Виды геотекстиля

Геотекстиль — искусственный текстильный материал, при изготовлении которого используются материалы склонные к полимеризации (пропилен, эфиры, амиды, этилен). В ходе полимеризации из указанных веществ образуются соответствующие полимеры, образующие сложный пространственный каркас, закрепление которого осуществляется путем механической или термической фиксации волокон.

Технология изготовления придает материалу уникальные свойства: несмотря на то, что материал синтетический, он обладает хорошей способностью пропускать воду, но задерживать мельчайшие частицы почвы. Это позволяет использовать геополотно в сфере дорожного строительства для повышения износостойкости дорожного полотна и снижения себестоимости затрат.

Нюансы технологии изготовления позволяют разделить геотекстиль на группы:

• холстопрошивной;
• нитепрошивной;
• иглопробивной;
• термоскрепленный;
• комбинированный.

Свойства разных типов геополотна

Иглопробивные материалы, ввиду технологии изготовления, обладают достаточно низким начальным модулем деформации при высокой деформативной устойчивости. Продольная деформация подобного полотна может составлять до 30% с сохранением целостности.

Микроволоконная структура обеспечивает хорошую упругость материала при толщине до 5 мм, это позволяет обеспечивать умеренную водопроницаемость и замедлять фильтрацию, что исключает размывание насыпного слоя.

Однако эти же свойства делают невозможным применение иглопробивного геотекстиля для глубокого закладывания — большой вес грунта может привести к деформации структуры и снижению фильтрационной способности.

Применяя данный материал, можно значительно уменьшить степень и скорость смешивания насыпных материалов различных фракций, что в положительную сторону отражается на качестве дорожного покрытия. Высокая прочность и деформационная устойчивость делают возможным изначально снизить толщину дорожного основания.

Дорожное полотно, армированное нетканым иглопробивным материалом, обладает высокими эксплуатационными свойствами — снижается колееобразование, повышается устойчивость полотна к температурной деформации (замерзание и оттаивание).

Применение подобного материала при обустройстве дренажных элементов железных дорог, автобанов значительно увеличивает их пропускную способность и продлевает срок службы на 50-60%. Это объясняется высокой фиксационной способностью материала — мелкие фракции грунта не вымываются и не смешиваются с крупными, что приводит к повышенной дренирующей способности последних.

Геотекстиль, изготовленный по технологии термоскрепления, представляет материал, микроструктура которого выполнена из полипропиленовых волокон огромной длины. Термообработка приводит к уменьшению толщины полотна до 0,1-0,3 мм при сохранении исходных прочностных характеристиках (высокого модуль упругости и разрывоустойчивость).

Химическая структура полипропилена исходно устойчива к действию различных химических агентов, что определяет область применения данного полотна при укреплении грунтов на автомобильных дорогах. В то же время материал довольно требователен к гранулометрическим характеристикам засыпного грунта.

Плотность геотекстиля как ведущая характеристика

Технология изготовления позволяет получать материалы с различной удельной плотностью — 50-1500 г/м2. В зависимости от потребностей потребителя полотно может быть шириной до 4 метров, а длиной — до 5. Именно плотность определяет область применения того или иного геотекстильного материала.

Высокоплотные модификации геополотна (плотность более 600 г/м2) используют как элемент первичной прокладки при строительстве взлетно-посадочных полос, а также многополосных автомагистралей. Вариант комбинации геополотна и геомембраны считается эталонным при строительстве хороших дренажных систем. Расположение геополотна поверх геомембраны позволяет снизить риск повреждения последней.

Нетканое или иглопробивное геотекстильное полотно средней плотности хорошо зарекомендовало себя в защите плодородных почв (например, при укреплении почв при эрозии лучше использовать геотекстиль с плотностью 300-600 г/м2). Отсыпной слой грунта на таком материале отлично удерживается даже при сильной заводненности.

Низкоплотные модификации (150-200 г/м2) применяются как фильтр при сооружении основы мощеных дорог или дренажных систем.

Геотекстиль в дорожном строительстве

Улучшить характеристики конченого дорожного полотна можно укладывая геополотно между разными слоями дорожной подушки (щебнем и песком, разными фракциями щебня). Дополнительная прослойка замедляет процесс микширования фракций, сохраняя исходную структуру дорожной подушки. Динамическая устойчивость и статическое сопротивление механическому воздействию существенно увеличивается — замедляется образование колеи.

Включение геосинтетического покрытия в структуру насыпных откосов дорог позволяет повысить их дренирующую функцию и замедлить процесс размытия обочин. Следовательно, уменьшается растягивающее напряжение на само полотно дороги.
При возведении тоннелей для изоляции естественной скальной оболочки тоннеля от искусственных стен применяют нетканые типы геопокрытия. При прокладке тоннелей метро в сыпучем грунте подобная прокладка позволяет снизить напряжение между грунтом и бетонными тюбингами.

Геотекстиль и железные дороги

Щебневый слой железной дороги, покрытый геосинтетическим покрытием, обладает способностью длительное время находиться в исходном состоянии и не засоряться почвой, что благоприятно влияет на его дренажную способность и уменьшает потери щебня при водной нагрузке. Естественная вибрация железной дороги только укрепляет связь слоев первичной подушки и повышает ее механическую устойчивость.

Бетон и геотекстильное полотно

Идеальное сочетание изолирующих свойств и водопроницаемости геополотна нашло свое применение при сооружении бетонных конструкций. Под полотном создаются отличные условия для формирования микроклимата, обеспечивающего равномерное застывание бетонной массы. Потеря влаги происходит постепенно, что обуславливает высокие прочностные характеристики конечной конструкции. Особенно при отрицательных температурах — эффект термоса значительно снижает градиент температур между внешней средой и бетонной смесью.

Все вышеперечисленные факты позволяют утверждать, что геотекстиль значительно снижает количество строительного материала, обеспечивает дополнительную прочность и повышает устойчивость к неблагоприятным воздействиям любого характера.