Геоткани: назначение и классификация

Использование геотканей в дорожном строительстве все шире входит в практику отечественных строителей. Однако, необходимо признать, что уровень потребления данного материала, как, впрочем, и других геосинтетических материалов, на российском рынке, является крайне низким. Отечественные строители слабо знакомы с данными продуктами.

Геотекстиль - это плоские водопроницаемые полимерные (синтетические или натуральные) текстильные материалы, нетканые, тканые или вязанные, применяемые в геотехнике или других областях строительства в контакте с грунтом и/или другими строительными материалами. Под понятием «геотекстиль» объединяются две большие группы геосинтетиков – нетканое геотекстильное полотно и геоткани.

1. Тканый геотекстиль (геоткань) - текстиль, произведенный посредством переплетения (обычно под прямым углом) двух или более волокон/нитей;
2. Нетканый геотекстиль (геополотно) - текстиль, произведенный посредством механического или термического закрепления волокон, нитей.

Тканый геотекстиль (геоткань) - это геотекстиль, изготовленный в результате прямоугольного переплетения двух или большего количества нитей/полос. Геоткани обладают высокой прочностью, малой деформируемостью и водопроницаемостью. Прочность на растяжение этих геотекстилей может достигать сотен килоньютонов на 1 метр ширины, при этом удлинение при разрыве составляет не более 12-18 %. Поэтому эти геотекстили используются в качестве армирующих элементов для повышения прочности и несущей способность грунтовых сооружений и оснований. Геоткани так же применяются при устройстве защитных экранов полигонов для захоронения отходов, усиления оснований, сложенных техногенными грунтами.

Области применения тканого геотекстиля:

• Армирование слабых оснований;
• Сооружение откосов повышенной крутизны;
• Сооружение армогрунтовых подпорных стенок;
• Сооружение гидротехнических сооружений;
• Гражданское строительство;
• Защита геомембран;
• Ландшафтный дизайн.

Сырье для производства тканого геотекстиля:

• Полипропилен (РР);
• Полиэфир (PES);

Виды геотканей:

• Тканый геотекстиль
  • Полосы;
  • Нити.
• Основовязаный геотекстиль:
  • Нити.

Существует два принципиальных способа производства геотканей:

1. Путем переплетения полимерных нитей или полос. Геоткань образуется путем прямого переплетения нитей из полипропилена или полиэфира, либо путем прямого переплетения полимерных полос, как правило, из полипропилена. Полосы образуются при нарезании экструдированных лент. Это основная конструкция геотканей. Верхние и нижние нити основы находятся на равном расстоянии друг от друга. Под нитью по основе проходит нить по утку, через определённое расстояние нить по основе проходит под нитью по утку, это сочетание продолжается вдоль всей ширины.

2. Продольные и поперечные нити просто накладываются одни на другие и соединяются между собой перевязывающей нитью. Образуется, так называемое, основовязанное полотно. Преимущество нового технологического процесса в том, что нити в основовязанном полотне лежат прямо, а не переплетены. В традиционной ткани продольные нити проходят как над, так и под поперечными нитями. В случае приложения нагрузки нити вначале ориентируются в направлении приложения силы. Из-за этого полотно при незначительном удлинении имеет запаздывающее восприятие растягивающих усилий. Основовязанный геотекстиль в результате прямой укладки нитей может воспринимать растягивающие усилия уже при незначительных удлинениях. Растягивающий потенциал волокон используется сразу же. Задержка восприятия растягивающих усилий тканью, возникающая в результате переплетения, отпадает.

Основные показатели физико-химических свойств:

• Номинальная прочность при разрыве;
• Относительное удлинение для номинальной прочности;
• Прочность при заданной деформации;
• Плотность.

Области применения геотканей определяются их физико-механическими показателями их устойчивостью к внешней среде. Геоткани применяются:

1. Разделение и армирование грунта
1.1Армирование грунта

Армирование грунта предполагает:
• Создание подпорных конструкций и обеспечение общей устойчивости откосов и насыпей;
• Увеличение несущей способности слабых оснований дорог и других сооружений;
• Укрепление фундаментов зданий.

Армирование подразумевает использование в грунтовых конструкциях специальных элементов, которые позволяют увеличить механические свойства грунта. Работая в контакте с грунтом, армирующие элементы перераспределяют нагрузку между участками конструкции, обеспечивая передачу напряжений с перегруженных зон на соседние недогруженные. Эти элементы могут быть изготовлены из различных материалов работающих на растяжение: метал, железобетон структуры из стеклянных или полимерных волокон.

В дорожной отрасли можно выделить несколько направлений применения геосинтетиков, и в каждом из них возможно использование множества видов геосинтетических материалов. Например, при укреплении слабых оснований можно использовать и георешетку, и геосетку, и геотекстиль. Таким образом, многие геосинтетические материалы взаимозаменяемы, что является немаловажным аспектом преимущества их применения над традиционными технологиями.

1.2 Разделение грунта Геоткань используется для разделения слоев грунта различного происхождения, препятствую их смешиванию. Данная функция геотканей неразрывно связана с функцией армирования грунтов.

2. Гидротехнические сооружения
2.1 Для защиты гидроизоляционных мембран

Прокладка под мембраной, для отделения ее от грунта. Геоткани используются при устройстве искусственных водоёмов, гидроизоляционные мембраны необходимо защищать от механических повреждений со стороны грунта и случайно попавших в водоём предметов. Для этих целей необходимо применять геоткани с повышенными прочностными характеристиками.

2.2 Создание дренажных систем

Используются в качестве фильтра в различных дренажных системах. Геоткани препятствует заливанию дренажного щебня или дренажных труб частицами грунта, позволяет воде беспрепятственно проходить дренажную систему, выполняет функции разделительного слоя между заполнителем и грунтом, препятствует смешению заполнителя с грунтом или покрытием и выполняет функции отвода воды или распределения нагрузки.

2.3 Выполняет функции фильтра под береговым укреплением

Геоткани препятствует водной эрозии грунта, предотвращает возникновение эрозии без дополнительного берегового укрепления в небольших руслах или во время паводков, обеспечивает достаточную водопроницаемость берегового укрепления.

3. Ландшафтный дизайн
3.1 Укрепление дорожек

При устройстве пешеходных и садовых дорожек применение геотканей позволяет:
• существенно повысить несущую способность конструкции;
• избежать деформации поверхности дорожки;
• избежать смешения конструкционных слоёв;
• избежать прорастание сорняков.

3.2 Создание искусственного ландшафта на тощих грунтах

Геоткани применяются при проведении рекультивационных работ по восстановлению повреждённых техногенными факторами ландшафтов. Применяются как разделительная прослойка между истощённым и привозным плодородным грунтом.

3.3 Ограничение роста корней растений, сорных растений, мульчирование почвы 3.4 Создание искусственных площадок общественного пользования

Геоткани используются, например, при создании искусственных пляжей. В это случае необходимо ограничить рост растений природного ландшафта и разделить природный грунт с насыпным (пляжным песком).

4. Прокладка трубопроводов

Геоткани используются при прокладке нефтепроводов, газопроводов, трубопроводов коммунального хозяйства. Хорошая фильтрующая способность, высокая водопроницаемость и прочностные характеристики делают тканый синтетический геотекстиль одним из наиболее подходящих для устройства различных дренажных систем и систем стока вод. Геотекстиль используется для оборачивания труб, разделение грунта и песка в смеси с щебнем вокруг трубы.

5. Армирование асфальтобетонных покрытий

Геоткани применяются при возведении мощеных дорог. Геотекстиль прокладывается в качестве армирующего слоя между несущим покрытием, которым, как правило, выступают асфальтовое полотно, бетонные плиты, брусчатка.

Геоткани применяются в строительстве:
• Проезжих частей автомобильных дорог;
• Строительстве аэродромов;
• Строительстве парковок и площадей.

Также геоткани могут использоваться для устройства инверсионных кровель.

При устройстве инверсионных кровель задача прослойки из геоткани - защита от засорения частицами грунта щелей между теплоизоляционными плитами и равномерное распределение нагрузки на теплоизоляцию.

При устройстве зелёных кровель геоткани защищают гидроизоляционную мембрану от механических повреждений со стороны дренажного слоя, а также ограничивает рост корней растений и отделяет верхний плодородный слой грунта от дренажного слоя.

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
http://www.akpr.ru/