
- Геомембраны - представляют собой синтетический материал с низкой водопроницаемостью, изготавливаемый из полиэтилена и стойкий к ультрафиолету и химическим веществам. Такие мембраны предотвращают заражение грунта, защищают его от почвенных вод. Также они используются в очистных системах и при строительстве водоемов.
Наш интернет-магазин занимается продажей геоматериалов и материалов для дорожного строительства в Нальчике. В нашем каталоге представлена продукция брендов: Дорнит, Геоспан, Агротекс, Технониколь и других известных производителей.
n1.docx
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТА
Кафедра: «ТТС»
на тему: «Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве»
Выполнил: ст. гр. МСО-07-1
Микуров И.С.
Проверил: Яркин А. В.
Тюмень 2011
Введение
Достаточно широкое распространение в укреплении автомобильных дорог получили геосинтетические материалы, по-другому это называется: "Армирование автомобильных дорог".
Область применения геосинтетиков очень широка, а использование - эффективно, Геосинтетические материалы в Европе применяются уже несколько десятилетий, совершив практически революцию в дорожном, гражданском и специальном строительстве. Экономическая эффективность и широкая область применения геосинтетиков, в т.ч. в областях, где они практически незаменимы, позволяют говорить о них как весьма перспективных материалах.
Использование геосинтетики в дорожном строительстве уже имеет свою историю, хотя и не очень продолжительную. За рубежом геосинтетику в виде геотекстилей применяют с конца 60-х годов.
Производство этих материалов в мире развивалось стремительно, и в настоящее время на мировом рынке предлагается большое количество различных видов геотекстилей, геосеток, георешеток и геосот, геонитей, а также геоплит, используемых в качестве термоизоляторов. Все они различаются по своему назначению, составу исходного сырья, технологии получения, расходу полимера, физико-механическим характеристикам, ширине полотен и т.п. В частности, геотекстиль (нетканые полотна иглопробивного или клеевого способа производства) изготавливают из синтетических волокон: полиэфир (лавсан), полипропилен, полиамид (капрон); геосетки - из полиэфирных или полипропиленовых нитей повышенной прочности, стеклоровингов; геоплиты - на основе полистирола.
1. История развития применения геосинтетических материалов в РФ
Начало российскому опыту применения геосинтетики было положено в середине 70-х годов сначала закупками этих материалов за рубежом, в частности, в Венгрии и Чехословакии, затем - интенсивными научными исследованиями в отраслевых научно-исследовательских институтах и собственными разработками предприятий-производителей. В настоящее время в мире выпускается примерно 380 различных видов геосинтетических материалов. Применение геосинтетики предусматривается в проектах более 100 тысяч различных сооружений ежегодно во всем мире.
Причины этого основаны на двух основных факторах: экономический - применение геосинтетических материалов позволяет существенно снизить капиталовложения при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог; экологический - использование геосинтетических материалов благоприятно для окружающей среды (уменьшается расход природных материалов, снижаются объемы подготовительных геотехнических работ и т.д.).
Дополнительно использование геосинтетики позволяет:
повысить долговечность конструкций земляного полотна и дорожных одежд;
повысить качество работ;
уменьшить объемы переделок (дополнительных работ);
повысить культуру производства.
И, наконец, условия рыночной экономики и экономической самостоятельности заставляют считать деньги и строителей. Например, применение геосеток из стеклоровинга для армирования асфальтобетона дает возможность снижать толщину последнего до 20%.
2. Геосинтетические материалы
Геосинтетические материалы (геосинтетики) – группа синтетических материалов нашедших широкое применение в дорожном и гражданском строительстве, применение геосинтетиков открывают новые возможности решения самых различных задач при проектировании и строительстве дорог, а также сложнейших инженерных сооружений.
Геосинтетики - это полимерные материалы, предназначенные для изменения естественных свойств грунтов. Изменение, как правило, касается фильтрационных свойств почвы (обычно производится понижение коэффициента фильтрации слишком рыхлого грунта), или же ее прочностных характеристик (например, с помощью армирования георешетками повышается прочность слабых грунтов).
Специалисты отдела геосинтетики компании "Евроизол" предлагают такое определение этим материалам: "Геосинтетик-это материал, у которого хотя бы один из составляющих изготовлен из синтетического или естественного полимера в виде полотна, ленты или трехмерной структуры, которая используется в контакте с грунтом и другими строительными материалами. Объединение грунта с ГС следует рассматривать как образование нового композитного материала, который объединяет в себе функции как грунта, так и синтетического материала".
Качественные и химико-физические характеристики геосинтетиков обусловлены свойствами полимеров, применяемых для их производства.Так, такие качества, как водо- и морозостойкость, устойчивость к коррозии, малый вес, высокая прочность на растяжение - "заслуга" полимеров, В то же время, недостатки полимеров (быстрое старение под воздействием УФ-излучения, падение прочности при температуре + 80 -120°С, горючесть) нивелируются спецификой применения ГС. Материалы используют в конструкциях, подавляющую часть объема которых составляют грунты или сыпучие горные породы, защищающие полимеры от световых и температурных воздействий.
Прародителем геосинтетических материалов считают геотекстиль. Те же зарубежные нормативы изначально создавались на эти материалы.
В зависимости от области применения в грунтовых конструкциях геосинтетики в целом могут выполнять такие функции:
армирование, для улучшения сопротивления сдвигу зернистых материалов;
разделение, для сохранения конструктивной целостности зернистых слоев;
фильтрация, для пропуска жидкости и удержания грунтовых частиц;
дренаж, для сбора и отвода жидкости за пределы конструкции;
контроль эрозии, при предотвращении эрозии грунта под действием воды или ветра;
защита, для предотвращения повреждения конструктивного слоя, например, изоляции вокруг искусственных сооружений в земляном полотне при их засыпке;
изоляция, для предотвращения миграции жидкостей и газов.
Первая двуосная георешетка была произведена в 1980-х годах путем экструзии полотна полиэтилена или полипропилена, перфорированного после растягивания регулярной сетью шаблонных отверстий. Такие экструдированные и ориентированные георешетки называются неэластичными (жесткими) георешетками. Двуосные георешетки получили широкое применение при строительстве дорог, аэродромов, контейнерных площадок, автостоянок и.т.д. на слабых и неоднородных грунтах.
Основной принцип работы двуосных георешеток состоит в исключении взаимопроникновения конструктивных слоев и фиксации заполнителя за счет расклинивания его частиц в ячейках георешетки. При заполнении и уплотнении инертным материалом ячеек георешетки, частицы материала фиксируются в ячейках, и создается эффект "механической стабилизации". Двуосная георешетка обладает высокой жесткостью, что позволяет выдерживать высокие нагрузки при низких деформациях.
Рис. 2.1. Георешетка двуосная
Преимущества применения:
увеличение несущей способности основания укреплённого участка;
разделение несвязных слоёв, защита от проникновения крупнозернистого материала в нижние слои;
уменьшение величин деформаций от морозного пучения;
позволяет не увеличивать толщину балластной призмы на слабых грунтах;
снижение скорости осадки оснований;
увеличение скоростного режима движения (железнодорожное основание).
Геосетки ССНП - геосинтетики изготавливаемые из сеток стеклянных нитепрошивных пропитанных. Применяются при строительстве или ремонте жестких дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием. Применение геосеток в дорожном строительстве позволяет решить ряд существующих проблем.
Геосетки ССП - Нефтегаз геосинтетики предназначенные для армирования, стабилизации слабых грунтов, сооружения временных дорог, обеспечения местной устойчивости откосов и склонов.
Рис. 2.2. Геосетка
Геосетка стеклянная марки ССНП-34БТ производства ОАО "СТЕКЛОНиТ" (г. Уфа) представляет собой сетку из двух слоев ровинга, скрепленных между собой прошивной нитью и пропитанную связующим составом для повышения прочности и адгезии к асфальтобетону. Рассмотрим механизм взаимодействия геосетки марки ССНП и асфальтобетонного слоя. Асфальтобетон является идеальным материалом для устройства покрытий нежесткого типа, так как благодаря высокой вязкости асфальтового вяжущего и шероховатости зерен заполнителя обладает высоким сопротивлением кратковременным нагрузкам.
Проведенные испытания образцов - балочек, изготовленных из двухслойного асфальтобетона (верхний слой толщиной 3 см, нижний слой - 4,5 см), армированных дорожной сеткой, расположенной между слоями асфальтобетона, и контрольных - неармированных - показали, что армирование асфальтобетона сеткой марки ССНП незначительно увеличивает предельное усилие и относительную деформацию на изгиб. Однако также было выявлено, что для разрушения образцов асфальтобетона с дорожной сеткой требуется в 2,85 раза больше энергетических затрат, а, следовательно, во столько же раз замедляется скорость образования трещин в асфальтобетоне. Таким образом, сетка ССНП повышает упругие свойства асфальтобетона, увеличивает его распределяющую способность, в результате чего напряжения от колес автомобиля распределяются на большую площадь, что способствует уменьшению концентрации напряжений и, следовательно, замедляет процесс образования трещин. Кроме того, сетка усиливает сопротивляемость разрыву дорожного полотна льдом, что немаловажно для регионов с жесткими климатическими условиями.
По своим эксплуатационным характеристикам дорожные сетки ОАО "СТЕКЛОНиТ" не уступают соответствующим зарубежным материалам и могут значительно повысить транспортно-эксплуатационные показатели покрытий, увеличить межремонтные сроки, а в целом высвободить материальные средства на другие виды работ и объекты. Сетки ССНП доказали свои исключительные качества в целом ряде проектов. Стеклосетки ОАО "СТЕКЛОНиТ" применялись при прокладке дорог в Санкт-Петербурге, Москве, Астане, при реконструкции аэропортов в Нижневартовске и Ханты-Мансийске.
Геотекстиль высокопрочный стабитекс
Геотекстиль Стабитекс (геоткань) - относится с разделу геосинтетиков представляет собой тканое полотно из высокопрочных полиамидных нитей. Применяется для строительства насыпей повышенной крутизны из сыпучих материалов возведения подпорных стен; защиты территорий от оползневых явлений; разделения грунтовых слоев; укрепления оснований железных и автомобильных дорог, стабилизации слабых грунтов. Геотекстиль повышенной прочности Стабитек является аналогом следующих материалов: геолон (geolon), полифелт (polyfelt), тайпар (typar),кортекс (kortex).
Рис. 2.3. Геотекстиль (геоткань)
Геотекстиль (дорнит)
Геотекстиль (дорнит) – геосинтетический материал представляет собой иглопробивное или фильерное нетканое полотно изготовленное из полиэфирных волокон. Превосходные физико-механические характеристики геотекстиля дорнит, а также массовость его использования в самых разных областях, позволяют утверждать, что геотекстиль дорнит лидер среди геосинтетиков по диапазону применения как в строительстве так и в быту.
Рис. 2.4. Геотекстиль (дорнит)
Применение геотекстиля дорнит:
геотекстиль используется в качестве разделяющего слоя (фильтра) между грунтом и заполнителем (песок, щебень и т.п.);
препятствует проникновению частиц грунта в дренажные системы (дренаж подвалов, плоских крыш);
при строительстве тоннелей геотекстиль защищает изоляционное покрытие от повреждений, образует дренажный слой, отводит грунтовую и ливневую воду к дренажу;
геотекстиль дорнит выполняет функции фильтра под береговым укреплением;
геотекстиль с высокой плотностью может использоваться в качестве армирующего слоя на слабонесущих грунтах;
используется для укрепления дна отстойников очистных сооружений, одновременно выполняя роль фильтра, заменяя слой песка;
применяется в качестве тепло и звукоизоляции;
при прокладке трубопроводов в качестве балласта.
Одной из перспективных конструкций для объемного армирования грунта является геотехническая решетка (георешетка). Георешетка - геосинтетик представляющий собой гибкий компактный модуль, состоящий из скрепленных между собой пластиковых лент, образующих в растянутом положении пространственную ячеистую конструкцию с заданными геометрическими сочетаниями и размерами. Георешетки устойчивы к действию ультрафиолетового излучения, пресной и соленой воды, химическому воздействию почвы и агрессивных сред. А главное материал долговечен, не токсичен и экологически безопасен. Совокупность этих факторов обуславливает технологический эффект использования георешетки.
Широкое применение обусловлено высокими физико-механическими свойствами: прочностью, низкой материалоемкостью к воздействию погодно-климатических и гидрогеологических факторов, долговечностью и экологической безопасностью.
В зависимости от условий строительства укрепление с применением георешеток может быть как однослойным с горизонтальной прослойкой из геотекстиля, так и многослойным, обеспечивающим равномерное армирование всего массива земляной насыпи.
Рис. 2.5. Георешетка объемная
Применение георешеток:
укрепление откосов и склонов, повышение общей устойчивости откосов;
железнодорожное строительство. Усиление балластной призмы;
освоение строительных площадок с минимальными затратами;
укрепление защитных сооружений трубопроводов;
использование георешетки дает возможность применения местных материалов при строительстве;
снижение прямых затрат за счет замены традиционных несущих, защитных и изолирующих типов укрепления до 20% от их стоимости;
при строительстве аэродромов.
Рис. 2.6. Георешетка объемная
Геомембрана
Геомембрана HDPE – это рулонный гидроизоляционный геосинтетический материал изготовленный из полиэтилена высокой плотности. Надежно защитить, обеспечить гидроизоляцию и отсутствие сырости в зданиях – это одна из главных задач современного строительного проектирования. Тех, кто понимает, как важно обеспечить надежность и безопасность зданий и сооружений, уже не устраивают существующие в настоящее время системы гидроизоляции; поэтому и была разработана геомембрана HDPE.
Геомембрана характеризуется высокой прочностью и стойкостью к воздействию различных веществ; это продукт, который, благодаря многочисленным выступам, позволяет вентилировать защищаемые поверхности и отводить от них влагу.
Применение геомембран HDPE:
гидроизоляция и укрепление откосов;
при строительстве водоемов и оросительных каналов;
защита внешней стороны стен;
защита подпорных стенок;
замена тощего бетона (подушки под фундамент);
вентиляция и дренаж внутренних стен;
вентиляция и восстановление старых помещений (защита внутренней стороны стен);
защита и двойная гидроизоляция;
дренаж, гидроизоляция и защита от корней;
укрепление, уменьшение толщины и изоляция;
гидроизоляция и защита от эрозии;
гидроизоляция и распределение нагрузки (при строительстве тоннелей).
Рис. 2.7. Геомембрана
3. Геосинтетические материалы в дорожном строительстве
Активизация дорожного строительства, как надеются операторы рынка геосинтетиков, благоприятно скажется на объемах продаж этих материалов. Во-первых, именно этот сегмент - один из основных потребителей геосинтетиков. Во-вторых, отечественные дорожно-строительные предприятия все чаще обращаются к применению более современных материалов и технологий, к которым, безусловно, относятся и геосинтетики.
В данном сегменте геосинтетические материалы используют для устройства откосов повышенной крутизны, подпорных стенок, усиливают основания дорожных насыпей. Кроме того, геосинтетики применяют для защиты конусов путепроводов, армирования асфальтовых покрытий, разделения конструкционных слоев дорожного "пирога", как элементы дренажных систем.
В дорожном строительстве преимущественно используют различные типы геотекстилей, как тканые, так и нетканые. При этом учитываются их более или менее выраженные характеристики - механические, фильтрующие.
Помимо геотекстилей, широко применяют георешетки с целью укрепления (армирования) откосов или дорожного полотна. Использование георешеток позволяет добиться значительной экономии строительных материалов: например, армирование слоя щебня в системе устройства дороги "дает" 60-70% экономии этого же щебня.
Применение геосинтетиков экономически эффективнее таких традиционных технологий, как строительство бетонных подпорных стен, замена грунтов при строительстве на слабых основаниях. В железнодорожном строительстве геосинтетики преимущественно используют для армирования железнодорожного полотна и насыпей (геотекстиль, георешетки).
Более того, осуществить качественное и отвечающее всем требованиям строительство взлетно-посадочных полос, мостов без геосинтетики, как отмечают специалисты, сегодня практически невозможно. Часто эти объекты возводятся на слабых грунтах, соответственно, требуют надежного и долговечного укрепления.
4. Применение геосинтетических материалов
При строительстве дорог (от пешеходных до железных) и стоянок обычно используют щебень. Но со временем на дороге на слабом основании (глина, торф или переувлажненные грунты) образуются колеи либо щебень вообще "тонет". Геотекстиль помогает в решении этих проблем, препятствуя перемешиванию щебенчатой засыпки с основанием и сохраняя первоначальную толщину засыпки, что в сочетании со значительным модулем упругости самого геотекстиля позволяет:
значительно увеличить несущую способность такой конструкции;
обеспечить повышенную степень уплотнения на этапе строительства, предотвращая вдавливание щебня в мягкую подоснову;
снизить разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза. Задержанные мельчайшие частицы (тонкодисперсные включения) действуют, как губка, впитывая воду и расширяясь при замораживании;
предупредить колееобразование.
снижение издержек на укладку (уменьшение использования щебня для достижения такой же несущей способности);
снижение времени строительства за счет более быстрой и качественной утрамбовки;
снижение стоимости технического обслуживания и увеличении срока работоспособности конструктива.
Широкое использование геотекстиль получил и при устройстве дорожек и площадок из тротуарной плитки. Мягкая (без бетонной стяжки) укладка тротуарной плитки значительно ниже по цене (разница в стоимости бетона и арматуры и работ доходит до 70%), он предотвращает вымывание песка, перемешивание его со щебнем или грунтовым основанием, увеличивает жесткость конструкции и значительно снижает вероятность просадок. Вы получаете превосходный результат, возможность легкого ремонта и перепланировки при значительно меньших материальных, трудовых и временных затратах.
Армирование насыпей
Рис. 4.1. Схема армирования
Используется с целью армирования мелкозернистого, связного грунта.
Препятствует обрушению откосов.
Снижает повышенное поровое давление грунта.
Во-первых, их применение позволяет оптимизировать экономические затраты и обеспечить высокое качество строительных работ по армированию и гидроизоляции конструкций и сооружений, основу которых составляют рыхлые горные породы - грунт, песок, гравийные смеси и т.п.
В мировой практике строительства геосинтетические материалы менее чем за 30 лет сделали существенные изменения во многих аспектах практики транспортного и гражданского строительства. Если в 70-х годах XX столетия на мировом рынке было всего 5-6 ГС, то в 2000 году их количество составляло порядка 600. Объемы использования составляют 1 триллион кв. м за год на общую сумму около 1,5 млрд у.е. Такие темпы роста и объемы указывают на чрезвычайно широкое применение и эффективность ГС в строительстве благодаря их свойствам и функциям в конструкциях. Во многих случаях использование ГС может существенно повысить запас прочности, долговечность и надежность, улучшить работоспособность и уменьшить стоимость, по сравнению с традиционными проектными решениями.
Так, по данным специалистов направления геосинтетики, применение ГС в дорожном строительстве, например, геотекстилей для борьбы с "отраженными трещинами" Polyfelt PGM 14 и PGM G (ремонт асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог) снижает напряжения на участках старых трещин до 40% за счет поглощения деформаций между старым и новым покрытием. А общий эффект от применения этих материалов - существенное замедление трещинообразования, увеличение межремонтного срока в три раза, экономия средств на эксплуатацию автодорог, регулярные текущие и объемные ремонты и усиления покрытия. Во-вторых, область эффективного применения геосинтетиков не просто широка. Материалы прекрасно работают там, где использование других решений дает не столь надежный и долговечный результат. Отечественное строительное производство, в отличие от западного, непосредственно в ракурсе широкого применения начало "рассматривать" геосинтетические материалы относительно недавно, и перечень проблем, связанных с применением этого материала, достаточно стандартен. Нет официальной украинской классификации этих материалов, что проистекает из вполне традиционной ситуации - отсутствия нормативов. Да и информированность о свойствах и преимуществах ГС заказчиков пока еще оставляет желать лучшего.
Заключение
Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве удешевляет его и делает его намного прочнее. Применение геосинтетиков экономически эффективнее таких традиционных технологий, как строительство бетонных подпорных стен, замена грунтов при строительстве на слабых основаниях. Применение геотекстиля значительно увеличивает несущую способность автомобильной дороги; обеспечивает повышенную степень уплотнения на этапе строительства; снижает разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза; предупреждает колееобразование.
С применением геосинтетических материалов снижается стоимость технического обслуживания и увеличивается срок работоспособности конструктива.
Геосинтетические материалы используются во всех отраслях строительства. Это материалы будущего. Развитие их должно увеличиваться.
Их применение улучшает как само строительство, так и его эксплуатацию. Срок службы конструкции с применением геосинтетических материалов увеличивается. Нужно больше использовать геосинтетики.
Список используемой литературы
1. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги/Госстрой СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР,1986.
2. Учебно-методическое пособие к выполнению рефератов по дисциплинам "Инженерная геология" и "Инженерно-строительная карстология"/ под ред. Мулюкова Э.И. УГНТУ, 2009. 29с.
1. В дорожном строительстве:
- Асфальтные и асфальтобетонные покрытия;
- Грунты в основаниях дорожных насыпей;
- Слои насыпей на слабых основаниях;
- Склоны кюветов, обочины.
2. Для защита от эрозии слабых участков при укреплении откосов.
3. Для армирования асфальтобетона в дорожном и гражданском строительстве.
4. Для строительства взлетно-посадочных полос и подъездных путей в аэропортах.
5. Для армирования грунтов и связывания несущих опор в мягких, сыпучих грунтах для снижения нагрузок в промышленном и гидротехническом строительстве.
6. Геосетка с геотекстилем - сооружение дренажных систем и подготовка грунта строительных площадок, в которых данный геокомпозит из геосетки и геотекстиля может распределять нагрузки и создавать, например, эффект противоскользящего слоя над гидроизоляцией.
ГЕОСЕТКА ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОНА
Геосетка для армирования асфальтобетона продлевает эксплуатацию магистралей из бетона, которых с каждым годом эксплуатируют все больше и больше.
Сеточное армирование позволяет распределить локальные нагрузки на всем объеме дорожного полотна, находящегося в непосредственной близости. Кроме того, геосетка для армирования асфальтобетона распределяет также и внутренние напряжения, возникающие в процессе усадки бетонного раствора, твердеющего постепенно.
Армировать бетон сеткой из металла – это дорого и недолговечно. Альтернатива металлической сетки – это сетка базальтовая или сетка из стекловолокна, обладающая необходимыми для этого характеристиками:
- химической инертностью (такие сетки не подвержену влиянию щелочной бетонной среды и температурных перепадов);
- уникальной упругостью (геосетка распределяет местные нагрузки);
- небольшим весом и несложным монтажом, доступной стоимостью и продолжительным сроком службы.
Если сравнивать геосетку для дорожного строительства с геосеткой грунтовой, то первый материал обрабатывается битумом (для повышения его эксплуатационных характеристик).
ГЕОСЕТКА ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Дорожное покрытие подвергается воздействию больших транспортных потоков и разрушается с каждым днем, являя автолюбителям ямы, трещины и выбоины. Происходит это из-за того, что основание дорожного покрытие недостаточно подготовлено к таким нагрузкам. Геосетка для дорожного строительства помогает повысить прочностные характеристики растяжения покрытия из асфальтобетона и оптимизировать его восприятие напряжений горизонтального характера. Геосетку дорожную можно использовать как для строительства новых дорог, так и для ремонта старых.
Благодаря применению геосетки в дорожном строительстве можно значительно улучшить долговечность и характеристики эксплуатации дороги. А если геосетка применяется с геотекстилем, то это позволит использовать при возведении дороги гораздо меньший объем сыпучих фракций, что не изменит качество конструкции, но значительно повлияет на ее стоимость в сторону удешевления.
ВИДЫ ГЕОСЕТОК
По способу формирования геосетки подразделяются на двуосные (биаксиальные или двойного ориентирования) и одноосные (моноаксиальные или моноориентированные).
Двуосные плоские геосетки с ячейками прямоугольной формы разработаны для строительства на слабых грунтах. Геосетки двойного ориентирования способствуют распределению нагрузок (в том числе и динамических) при закладке фундаментов или оснований постоянных и временных, например, нефтепромысловых дорог.
Одноосные геосетки из длинных вытянутых ячеек обладают высокой прочностью на растяжение в одном направлении и служат для укрепления грунтов при сооружении террасных стен, обсыпных устоев, откосов и оползневых участков.
Виды геосеток определяют их особенности и применение.
ГЕОСЕТКА 20 20
Геосетка 20 20 применяется как на грунте, так и для дорожного строительства. Этот рулонный материал, изготовленный из полипропилена, позволяет укрепить основание, предотвратить движение сыпучих фракций материала.
Маленький размер ячейки в геосетки с данными параметрами позволяет удержать даже самые мелкие фракции засыпных материалов.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОСЕТКИ 20 20
|
Наименование показателей |
Единицы измерения |
Результаты испытаний |
||
| 1) Поверхностная плотность, не менее | ||||
| 2)Максимальная нагрузка при испытаниях на рястяжение, не менее | вдоль | |||
| поперек | ||||
| 3) Нагрузка на растяжение при относительном удлинении 2%, не менее | вдоль | |||
| поперек | ||||
| 4) Нагрузка на растяжение при относительном удлинении 5%, не менее | вдоль | |||
| поперек | ||||
| 5) Относительное удлинение при максимальной нагрузке, не более: | вдоль | |||
| поперек | ||||
| 6) Размер ячейки | по длине | |||
| по ширине | ||||
| 7) Перекос ячеек | ||||
| 8) Ширина рулона | ||||
| 9) Длина рулона | ||||
| 10) Стойкость к действию химических сред (нагрузка от первоначальной), не менее | ||||
ГЕОСЕТКА 40 40
Геосетка 40 40 увеличивает прочность дороги в условиях ее строительства на самом сложном грунте, смешанном или глинистом.
Геосетка 40 40 применяется тогда, когда геосетку необходимо уложить непосредственно на сам грунт. Также, применяя ее как прослойку, вы помогаете удержать от движения щебень.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОСЕТКИ 40 40
|
Наименование показателя |
Геосетка |
|
| Размеры ячейки | ||
|
20, 25, 37, 40, 50 |
||
|
20, 25, 37, 40, 50 |
||
| Размеры рулона | ||
| - ширина рулона, м | ||
| - намотка, м | ||
| Сырье | ||
| - основа |
полиэфир |
|
| - пропитка | полимерная | |
ГЕОСЕТКА 50 50
Геосетка с параметрами ячейки 50 50 обладает свойствами, позволяющими использовать ее для дорожного строительства, а также для возведения покрытия площадок аэровокзалов.
Геосетка 50 50 – это две пряди нитей из стекловолокна, соединенные третьей нитью, которая называется прошивной. Материал пропитывается специальным полимерным составом. Это позволяет достигать необходимую устойчивость к воздействием внешней среды (как химическим, так и физических).
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОСЕТКИ 50 50
|
Наименование показателя |
Геосетка |
|
| - в продольном направлении, кН/м 2 | ||
| - в поперечном направлении, кН/м 2 | ||
| Размеры ячейки | ||
| - в продольном направлении, мм | ||
| - в поперечном направлении, мм | ||
| Размеры рулона | ||
| - ширина рулона, м | ||
| - намотка, м | ||
| Удлинение при максимальной нагрузке | ||
| - в продольном направлении, % | ||
| - в поперечном направлении, % | ||
| Допучстимая потеря прочности на растжение после 50 циклов промораживания-оттаивания не более, % | ||
| Сырье | ||
| - основа |
полиэфир |
|
| - пропитка |
полимерная |
|
ГЕОСЕТКА 100
Геосетка 100 представляет собой дорожную полимерную сетку, созданную на основе нитей из полимеров, соединенных между собой еще одной нитью – связывающей.
Дорожная полимерная геосетка 100 армирует дорожные одежды, вступающие в контакт с крупными фракциями материалов. Полиэфирные нити в ее составе помогают сохранять устойчивость к воздействию агрессивной внешней среды.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОСЕТКИ 100
|
Наименование показателя |
Геосетка 100 |
|
| - в продольном направлении, кН/м 2 | ||
| - в поперечном направлении, кН/м 2 | ||
| Размеры ячейки | ||
| - в продольном направлении, мм | ||
| - в поперечном направлении, мм | ||
| Размеры рулона | ||
| - ширина рулона, м | ||
| - намотка, м | ||
| Удлинение при максимальной нагрузке | ||
| - в продольном направлении, % | ||
| - в поперечном направлении, % | ||
| Допустимая потеря прочности на растяжение после 50 циклов промораживания-оттаивания не более, % | ||
| Поверхностная плотность, г/м² | ||
| Сырье | ||
| - основа |
полиэфир |
|
| - пропитка |
полимерная |
|
ПРОИЗВОДСТВО ГЕОСЕТКИ
Производство геосетки «Геофлакс» происходит на трех различных технологических линиях.
Возможно производство следующих типов геосеток:
- Экструдированные геосетки из полиолефинов;
- Клееные геосетки из стекловолокна;
- Прошивные геосетки из стекловолокна и полиэфирной нити.
Производительность линий – до 5т в день. Оборудование европейского и азиатского происхождения обладает высокой производительностью, автоматизированным программным управлением для контроля и оперативного внесения изменений в производственный процесс.
Благодаря вариативности производственных способов, геосетки получаются не только с разными свойствами, но и из разных видов сырья, с разным скреплением в узлах геосетки. Основными требованиями к геосеткам являются:
- Устойчивость к воздействию загрязненных вод;
- Устойчивость к воздействию природных факторов;
- Стойкость к действию агрессивных сред, возможных в условиях эксплуатации;
- Стойкость к воздействию ультрафиолета;
- Прочность и стабильность свойств геосетки.
КАКУЮ ГЕОСЕТКУ ВЫБРАТЬ?
Из многообразия видов и типоразмеров геосетки появляется вопрос. Какую же геосетку выбрать?
Геосетки из синтетических материалов, такие как ССП, ССНП или ДСК, можно подбирать, основываясь на назначении, вида сырьевого материала и способа формирования ячеек. Как правило, геосетки, независимо от вида, применяются в строительстве, благоустройстве, планировке грунтов. Геосетки служат для армирования, разделения и борьбы с эрозионными процессами. Определившись с целью использования, нужно выбрать конкретный вид геосетки – геосетку дорожную, геосетку грунтовую.
При выборе геосеток по признаку исходных свойств сырья, нужно ориентироваться на характеристики устойчивости данного материала к гидро-, био-, хим- и термовоздействию.
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
Геосетки из стекловолокна безусловно дешевле геосеток из ПЭ, хотя их небольшая эластичность существенно подрывает позиции. Полиэфирные геосетки прочны, не гниют, эластичны (устойчивость растяжения до 25 %), технологичны.Для наилучших результатов при создании дороги полиэфирные геосетки имеют низкое растяжение до разрыва, и стеклосетки со своими сравнительно высокими показателями подходят оптимально. Ввиду данных различий в свойствах получили распространение технологии производства геосеток из многоволоконных стеклянных ровингов с волокнами из ПЭ в уточном направлении.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЕОСЕТОК ИЗ ПОЛИЭФИРА И СТЕКЛОВОЛОКНА
Геосетки стеклянные хуже эксплуатируются при негативных природных факторах и разрушаются гораздо быстрее, чем геосетки полиэфирные, которые потенциально работают более 100 лет.
Стекловолокно при всех их высоких силовых особенностях разрушаются и интенсивно стареют при длительном взаимодействии с грунтовыми водами и отрицательными температурами, свойственными российским условиям, поэтому требуют дополнительной защиты.
Но и полиэфирные геосетки высокочувствительны к условиям эксплуатации - следует ограничивать их использование с цементными и железобетонными элементами без специальных защитных добавок в силу их реакции к щелочам. Геосетки, как правило, пропитываются полимерами, пластизолями или битумными дисперсиями. Для работы в грунте геосетка пропитывается поливинилхлоридом, в структуре дорожной одежды - битумом.
Небольшой уровень ползучести полиэстера и полиэфира в нитях геосетки выделяет ее на фоне стеклянных, так как последняя при монтаже между разными асфальтными смесями склонна к деформации под действием асфальтоукладчиков и катков. Для облегчения процессов монтажа геосетки, улучшения контакта между слоями в качестве беспрепятственного связующего геосетка дополняется нетканым геотекстилем.
Геосетка получила широкое распространение при укреплении склонов. Материал используется для армирования поверхностей в дорожном строительстве или ландшафтном дизайне. Для его заполнения используются песок, грунт, щебень и гравий. При грамотном выполнении работ сетки полностью справляются с поставленными задачами и имеют продолжительный срок службы. Компания «Ресурс» осуществляет оптовую поставку таких материалов по наиболее выгодным ценам, предоставляя на выбор несколько эффективных решений.
Характеристики геосетки для укрепления склонов
Продукт представляет собой рулонный материал, который состоит из геонитей, сплетенных между собой особым образом. Объемные ячейки надежно удерживают любой заполнитель независимо от уровня уклона склона. Такая сетка способствует равномерному распределению нагрузок по всей площади основания. Помимо армирующей функции, материал обеспечивает защиту почв от эрозии, существенно улучшает дренажную систему, препятствует вымывание частиц под воздействием осадков и талых вод.
Применяется геосетка для укрепления склонов при прокладке дорог и армировании откосов. В первом случае она обеспечивает надежное укрепление полотен, что достигается благодаря сцеплению различных материалов. Материал имеет стандартные размеры 2х5 или 4х5 м.
Преимущественные характеристики и особенности геосетки
Широкая востребованность данного материала обуславливается наличием у него большого количества эксплуатационных преимуществ. К их числу относятся:
- продолжительный срок службы, достигающий 25 лет;
- широкий температурный диапазон применения, составляющий от -70 до 70 градусов;
- химическая инертность, способность легко переносить негативное воздействие щелочей, кислот и других веществ, обладающих разрушающим действием;
- простота и высокая скорость монтажа без привлечения дорогостоящей техники;
- устойчивость перед воздействием прямых солнечных лучей;
- непривлекательность для насекомых, птиц и грызунов;
- способность противостоять неравномерной усадке и подвижности грунта;
- и сокращение уровня вредных выбросов.
Применение геосетки позволяет сократить расходы на другие строительные работы. Толщина инертного заполнителя благодаря ей уменьшается на 50 %. Универсальные характеристики способствуют решению задач любой сложности, в том числе в условиях сурового климата.
Ежегодно прокладывается и осуществляется ремонт сотен тысяч километров автомобильных дорог. Новое строительство, как правило, ведется с учетом современных нагрузок и с применением новых технологий, а вот ремонт существующего полотна, так называемый ямочный, зачастую проводится устаревшими непродуктивными способами.
Конечный результат отличается низким качеством. Геосетка дорожная - современный материал ячеистой структуры, используемый при ремонте автодорог. Технологии, предусматривающие использование этого материала, отличаются высоким качеством выполненных работ.
Применение геосетки дорожной
Строительство новых и ремонт существующих различного назначения - основная отрасль, где используется геосетка дорожная. Укладка в зависимости от технологии может осуществляться во все слои дорожного покрытия. Основные назначения геосетки дорожной:
- Армирование участков при ремонте. Геосетка укладывается на поврежденный участок асфальта, и поверх нее помещается новое покрытие. Структурные свойства сетки препятствуют соприкосновению нового покрытия с трещинами старого. При этом прослойка принимает на себя большую часть горизонтальных напряжений.
- В местах наибольших нагрузок на дорожном полотне могут образовываться вмятины и колеи. При ремонте геосетка укладывается в углубления поверх засыпанного асфальтобетона. Это позволяет распределить нагрузку равномерно по всей площади, препятствуя образованию новых вмятин.
- Укладка геосетки в дорожное покрытие осуществляется при сопряжении различного типа покрытий (например, асфальтового и цементно-бетонного) для предотвращения трещинообразования.
- Усиление швов между бетонными плитами. При нанесении на основание из бетонных плит в местах стыковки образуются слабые места, на которые для армирования полотна укладывается геосетка дорожная.
- При расширении дороги на стыке существующего и нового покрытия возможно образование трещин. Для предотвращения этого стык армируется геосеткой.
- Современные технологии часто предусматривают предварительное армирование грунтов. Для этого также используется геосетка дорожная. Применение армирующей прослойки при строительстве шоссейного полотна является неотъемлемой частью технологического процесса.
Разновидности геосеток и их свойства
Вид геосетки определяет ее применение. Помимо материала и размера ячейки, различают материал по способу формирования: двуосные (двойного ориентирования) и одноосные (моноориентированные). Двуосные изделия с прямоугольными ячейками разработаны для строительства дорог, в том числе на слабых грунтах. Геосетки двойного ориентирования хорошо распределяют нагрузки, что способствует увеличению срока эксплуатации. Одноосные прослойки из ячеек вытянутой формы обладают высокой прочностью на растяжение, отлично подходят для укрепления грунтов, оползневых участков и обсыпных устоев.
Изделия для армирования асфальтобетона
Геосетка дорожная для армирования асфальтобетона позволяет распределить локальные наружные нагрузки по всему объему близлежащего полотна. Этот материал используется для продления срока эксплуатации магистралей с бетонным основанием, которых с каждым годом становится все больше. Также эта сетка распределяет внутренние напряжения, возникающие вследствие усадки постепенно твердеющего бетона.
Металлической сеткой недолговечно и дорого. Стекловолоконные и полимерные геосетки являются более дешевой альтернативой металлическому армированию и обладают при этом всеми необходимыми характеристиками:
- Материал таких изделий химически инертен, не подвержен влиянию температурных перепадов и щелочной среды бетона.
- Имеет уникальную способность распределять местные нагрузки.
- Обладает небольшим весом, длительным сроком службы, простым монтажом и доступной стоимостью.
Для повышения эксплуатационных характеристик основа, используемая в дорожном строительстве, обрабатывается битумом.
Геосетка для дорожного строительства
Дорожное покрытие ежедневно подвергается нагрузкам от транспортных потоков, что неминуемо приводит к его разрушению и образованию ям, выбоин и трещин. Основная причина этого - недостаточная подготовка основания. Геосетка дорожного покрытия позволяет повысить прочностные характеристики асфальтобетонного полотна, сопротивляемость растяжению и оптимизировать восприятие горизонтальных напряжений.
Использование таких материалов как при строительстве новых дорог, так и при ремонте существующих позволяет значительно повысить эксплуатационные характеристики и увеличить срок службы покрытия. Применение геосетки для дорожного строительства в сочетании с геотекстилем позволяет сократить при возведении дороги необходимый объем нерудных сыпучих материалов, что существенно удешевит проект, не изменяя при этом качество конструкции.
Полимерные геосетки
Геосетка дорожная из с изготавливается с применением нитевязальной и прошивной технологии. Это позволяет сохранять первоначальную высокую прочность материала. Структура геосетки - фиксированные ячейки размером, который больше, чем наполняемый их материал. Благодаря этому засыпка взаимодействует с основанием (грунт, порода, другая основа из материалов, применяемых в строительстве).
Применяются в качестве армирующей прослойки в нижних слоях основания дороги. Использование полимерных сеток в дорожных конструкциях позволяет усилить дорожное основание и предотвратить взаимопроникновение материалов разных контактирующих слоев. Усиление достигается благодаря ограничению перемещения гранул насыпного материала основания за пределы ячейки. Сформированный композитный слой (геосетка + зернистый материал) обладает повышенной устойчивостью к динамическим нагрузкам.
Изделия из стекловолокна
Геосетки на основе стекловолокна применяются в качестве армирующих элементов и защитно-разделительных прослоек при строительстве и ремонте федеральных и областных автомобильных дорог, аэродромов, мостов и путепроводов. Использование стекловолоконных сеток для армирования асфальтобетонных покрытий позволяет увеличить эксплуатационные сроки между ремонтами в 2-3 раза. Затраты на содержание дорог в регионах, где активно применяются геосетки из стекловолокна, снижены на 40%. Такие материалы обладают высокими технико-физическими свойствами: устойчивость к агрессивным средам, возможность выдерживать высокие поперечные и продольные нагрузки. Геосетки из стекловолокна значительно улучшают прочностные и механические характеристики армируемых элементов.
Производство
На сегодняшний день производят следующие основные типы геосеток:
- экструдированные полимерные;
- клееные стекловолоконные;
- прошивные сетки из полиэфирных нитей и стекловолокна.
Современные технологии и оборудование с широкой вариативностью способов производства позволяют изготавливать геосетки с различными свойствами, из разного сырья и с разными креплениями в узлах. Основными требованиями при этом являются:
- стойкость к воздействию природных факторов;
- устойчивость к воздействию агрессивных сред в условиях эксплуатации;
- устойчивость к ультрафиолету;
- стойкость к загрязнениям;
- прочность и стабильность свойств.
Выбор материала
Из многообразия видов геосеток и их типоразмеров выбор стоит основывать на назначении, способе формирования ячеек и типа сырьевого материала. Прослойки предназначены для армирования, разделения слоев, борьбы с эрозией, планировки грунтов и оснований. Определившись с назначением, нужно подобрать конкретный вид геосетки и ее типоразмер. В зависимости от свойств сырья подбираются характеристики материала, который может быть устойчив к гидро-, био-, термо- и химвоздействию.