Геотекстиль в строительстве: классификация, функции и применение

Что такое геотекстиль? Геотекстиль должен быть устойчивым к воздействию почвы и грунтовых вод, то есть к органическим и неорганическим веществам. Все ткани (тканые, нетканые и трикотажные текстильные материалы), которые могут выполнять ряд основных функций, таких как опора, дренаж и разделение на уровне земли или ниже, относятся к категории геотекстиля. Геотекстиль широко используется в гражданском строительстве, особенно при строительстве зданий, мостов, плотин, дорог, железных дорог и дорожек, а также насыпей и подводных прибрежных инженерных сооружений. Прогнозируется, что геотекстиль будет иметь самые высокие темпы роста из двенадцати областей применения технического текстиля .

Геотекстиль как проницаемый текстильный материал, используемый в контакте с почвой, камнем, землей или любым другим геотехническим материалом, как неотъемлемая часть проекта, конструкции или системы гражданского строительства. Текстиль играет важную роль в создании инфраструктуры, предлагая желаемые свойства, такие как легкий вес, прочность и устойчивость, а также устойчивость ко многим факторам, таким как ползучесть, разрушение от химических веществ, солнечного света и загрязняющих веществ.

Геотекстиль производят из полипропилена , полиэстера, полиэтилена, полиамида (нейлона), поливинилиденхлорида, стекловолокна. Чаще всего используются полипропилен и полиэстер. Швейная нить для геотекстиля изготавливается из кевлара или любого из вышеперечисленных полимеров.

По структуре и технологии изготовления геотекстиль можно разделить на тканый и нетканый. Тканый геотекстиль изготавливают путем переплетения основных и уточных нитей, которые могут быть из прядильной, комплексной, фибриллированной или щелевидной пленки. Нетканый геотекстиль изготавливается в процессе механического соединения или термоскрепления волокон/нитей.

Важным вкладом текстильной промышленности в сектор гражданского строительства является то, что в зависимости от их использования называется строительным текстилем или геотекстилем. Геотекстиль помогает снизить потребление энергии и повысить производительность в строительном секторе. Текстильные конструкции также используются в архитектуре для улучшения эстетики зданий.

Геотекстиль в гражданском строительстве: геотекстиль — это техническая ткань, используемая в строительных проектах гражданского строительства, таких как дорожные покрытия, дамбы, насыпи, водостоки и противоиловые ограждения, с целью укрепления и стабилизации грунта, борьбы с отложениями и эрозией, дренажа и поддержки и многих других целей. Приложения.

Свойства геотекстиля. Свойства и методы испытаний геотекстильного материала возникли сначала из ранее существовавших материалов, напоминающих геотекстиль, таких как текстильные материалы. Требования к свойствам и характеристикам геотекстиля, используемого для конкретного применения, зависят от его назначения и желаемых функций.

Есть некоторые свойства геотекстиля. Они есть:

Физические свойства
Механические свойства
Гидравлические свойства
Свойства выносливости, деградации и живучести

1. Физические свойства. Основными физическими свойствами геотекстиля являются состав волокна, поверхностная плотность, толщина, жесткость и удельный вес. В георешетках и геосетках первостепенное значение имеют такие свойства, как тип конструкции, тип соединения, размер апертуры и форма. Структура геотекстиля часто диктует область применения, для которой подходит материал. Физические свойства геотекстиля в большей степени зависят от температуры и влажности.

2. Механические свойства. Механические свойства важны в тех случаях, когда геотекстиль должен работать в качестве несущего элемента при приложенных нагрузках и выдерживать нагрузки, связанные с установкой в полевых условиях. Механические свойства геотекстиля часто классифицируют как свойства изоляции и эксплуатационные свойства. Свойства изоляции определяются на самом геотекстиле при отсутствии окружающего грунта. Эксплуатационные свойства определяются на геотекстиле при наличии грунта конкретного участка.

3. Гидравлические свойства. Гидравлические свойства геотекстиля напрямую связаны с фильтрующими и дренажными функциями геотекстиля. Фильтрующая функция геотекстиля требует, чтобы размер пор был достаточно маленьким, чтобы удерживать разрушаемые частицы почвы, и проницаемостью, достаточной для свободного прохождения просачивания из защищенного грунта. Фильтрационные свойства контролируются размерами пор, распределением пор по размерам и пористостью ткани. Водопроницаемость геотекстиля определяют путем измерения скорости потока воды через ткань в направлении, нормальном к плоскости ткани. Пористость, диэлектрическая проницаемость и светопроницаемость – важнейшие гидравлические свойства геотекстиля, геосетки., и геокомпозиты, которые обычно используются для фильтрации и дренажа.

4. Свойства износостойкости, деградации и живучести. Свойства износостойкости, деградации и живучести (например, поведение при ползучести, сопротивление истиранию, долговременная текучесть, износостойкость — живучесть конструкции и долговечность) геотекстиля связаны с его поведением во время эксплуатации. условиях, включая время.

Типы или классификация геотекстиля: Геотекстиль делится на два направления. Они есть-

По производителю
По времени использования

А. Классификация геотекстиля по способу изготовления: Геотекстиль может изготавливаться ткацким, вязальным или нетканым способом. Геотекстиль классифицируется следующим образом:

1. Тканый геотекстиль : Тканый геотекстиль производится путем переплетения двух наборов нитей под прямым углом в процессе плетения. Тканый геотекстиль имеет высокую прочность и модуль упругости в направлениях основы и утка и низкое удлинение при разрыве.

2. Вязаный геотекстиль: Вязаный геотекстиль производится с переплетением одной или нескольких нитей в процессе вязания. Этот геотекстиль обладает высокой растяжимостью и относительно низкой прочностью по сравнению с тканым геотекстилем , что ограничивает его использование.

3. Нетканый геотекстиль. Нетканый геотекстиль толще тканого и изготавливается либо из непрерывных нитей, либо из штапельных волокон. Они изготавливаются в следующих технологиях склеивания:

Пробивка игл
Термосклеивание
Химическая связь

4. Скрепленный стежком геотекстиль: Связанный стежком геотекстиль производится путем переплетения волокон или пряжи или того и другого, соединенных путем сшивания или шитья. Даже прочный, тяжелый геотекстиль может быть изготовлен быстро. Трубчатый геотекстиль изготавливается трубчатым или цилиндрическим способом без продольного шва.

5. Георешетки. Георешетки представляют собой материалы, которые выглядят как открытая сетка. Основное применение георешеток – армирование грунта.

6. Геосетки . Геосетки представляют собой открытые сетчатые материалы, образованные двумя наборами грубых параллельных экструдированных полимерных нитей, пересекающихся под постоянным острым углом. Сеть образует лист с плоскостной пористостью, который используется для переноса относительно больших потоков жидкости или газа.

7. Геомембраны: Геомембраны представляют собой непрерывные гибкие листы, изготовленные из одного или нескольких синтетических материалов. Они относительно непроницаемы и используются в качестве вкладышей для удержания жидкости или газа, а также в качестве пароизоляции.

8. Геокомпозиты: Геокомпозиты изготавливаются из комбинации двух или более геосинтетических типов. Примеры включают геотекстиль-геосетку; геотекстиль-геосетка; геосетка-геомембрана; или геосинтетический глиняный вкладыш (GCL).

9. GCL: GCL представляют собой геокомпозиты, предварительно изготовленные из слоя бентонитовой глины, обычно включаемого между верхним и нижним слоями геотекстиля, или геотекстильного бентонита, связанного с геомембраной или одним слоем геотекстиля.

10. Геотрубы: Геотрубы представляют собой перфорированные или сплошные полимерные трубы, используемые для дренажа жидкостей или газа.

11. Георешетки. Георешетки представляют собой относительно толстые трехмерные сети, состоящие из полос полимерного листа. Полосы соединяются вместе, образуя взаимосвязанные ячейки, заполненные грунтом, а иногда и бетоном.

12. Геопена: блоки или плиты геопены создаются путем расширения пенополистирола с образованием сети с низкой плотностью закрытых, заполненных газом ячеек.

B. По времени использования:

1-е поколение: геотекстиль, который производился для других целей, таких как ковры или промышленная мешковина, но позже использовался для геотехнических целей, известен как геотекстиль 1-го поколения.

2-е поколение: геотекстиль, изготовленный для определенных геотехнических целей, но без использования современных технологий.

3-е поколение: геотекстиль, который был изготовлен, спроектирован и произведен для определенного конечного использования. Это настоящий геотекстиль.

Функции геотекстиля: Геотекстиль имеет множество областей применения в гражданском строительстве, включая тротуары, фильтрацию и дренаж, армированные насыпи, железные дороги, контроль эрозии и наносов, защиту от влаги, ограждение от ила и подпорные стены. Они всегда выполняют одну или несколько из предыдущих функций при использовании в контакте с почвой, камнем и / или любыми другими гражданскими конструкциями. Основные функции геотекстиля описаны в следующих разделах.

Разделение: Разделение — это процесс предотвращения нежелательного смешения двух разнородных материалов. Геотекстиль действует как разделительный слой между мелкими и крупными заполнителями или почвами с разным гранулометрическим составом, чтобы избежать нежелательного смешивания. Сепараторы также помогают предотвратить закачку мелкозернистого грунта земляного полотна в проницаемое зернистое основание дороги, тем самым сохраняя структурную целостность и функционирование обоих материалов.

Рис. Геотекстиль в гражданском строительстве

Фильтрация: Геотекстиль размещается в контакте с почвой, подлежащей дренированию, и под уклоном. Плоскость геотекстиля располагается перпендикулярно ожидаемому направлению потока воды. Для выполнения этой функции геотекстиль должен удовлетворять двум противоречивым требованиям: размер пор фильтра должен быть достаточно мал, чтобы задерживать мелкие частицы почвы, а геотекстиль должен обеспечивать относительно беспрепятственный поток воды в дренажную среду.

Дренаж: геотекстиль действует как дренаж для отвода потоков жидкости через менее проницаемые почвы. Применение геотекстиля в дренажных системах повысило экономичность использования поверхностных и траншейных дренажей под конструкцией дорожного покрытия и рядом с ней соответственно.

Рис. Конструкция для дренажа (отвод воды от стены)

Армирование: геотекстиль выступает в качестве армирующего элемента в массиве грунта или в сочетании с грунтом для получения композита, обладающего улучшенными прочностными и деформационными свойствами по сравнению с неармированным грунтом. Геотекстиль взаимодействует с почвой за счет сил трения или сцепления, чтобы противостоять силам растяжения или сдвига.

Защита от влаги и жидкости: Защита строительных конструкций от воздействия просачивающейся воды является общей необходимостью. Геотекстиль действует как относительно непроницаемый барьер для предотвращения проникновения жидкостей или влаги в течение предполагаемого срока службы.

Борьба с эрозией: эрозия — это процесс, при котором почва и горная порода удаляются с поверхности земли экзогенными процессами, такими как ветер или поток воды, а затем переносятся и откладываются в других местах. Геотекстиль, закрепленный на крутом склоне, защищает поверхность почвы от тяговых сил движущейся воды, а также ветровой и дождевой эрозии.

Области применения геотекстиля. Область применения геотекстиля многочисленна и постоянно растет. Различные пагубные факторы, ухудшающие срок службы дорог и тротуаров, включая факторы окружающей среды, состояние грунтового основания, транспортную нагрузку, отключение коммуникаций, расширение дорог и старение. В системе асфальтобетонного покрытия геотекстиль обеспечивает снимающий напряжение промежуточный слой между существующим покрытием и верхним слоем, который уменьшает и замедляет появление отражающих трещин при определенных условиях и действует как влагозащитный барьер, предотвращающий попадание поверхностных вод в структуру покрытия, что увеличивает срок службы. тротуара. Наличие геотекстиля ограничивает боковое смещение как заполнителя, так и земляного полотна, повышая прочность и жесткость дорожной конструкции.

Подпорные стены, армированные геотекстилем, состоят из слоев геотекстиля в качестве армирующих элементов обратной засыпки, помогающих противостоять боковому давлению грунта. Строительство насыпей на слабых грунтах является сложной задачей для инженеров-строителей. Укладка слоя геотекстиля поверх мягкого грунта и строительство насыпи непосредственно поверх него укрепит мягкий грунт. Нетканые материалы для мощения имеют высокое удлинение и низкую прочность на растяжение и используются для снятия напряжения. При насыщении асфальтом гибкий промежуточный слой допускает значительное перемещение вокруг трещины, но сводит на нет или, по крайней мере, уменьшает влияние этих движений на верхний слой. Грунты основания, армированные геотекстилем, используются для поддержки оснований многих сооружений, включая склады, платформы для бурения нефтяных скважин, платформы тяжелого промышленного оборудования, парковочные площадки,

Контроль воды имеет решающее значение для работы зданий, тротуаров, насыпей, подпорных стен и других конструкций. Дренажи используются для снижения гидростатического давления на подземные и подпорные стены, плиты и подземные резервуары, а также для предотвращения потери прочности и устойчивости грунта на откосах, насыпях и под тротуарами. Геотекстиль удерживает окружающую почву, легко впитывая воду из почвы и удаляя ее с участка. Железнодорожные пути служат стабильными направляющими для поездов с соответствующим выравниванием по вертикали и горизонтали. Геотекстиль используется для стабилизации пути.

Геотекстиль широко используется при строительстве спортивных газонов. Игровые поля представляют собой искусственные травяные покрытия, изготовленные из светостойкого полипропиленового материала с опорным ворсом из пористого или непористого карбоксилированного латекса высотой 2,0–2,5 см. Еще одно спортивное покрытие из искусственного газона, изготовленное из нейлонового волокна с ворсом 66 , вплетенного в основу из полиэфирной пряжи, обеспечивает высокую прочность и стабильность размеров. Геотекстиль используется для улучшения грязных троп и троп, используемых для скота или легкого транспорта; используются нетканые материалы, которые складываются внахлест, чтобы включить трубу или массу песка.

Использованная литература:

Текстиль для промышленного применения Р. Сентил Кумар
Геотекстиль: от дизайна к применению Роберт М. Кернер
Текстильная инженерия – введение под редакцией Ясира Наваба
Справочник по техническому текстилю (2-е издание) А. Ричарда Хоррокса и Субхаша К. Ананда.
Текстильные технологии – введение, 2-е издание Томаса Грайса, Дитера Вейта и Буркхарда Вульфхорста

Вам также может понравиться:

Различные важные функции геотекстиля
Применение текстиля в гражданском строительстве
Методы улучшения почвы с использованием геосинтетики
Геосетка: типы, функции, важность и применение

Мажарул Ислам Кирон

Основатель и редактор Textile Learner. Он консультант по текстилю, блоггер и предприниматель. Он работает консультантом по текстилю в нескольких местных и международных компаниях. Он также является автором Википедии.

Фейсбук
Твиттер
LinkedIn
Пинтерест
Электронная почта

Геотекстиль в строительстве: классификация, функции и применение

Похожие сообщения: