Геотекстиль
Геотекстиль
В настоящее время в мировой практике строительства применяется большое число так называемых геосинтетиков, основную долю которых составляют геотекстили – материалы на основе синтетических полимерных волокон.
Геотекстиль является экологически безопасным нетканым материалом, изготовленным из бесконечных полипропиленовых волокон иглопробивным методом, что обеспечивает его высокую стойкость к химическим соединениям, устойчивость к термоокислительному старению. Материал не подвержен гниению, воздействию грибков и плесени, грызунов и насекомых, прорастанию корней. Структура материала обеспечивает хорошие прочностные и фильтрующие свойства.
Имеется достаточно большое количество фирм-производителей и, соответственно, марок геотекстилей, как-то: Дорнит, Комитекс, Терратекс, Типтекс, Хателит, Тайпар, Террам, Полифельт и другие. Очень важно использовать рекомендованные виды геотекстиля для определенных сфер применения, обладающего оптимальным соотношением прочности и водопроницаемости.
Геотекстили используются:
- в дорожных конструкциях;
- в дренажных конструкциях;
- в противоэрозионных конструкциях;
- при устройстве кровель;
- при возведении фундаментов;
- в землеустройстве и др.
При этом используются основные функции геотекстилей - разделение, армирование, фильтрация, дренаж, а также их сочетание.
Основные свойства геотекстиля
Высокий модуль упругости, благодаря которому материал может воспринимать значительные нагрузки и выполнять функцию армирования при относительно малых деформациях;
Большие удлинения при разрыве: в зависимости от марки материала геотекстиль имеет относительные удлинения под действием максимальной нагрузки до 45 % (DIN 53857-2). Таким образом, местные повреждения не приводят к разрушению материала, и геотекстиль продолжает выполнять свои функции.
Фильтрующая способность, обусловлена специфической структурой материала, которая исключает внедрение частиц грунта в поры и их засорение; Это позволяет обеспечивать устойчивые фильтрующие качества материала под давлением грунта и в условиях сильной вибрации.
Высокая сопротивляемость местным механическим повреждениям, что
особенно важно при укладке материала.
Геотекстиль прост в укладке: рулоны небольшие и легкие, благодаря чему уменьшаются транспортные и складские расходы, так же как и затраты труда. Рулоны материала могут быть распилены прямо на месте цепной или
ручной пилой. Геотекстиль не впитывает воду: при использовании в сырых условиях вес рулонов остается неизменным.
Примеры применения геотекстиля:
Дорожное строительство
Геотекстиль выполняет функцию разделения слоев и позволяет перераспределить напряжение в основании насыпи, увеличить несущую способность основания, устойчивость откосов, улучшить условия уплотнения земляного полотна. Также в данном применении материала выполняется функция армирования при проектировании насыпей из грунта повышенной влажности. Слой из геотекстиля раскатывают в продольном направлении по всей ширине земляного полотна. Полотна соединяют между собой склеиванием или сшиванием. Грунт отсыпают на полотно геотекстиля выше торфа на 0,5 м. Перемешивания грунта с торфом не происходит, осадка торфа идет равномерно. Замена песчаных дрен дренами из геотекстиля позволяет снизить расход песка, повысить темпы строительства, снизить трудоемкость работ.
Использование геотекстиля позволяет:
предотвратить уменьшение несущей способности, не допуская смешивание мелких частиц грунта с насыпанным основанием (щебень, гравий и песок) дороги;
увеличить несущую способность, предотвращая вдавливание щебня в мягкую подоснову, и таким образом обеспечивая повышенную степень уплотнения;
снизить разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза.
Результатом применения геотекстиля является:
снижение издержек на укладку (уменьшение использования щебня для достижения такой же несущей способности;
сокращение времени строительства);
снижение стоимости технического обслуживания.
Инверсионные покрытия кровель
В конструкции инверсионной кровли на слой экструдированного пенополистирола (теплоизоляция над гидроизоляционной мембраной) обычноукладывают пригрузочный слой гравия, который обеспечивает дополнительную изоляцию, снижает риск возгорания, защищает теплоизоляцию от УФ-излучения. Перепады температуры влияют на геометрические размеры теплоизоляционных плит и вызывают их смещение, мелкие частицы гравия проникают в зазоры между плитами, что в итоге приводит к повреждению конструкции кровли. Использование полотна геотекстиля, уложенного поверх теплоизоляции, предотвращает попадание мелких частиц гравия между плитами, позволяя последним свободно расширяться и сжиматься. При этом может использоваться менее качественный (и недорогой) гравий. При использовании плитки вместо гравия, геотекстиль также препятствует попаданию песка и пыли в зазоры между плитами изоляции.
Защита гидроизоляционной мембраны
Нетканый материал обеспечивает защиту гидроизоляции от механических повреждений, что позволяет применять более легкие и дешевые мембраны. При этом рациональна укладка геотекстиля с двух сторон (снизу и сверху) гидроизоляционной мембраны. Геотекстиль также может служить разделителем двух химически несовместимых гидроизоляционных мембран
(например, препятствует миграции пластификатора из ПВХ).
Армирование распыляемых битумных эмульсий
В кровельных системах геотекстиль может быть использован для внутреннего армирования битумных эмульсий, наносимых непосредственно на объекте, обеспечивая стабильность размеров и ограничивая термическое расширение. Максимальная температура наносимого битума – 140 °C.
Прерывание капиллярного тока грунтовых вод
Геотекстиль нашел широкое применение при создании зеленых крыш, при ирригационных работах, организации парков и проч. В регионах с сухим климатом значительное испарение влаги с поверхности почвы приводит к капиллярному подъему соленых грунтовых вод, их проникновению в плодородные слои почвы, что оказывает негативное влияние на растительность. Слой гранулированного материала обычно предотвращает капиллярный поток, но постоянно засоряется частицами почвы. Фильтрующая мембрана из материала предотвращает засорение гранулята, поддерживая его в рабочем состоянии. Разделение слоев геотекстилем позволяет уменьшить толщину гранулированного слоя. Например, установка прослойки материала Typar® с гидроизоляционным покрытием (intermem-braner) ниже слоя гранулированного материала удерживает воду, подаваемую для орошения, сводя к минимуму потери влаги на испарение.
Создание ландшафта и обработка тощих почвенных слоев грунта
Создание искусственного ландшафта на тощих почвах, как правило, требует создания плодородного слоя, который постепенно вымывается в более тощие слои. Разделение этих слоев геотекстилем препятствует вымыванию плодородного слоя почвы в тощие слои. Применение материала при посадке растений с разветвленной корневой системой ограничивает рост последних в стороны, препятствует прорастанию корней в дренажные трубы и цветочные клумбы. При устройстве зеленой кровли геотекстиль незаменим в качестве защиты от вымывания гумуса в дренажный слой.
Ограничение роста сорняков
Геотекстиль препятствует росту сорных растений, в то же время, позволяя водам (гербицидам, удобрениям, инсектицидам) поступать к корням растений. Геотекстиль легко принимает нужную форму, химически инертен.
Тротуары, уложенные бетонными плитами или мощеные камнем
Геотекстиль предотвращает вымывание песка, уложенного под плиты или камни, уменьшает осадку плит.
Устройство дренажа фундаментов и защита стен здания
Дренажные системы с геотекстилем проще и быстрее в установке. Материал предотвращает засорение дренажного слоя и заиливание дренажных труб и обеспечивает их эффективную работу. В некоторых почвах уровень воды может подниматься за счет капиллярного эффекта, проникая в стены зданий и вызывая, таким образом, увлажнение конструкций и повреждение облицовки. Слой крупного гравия обеспечивает прерывание капиллярного тока, а геотекстиль предотвращает засорение слоя капиллярного прерывания мелкими частицами почвы.
Конструкции с использованием керамзита
Если при устройстве железобетонного пола в качестве изоляционного слоя основания используется керамзит, то геотекстиль предотвращает засорение керамзита мягкими почвами и не допускает проникновение свежего бетона в слой керамзита. При использовании керамзита в качестве несущей прослойки для ограничения усадки дорог в слабых основаниях почв и обеспечения дренажа геотекстиль действует как фильтрующая мембрана, предотвращает засорение керамзита подпочвенными грунтами и заполнителем. Геотекстиль будет также работать как армирующая мембрана, и минимизировать относительную осадку конструкции.
Создание искусственных пляжей на озерах
Геотекстиль предотвращает потери песка в илистом грунте озерных берегов.
В северных странах геотекстиль и песок могут быть уложены на замерзшую поверхность озера. При таянии льда они опускаются на дно водоема. Геотекстиль, уложенный между выстилающим покрытием дна искусственного водоема и лежащими в его основании грунтами, или между выстилающим покрытием и защитным слоем, обеспечивает эффективную защиту от механических повреждений.
Геотекстиль находит применение и в других областях, например, при устройстве трубопроводов, при уплотнении грунта, при защите поверхностей и т. д.
Геотекстиль фирмы POLYFELT Ges.m.b.H
Ниже приведены некоторые марки геотекстиля для дорожного строительства, выпускаемого фирмой POLYFELT Ges.m.b.H. Продукты POLYFELT (Полифельт) выполняют функции разделения, фильтрации, дренажа, армирования, защиты.
POLYFELT TS
Геотекстиль из бесконечных полипропиленовых нитей, механически скрепленных, стойкий к УФ-излучению. Этот геотекстиль приспособлен как разделительный и фильтрационный слой для стабилизации грунта и дренажа. Прочесанный стальными иглами, этот материал имеет следующие свойства: более высокую износостойкость при динамических нагрузках, высокую прочность на растяжение в продольном, поперечном и диагональном направлениях, лучшую водопроницаемость и долговечность. Особенности POLYFELT TS определяются его структурой и свойствами бесконечных нитей: они имеют очень хорошую стойкость к воздействию кислот, щелочей и органических субстанций, не изменяют своих качеств и в экстремальных климатических условиях, таких, как мороз, жара или влажность. Эти свойства сохраняются и при воздействии ультрафиолетового излучения, не образуя никаких побочных продуктов, то есть POLYFELT TS является экологически чистым материалом. Холст POLYFELT TS во всех направлениях имеет одинаково высокую прочность. Расползание волокон материала при динамических нагрузках не происходит вследствие того, что нити имеют бесконечную длину. POLYFELT TS образует разделительный и фильтрующий слои между нижним грунтом и насыпным материалом. Предотвращает заиливание насыпного материала мелкими частицами почвы, благодаря чему насыпной материал сохраняет функцию распределения нагрузки и обеспечивает стабильность. Препятствует неравномерному проникновению насыпного материала в грунт, что способствует сокращению расхода материала. Оптимизирует уплотнение так, что насыпной материал почти не проникает в грунт. Уменьшает процесс консолидации таким образом, что избыточное давление поровой воды быстро снижается. Образует очищающий слой, препятствующий нагнетанию мельчайших частиц при динамической нагрузке насыпного материала. Используется в качестве фильтра между грунтом и дренажным гравием. Препятствует заиливанию дренажного гравия или дренажной трубы частицами почвы. Позволяет воде беспрепятственно проходить дренажную систему.
POLYFELT P
Геотекстильный защитный слой из бесконечных полипропиленовых нитей, скрепленных механически, стойкий к УФ-излучению. POLYFELT P обеспечивает оптимальную защиту как гидроизоляционный материал всех видов, предохраняющий от механических повреждений.
POLYFELT F
Двусторонний геотекстиль из бесконечных полипропиленовых нитей, скрепленных механически, стойкий к УФ-излучению. Один слой является фильтром, другой - механическая защита этого фильтра. Такая конструкция
является оптимальным решением для строительства гидротехнических сооружений.
POLYFELT PGM
Геотекстиль из бесконечных полипропиленовых механически скрепленных нитей, стойких к УФ-излучению. Этот геотекстиль, разработанный специально для санирования автодорог служит специально для уменьшения напряжения дорожном полотне между старым и новым слоем дороги. Исключает проникновение осадков в дорожное полотно, что обеспечивает стабильность несущего слоя. Его применение приводит к тому, что напряжения в дорожном полотне снижаются на 40 % и существенно повышается долговечность нового покрытия. Результат - повышение срока службы полотна. Улучшает сцепляемость слоев. Усиленные с помощью POLYFELT PGM дорожные покрытия могут без проблем срезаться и использоваться после соответствующей переработки повторно в составе готовой смеси.
POLYFELT PGM G
Геотекстиль из бесконечных полипропиленовых механически скрепленных нитей, стойких к УФ-излучению, армированный нитями из стекловолокна. Он сочетает свойства. POLYFELT PGM с высоким модулем упругости для дополнительного армирования асфальтового полотна. POLYFELT PGM G рекомендуется прежде всего при образовании больших горизонтальных смещений слоев, приводящих, соответственно, и к большим механическим напряжениям (температура, транспортные нагрузки).
POLYFELT DC
Геотекстиль из бесконечных полипропиленовых нитей, скрепленных механически, стойкий к УФ-излучению комбинированный материал с высоким пределом прочности из сетки искусственного волокна и приклеенного с одной или двух сторон геотекстиля.
POLYFELT DC /DN
Геокомпозитный материал с высоким пределом прочности, представляющий собой «сэндвич» из экструдированной сетки и приклеенного с одной или двух сторон геотекстиля из бесконечных механически скрепленных полипропиленовых нитей, стойких к УФ-излучению (POLYFELT TS), предназначен для горизонтального дренирования при высоких нагрузках.
POLYFELT Rock PEC
Комбинированный геотекстиль с высоким пределом прочности при растяжении и модулем жесткости для армирования, обладающий водоотводящими свойствами и повышенным сопротивлением при монтажной нагрузке. Главной особенностью POLYFELT Rock PEC является то, что в нем используется нетканый материал из полипропиленовых филамент и механически упрочненный нетканый геотекстиль из бесконечных сформированных волокон, обеспечивающих высокую нагрузочную способность и оптимальные гидравлические свойства. Rоск PEC предназначен специально для когезивных грунтов (мелкозернистых и водоносных). Поскольку дренажные свойства Rock PEC ускоряют процесс консолидации грунта, при строительстве опорных конструкций в качестве засыпного материала может использоваться даже водонасыщенный слипшийся грунт.
POLYFELT Rock G
Геосетка из полиэстерных нитей с высокой прочностью при разрыве с защитным полимерным покрытием. Служит для армирования несвязного грунта и отличается высокой прочностью на разрыв при низкой ползучести. POLYFELT Rock G разработан с целью армирования крупнозернистых грунтов (гравий, щебень и т. д.).
POLYFELT Rock W
Ткань из полиэстерных нитей с высокой прочностью при разрыве. POLYFELT Rock W отличается высокой прочностью на разрыв при низкой ползучести.
Megadrain
Композитный материал из трехмерных неориентированных (спутанных) полипропиленовых моноволокон и геотекстиля (POLYFELT TS) приклеенного с одной или двух сторон для горизонтального дренажа при незначительном гидравлическом градиенте.
Polymat
Трехмерный материал из полипропиленовых неориентированных (спутанных) моноволокон. Препятствует возникновению эрозий грунта, задерживая
гумус, уменьшает скорость водного потока, поддерживает растения в период
укоренения.
По материалам CD "Ландшафтная архитектура", 2004
