Геосинтетички материјали-Општа тема за синтетичке материјале који се користе у грађевинарству

Геосинтетички материјали

------Општи термин за коришћене синтетичке материјале

у применама у грађевинарству

 

Геосинтетички материјали су општи термин за синтетичке материјале који се користе у грађевинарству. Као врста грађевинског материјала, израђује се од вештачки синтетизованих полимера (као што су пластика, синтетичка влакна, синтетичка гума итд.) као сировине, а разне врсте производа се постављају унутра, на површину или између различитих врста. тла за јачање или заштиту тла.

 

Техничка спецификација за примену геосинтетичких материјала дели геосинтетичке материјале на геотекстиле, геомембране, геосинтетичке специјалне материјале и геосинтетичке композитне материјале, као и на типове као што су геотекстил, фиберглас мрежа и геосинтетичке подлоге.

 

Геосинтетички материјали су збирни назив за различите производе направљене од синтетичких материјала који се користе у геотехничком инжењерству и нискоградњи. Пошто се углавном користе у геотехничком инжењерству, названи су „геосинтетика“ да би се разликовали од природних материјала. Геосинтетички материјали су се некада називали "геотекстилима" и "геомембранама". Са потребама инжењеринга, нове врсте таквих материјала настављају да се појављују, као што су геомреже, геотекстили и геотекстилне кесе, геотекстилне простирке, геотекстили, композитни геотекстили, бентонит водоотпорни покривачи, композитне дренажне мреже, итд. Оригинални називи више не могу тачно да покрију сви производи. Стога се у наредном периоду називају „геотекстилима, геотекстилима и сродним производима”. Очигледно, такав назив није погодан као технички или академски термин. Стога је на 5. међународној конференцији о геосинтетичким материјалима одржаној у Сингапуру 1994. године назив ове врсте материјала званично одређен као „Геосинтетички материјали“. Сировина геосинтетичких материјала је полимер. Направљене су од хемикалија екстрахованих из угља, нафте, природног гаса или кречњака, даље прерађене у влакна или листове од синтетичког материјала, и на крају направљене у различите производе. Полимери који се користе за производњу геосинтетичких материјала углавном укључују полиетилен (ПЕ), полиестар (ПЕТ), полиамид (ПЕР), полипропилен (ПП) и поливинил хлорид (ПВЦ), хлоровани полиетилен (ЦПЕ), полистирен (ЕПС) итд.

Друго име за геотекстил је геотекстил. Рани производи су били ретки, што је значило материјал налик тканини који се користио у геотехничким радовима.

 

Процес производње геотекстила укључује прво прераду полимерних сировина у свилу, кратка влакна, предиво или траке, а затим израду равно структурираних геотекстила. Геотекстил се према начину производње може поделити на ткани геотекстил и неткани геотекстил. Текстилни геотекстили се састоје од два паралелна низа испреплетених ортогоналних или дијагоналних нити основе и потке. Неткани геотекстили се праве усмеравањем или насумично поређањем влакана, а затим их обрађују. Према различитим методама повезивања влакана, разликују се три врсте метода повезивања: хемијско (лепљиво) повезивање, термичко повезивање и механичко повезивање.

 

Изузетне предности геотекстила су мала тежина, добар укупни континуитет (може се направити у веће површине као целина), погодна конструкција, висока затезна чврстоћа, добра отпорност на корозију и отпорност на микробну ерозију. Недостатак је што је без посебног третмана анти ултраљубичаста способност мала. Ако је изложен споља, лако је старети под директним ултраљубичастим зрачењем, али ако није директно изложен, анти-старење и издржљивост су и даље високи.

 

Геомембране се генерално могу поделити у две категорије: асфалт и полимери (синтетички полимери). Геомембране које садрже асфалт су углавном композитне (укључујући ткане или неткане геотекстиле), при чему се асфалт користи као везиво за влажење. Полимерне геомембране се деле на пластичне геомембране, еластичне геомембране и композитне геомембране засноване на различитим главним материјалима.

 

Велики број инжењерских пракси је показао да геомембране имају добру непропусност, снажну еластичност и прилагодљивост деформацијама, могу бити погодне за различите услове конструкције и радна напрезања и имају добру отпорност на старење. Издржљивост геомембрана у подводном и земљишном окружењу је посебно истакнута. Геомембране имају изванредна својства против продирања и водоотпорности.

 

Густина: Густина зависи од материјала који се користи за његову производњу, па чак и ако полимери који се користе за производњу геомембрана припадају истој категорији, често постоје значајне разлике. На пример, полиетиленски материјали се могу класификовати у различите категорије као што су ултра-ниска густина, мала густина, средња густина и висока густина, што резултира разликама у густини ПЕ геомембрана. Опсег густине геомембранских полимера је приближно 0.85мг/Л до 1.50мг/Л, а уобичајена густина у инжењерингу је генерално изнад 0.94мг/Л.

Дебљина: Дебљина се односи на растојање између врха и дна мембране под нормалним притиском од 20кПа. За глатке геомембране (без утискивања или шара на површини), метода мерења дебљине је слична оној код геотекстила, али за мерење треба користити прецизнији микрометар. Сваки узорак треба измерити на најмање три различите позиције, а просечну вредност треба узети као дебљину ПЕ композитне геомембране.

 

Геомрежа је главни геосинтетички материјал, који има јединствене перформансе и ефикасност у поређењу са другим геосинтетичким материјалима. Геомреже се обично користе као арматурни материјали за ојачане структуре тла или композитне материјале. Геомреже су подељене на два типа: стаклена влакна и полиестерска влакна.

 

Пластика

 

Ова врста геомреже је полимерни мрежасти материјал са квадратним или правоугаоним облицима формираним растезањем, који се могу поделити на два типа на основу различитих праваца истезања током производње: једносмерно истезање и двоосно истезање. Пробија се на полимерне листове (углавном од полипропилена или полиетилена високе густине) који су екструдирани, а затим подвргнути усмереном истезању под условима загревања.

 

Мреже за једносмерно растезање се праве само растезањем дуж правца дужине лима, док се двоосне мреже за растезање праве наставком растезања једносмерне растезљиве мреже у правцу управном на његову дужину.

 

Услед престројавања и оријентације полимерних полимера током процеса загревања и истезања у производњи геомрежа, појачава се сила везивања између молекулских ланаца, чиме се постиже циљ побољшања њихове чврстоће. Њено издужење је само 10% до 15% оригиналне плоче. Ако се геомрежи додају материјали против старења као што је чађа, она ће имати бољу издржљивост као што су отпорност на киселине, отпорност на алкалије, отпорност на корозију и отпорност на старење.

 

Класа фибергласа

 

Ова врста геомреже је направљена од стаклених влакана високе чврстоће, понекад у комбинацији са самолепљивим лепком који осећа притисак и третманом површинске импрегнације асфалта, како би се геомрежа и асфалтни коловоз чврсто интегрисали. Због повећане силе спајања између тла и камених материјала унутар геомреже, коефицијент трења између њих се значајно повећава (до 0.8-1.0). Отпор на извлачење геомреже уграђене у тло значајно се повећава због јаког трења и силе угриза између геомреже и тла, што га чини добрим материјалом за ојачање.

 

Истовремено, геомрежа је лаган, флексибилан плоснати мрежасти материјал који се лако сече и повезује на лицу места, а такође се може преклапати и преклапати. Лако се конструише и не захтева посебне грађевинске машине или стручно техничко особље.

 

1 Геомембранска врећа

 

Геомембранска врећа је континуални (или појединачни) материјал налик врећама направљен од двослојне полимеризоване тканине од синтетичких влакана. Користи пумпу високог притиска за сипање бетона или малтера у врећу, формирајући плочу налик или другу структуру. Обично се користи у заштити косина или другим пројектима обраде темеља. Мембранске кесе су подељене у две категорије на основу материјала и техника обраде: механичке и једноставне мембранске кесе. Механизоване мембранске вреће се могу поделити у три типа на основу њиховог присуства или одсуства тачака за одводњавање филтрације и њиховог облика након надувавања: мембранске вреће за одводњавање за филтрирање, мембранске вреће за дренажне тачке без филтрације, бетонске мембранске вреће без дренажне тачке и мембране типа шарке. .

 

2.Геонет

 

Геонет је мрежа геосинтетичких материјала са великим порама и високом крутошћу у равни или тродимензионалној структури, тканих од трака од синтетичког материјала, грубих нити или пресованих синтетичком смолом. Користи се за меку арматуру темељног јастука, заштиту косина, садњу траве и као подлога за израду композитних геотехничких материјала.

 

3. Геомесх простирке и геомрежне коморе

 

Геомесх јастучићи и геомреже су тродимензионалне структуре посебно направљене од синтетичких материјала. Први је углавном тродимензионални пропусни полимерни мрежасти јастук састављен од дугих влакана, док је други тродимензионална структура саћа или решетке састављена од геотекстила, геомрежа или геомембрана и тракастих полимера. Обично се користи за превенцију ерозије и инжењеринг заштите земљишта. Геоћелије са високом крутошћу и капацитетом бочног затварања често се користе у ојачаним слојевима јастука, слојевима коловоза или колосецима.

 

4. Полистиренска пена (ЕПС)

 

Полистиренска пена (ЕПС) је развијен ултра лаган геосинтетички материјал. Формира се додавањем агенса за пењење у полистирен, претходно пенушањем одређене густине, а затим сушењем честица пене у силосу пре него што се попуне у калуп и загреју. ЕПС има предности мале тежине, отпорности на топлоту, добрих компресијских перформанси, ниске апсорпције воде и добрих самоносећих својстава, и обично се користи као пунило за железничке насипе.

 

Геотекстил, геомембране, геомреже и одређени специјални геосинтетички материјали се формирају комбиновањем два или више материјала да би се формирали геосинтетички материјали. Геокомпозитни материјали могу комбиновати својства различитих материјала како би боље задовољили потребе специфичног инжењеринга и могу играти различите функционалне улоге. Композитни геотекстил је комбинација геотекстила и геотекстила направљена према одређеним захтевима.

Међу њима, геотекстил се углавном користи за спречавање продирања, а геотекстил игра улогу у ојачавању, дренажи и повећању трења између геотекстила и површине тла. Други пример су геотекстилни композитни дренажни материјали, који су дренажни материјали састављени од нетканог геотекстила, геотекстилних мрежа, геотекстилних мембрана или геосинтетичких материјала за језгро различитих облика. Користе се за консолидацију дренаже меких темеља, уздужну и попречну дренажу коловоза, подземне дренажне цеви у зградама, сабирне бунаре, зидну дренажу пратећих зграда, тунелску дренажу, дренажне објекте насипа итд. је врста геосинтетичког композитног дренажног материјала.

 

Геосинтетички композитни материјали који се широко користе за путеве у иностранству су фиберглас полиестерска тканина против пуцања и плетена плетена композитна тканина против пуцања. Може продужити век трајања путева, значајно смањујући трошкове поправке и одржавања. Из перспективе дугорочних економских користи, неопходно је да Кина активно усваја и промовише геосинтетичке композитне материјале.

 

Геосинтетички материјали имају различите карактеристике за различите производе и могу се применити у многим областима инжењерства.

 

Области које су примењене укључују геотехничко инжењерство, грађевинарство, водопривреду, инжењерство заштите животне средине, транспортно инжењерство, комунално инжењерство и мелиорационо инжењерство.

 

У погледу заштите:

Ерозија земљишта је природни процес изазван хидрауличким силама и силама ветра, са бројним утицајним факторима као што су земљиште, вегетација и топографија. Под одређеним условима, људске активности такође могу убрзати овај процес. Ако се овај ефекат ерозије не третира на одговарајући начин, може проузроковати значајну штету постојећим зградама и животној средини.

 

У погледу контроле ерозије земљишта, геосинтетика се може применити на заштиту падина, заштиту водоносних канала, заштиту обале, рекултивацију муљних површина, обнову вегетације, заштитну мрежу од одрона и изградњу брана за контролу поплава. У складу са карактеристикама пројекта и условима локације, инжењеринг контроле ерозије може укључивати један или више производа геосинтетичког материјала.

 

У инжењерингу заштите нагиба, поред употребе неких геосинтетичких материјала, потребни су ексери за тло, па чак и шипке за сидрење за стене да би се обезбедила стабилност система заштите. У неким случајевима, за учвршћивање заштитне површине користе се и геотекстилне кесе напуњене тешким малтером, а семе траве се убацује у празнине заштитне конструкције ради култивисања вегетације и спречавања ерозије земљишта.