Геотекстиль можно определить как плоский проницаемый полимерный текстильный материал, используемый в контакте с почвой и другими материалами для геотехнических применений в гражданском строительстве. Полимеры, используемые при изготовлении геотекстиля, обычно имеют синтетическое происхождение из-за большей прочности по сравнению с натуральными. Основными из них являются полиамиды, сложные полиэфиры и полиолефины (полиэтилен и полипропилен). Рекомендуем геотекстиль купить в розницу в Екатеринбурге.
Первые упоминания о современном использовании геотекстиля относятся к 1960-м годам и относятся к строительству морских сооружений в Нидерландах. Их стали использовать в дренажных и фильтрационных функциях. С этого момента как в Европе, так и в США были разработаны технологии проектирования и применения, и были достигнуты новые функции для других областей гражданского строительства, таких как укрепление и разделение грунта.
Ключевым моментом в истории этих материалов стало появление слова «геотекстиль» в 1977 году. На Международном симпозиуме по использованию текстиля в геотехнике, проходившем в Париже, JP Giroud окрестил эти продукты этим названием. С тех пор организуются конференции и конгрессы для продвижения в технологическом развитии и правилах, которые должны применяться к этим материалам.
Каковы функции геотекстиля?
Геотекстиль характеризуется выполнением нескольких одновременных функций после укладки на землю. Это свойство гарантирует им выгодное положение по сравнению с другими системами или продуктами, существующими на рынке:
В дополнение к этим функциям геотекстиль обладает рядом преимуществ, которые являются причиной впечатляющего роста использования этих продуктов во всем мире за последние 15 лет; Среди наиболее важных:
1 – Классификация геотекстиля
Существует несколько способов классификации геотекстиля и продуктов, связанных с геотекстилем, но тот, который больше всего определяет тип их применения, — это используемый метод производства.
В зависимости от наиболее распространенных методов производства геотекстиль бывает двух типов:
1.1 – Тканый геотекстиль
Они образованы лентами с высоким сопротивлением. Они образованы полипропиленовыми лентами в направлении основы (продольном направлении) и направлении утка (поперечном направлении). Это самое простое и наиболее эффективное переплетение, также известное как одно верхнее и одно нижнее, в результате чего получается плоская структура.
Его прочность на растяжение двухосная (в обоих направлениях его изготовления). Благодаря своей структуре и характеристикам используемых лент они отличаются высокой устойчивостью и низкой деформацией; его применение направлено на укрепление дорог, стен, насыпей и
фундаментов.
Функции:
1.2 – Нетканый геотекстиль
Они образуются из переплетения случайно перемешанных полипропиленовых волокон или нитей, образующих слой с высокими фильтрующими и дренажными свойствами.
Геотекстиль, изготовленный этим способом, имеет хорошие механические и гидравлические характеристики благодаря своей трехмерной структуре, высокому удлинению (их можно растянуть от 40% до 120% и более до разрывной нагрузки), что обеспечивает им очень хорошую адаптируемость к неровности земли, отличные защитные свойства (обычно называемые эффектом подушки), а также хорошие функции фильтрации и разделения.
Функции:
2 – Основные функции геотекстиля
2.2 – Разделение
Термин «разделение» определяется следующим образом: «Предотвратить смешивание различных типов грунта и/или материалов насыпи благодаря прокладке геотекстиля или продукта аналогичного характера».
Основные области применения геотекстиля, используемого в качестве разделителя, сосредоточены в проектах строительства автомобильных и железных дорог. Использование геотекстиля сохраняет и улучшает целостность и функциональность различных используемых материалов. Фактически, когда агрегатный фундамент размещается на мягком грунте и прикладывается вертикальная нагрузка, задействованы два механизма.
Во-первых, геотекстиль предотвращает потерю заполнителей в мягком грунте платформы (рис. 4). Характерная поговорка инженеров очень хорошо описывает этот риск: «10 кг камней положить на 10 кг грязи, в итоге получится 20 кг грязи». Геотекстиль позволяет обложить фундамент из заполнителей и, таким образом, получить большую степень уплотнения, что приводит к большей несущей способности.
С другой стороны, он предотвращает загрязнение заполнителя фундамента полом платформы, предотвращая снижение грузоподъемности. Миграция мелких частиц почвы к чистым заполнителям происходит, в частности, под действием динамических сил. Это явление получило название «эффект накачки». Мелкие частицы действуют как смазка между более крупными заполнителями и могут заметно снизить прочность заполнителей на сдвиг.
Точно так же незагрязненные заполнители будут продолжать эффективно выполнять свою дренажную функцию и сохранят большую устойчивость к эффектам расширения из-за мороза.
В своей прокладочной функции геотекстиль может:
2.3 – Стабилизация и усиление
Есть много приложений, в которых геотекстиль играет стабилизирующую или армирующую роль. Геотекстиль, выполняя стабилизирующую функцию, придает грунту прочностные качества. Таким образом, они устраняют недостаток сопротивления тяге пола, когда он подвергается вертикальным нагрузкам.
Существует три различных механизма, которые позволяют геотекстилю стабилизировать заполнительный фундамент и повысить его устойчивость к остаточной деформации из-за воздействия повторяющихся нагрузок.
Чем выше начальный модуль геотекстиля, тем эффективнее будут эти механизмы. Геотекстиль с низким начальным модулем демонстрирует значительные деформации и характеризуется плохой удерживающей способностью, мембранным эффектом или локальным армированием. Факторы, которые необходимо учитывать, такие как высокий начальный модуль и заметное удлинение, позволяют им противостоять локальным деформациям, а также перфорации.
2.3.1 – Удержание и локализация
Существует два типа удерживающей способности. Первый относится к обратной кривизне геотекстиля с каждой стороны колес, которые оказывают давление вниз. Прохождение колес вызывает перегрузку, которая сглаживает деформации и оказывает сжимающее усилие на грунт.
Вторая форма удерживания — это та, которую предлагает геотекстиль, когда частицы заполнителя рассеиваются под действием нагрузки. Геотекстиль обеспечивает растяжимую основу для слоя заполнителя. Это сдерживание заполнителя увеличивает прочность и модуль, что, в свою очередь, снижает сжимающую силу на инфраструктуру, лучше распределяя нагрузку под давлением колес.
2.3.2 – Мембранный эффект
Мембранный эффект эффективно действует при укладке геотекстиля на деформируемый грунт и приложении вертикальных нагрузок. Растягивающие напряжения в грунте передаются на геотекстиль, уменьшая нагрузки на грунт, который не способен воспринимать указанные напряжения. Эта сила на плоскости уравновешивается горизонтальной составляющей нагрузки, возникающей в результате диффузии приложенных вертикальных нагрузок.
Следовательно, этот эффект имеет принципиальное значение при строительстве временных дорог, так как позволяет значительно уменьшить образование колеи. Чем выше начальный модуль геотекстиля, тем больше вероятность уменьшения колейности.
2.3.3 – Местное армирование
Нагрузки, которые действуют на отдельно рассматриваемые камни, могут быть причиной локальных отказов в инфраструктуре. Любой геотекстиль, характеризующийся высоким начальным модулем, позволяет распределять нагрузку, снижать напряжение и оказывать силу сопротивления смещению.
Значительная способность к растяжению предотвращает локальную перфорацию геотекстиля, так как позволяет ему растягиваться вокруг камня с вероятностью проникновения в него.
2.4 – Фильтрация
Термин «просачивание» определяется следующим образом: поддержка грунта или других частиц, подверженных действию гидравлических сил, при одновременном прохождении жидкостей через или в геотекстиль или подобный геотекстилю продукт.
В целом размер отверстий и проницаемость позволяют описать фильтрационные свойства геотекстиля. По этой причине размер пор эффективного геотекстиля должен быть достаточно маленьким, чтобы удерживать самые крупные частицы почвы и предотвращать эрозию. Мелкие частицы грунта первыми проходят через геотекстиль. После удаления последнего самые крупные частицы скапливаются на геотекстиле, образуя таким образом градуированный естественный фильтр, который постепенно уменьшает внутреннюю эрозию, пока она не исчезнет. Если размер пор геотекстиля слишком мал, мелкие частицы не могут быть вытеснены, что приводит к образованию естественного почвенного барьера, характеризующегося плохой проницаемостью.