Что такое геосинтетические материалы, их виды и область применения

Качественная геосинтетика – инструмент успешного строительства

Применение геосинтетических материалов – финансово оправданное решение. Это экономия на материалах, ремонтных работах, обеспечении экологической безопасности. Выгодно приобрести геосинтетику разных видов и назначений можно в компании «РЕСАНО» с многолетним безупречным «стажем» на рынке стройматериалов.

Применение геосинтетических материалов – финансово оправданное решение

Геосинтетики как разделитель материалов

Применение геосинтетических материалов для разделения слоев насыпи позволяет строителям удешевить прокладку дороги, а также надежно скрепить все компоненты. Применение геосинтетиков в виде геосетки, георешетки или геополотна позволяет прокладывать дороги  по самым неустойчивым почвам.

Геосетки и геотекстиль в дорожном строительстве

Геосинтетические сетки позволяют скрепить саму насыпь и ее боковые части, предотвращая осыпание. Геосетками укрепляют склоны оврагов и мягкую или заболоченную почву. Она полностью останавливает оползневые явления и не позволяет влаге размывать насыпи и овраги вдоль дороги.

Геотекстиль выступает в качестве разделителя между слоями. Прочность материала позволяет отделять песок от щебня или других стройматериалов. В то же время, геотекстиль выступает в качестве гидроизоляции. Он не пропускает грунтовые воды к насыпи и эффективно отводит воду, которая возникает в результате атмосферных осадков.

Геосетки и геотекстиль одинаково выполняют армировочную и дренажную функцию, но в симбиозе дают гораздо лучший результат. Еще одной функцией геосинтетиков, есть способность выдерживать очень большие нагрузки и перераспределять их по всей своей плоскости. Таким образом дорога защищена от появления колеи или возникновения волн.

Экономическое обоснование использования геосинтетиков

Использование геосинтетических материалов позволит строителям и подрядчикам значительно снизить затраты на создание насыпей. В прошлые периоды, чтобы предотвратить смешение слоев, и, как результат, изменение геометрии дороги, применяли большой объем природных строительных материалов. Это был песок и глина, щебень с фракциями разного размера. Геосинтетики позволили использовать меньше стройматериала и получать дороги гораздо лучшего качества. Особенно экономическая выгода видна при строительстве дорог на мягких и неустойчивых почвах.

История

Включения различных видов, смешанные с почвой, использовались на протяжении тысячелетий. В римские времена они использовались при строительстве дорог для стабилизации проезжей части и их краев. Эти ранние попытки были сделаны из натуральных волокон , тканей или растительности, смешанных с почвой, для улучшения качества дорог, особенно когда дороги строились на неустойчивой почве. Они также использовались для строительства крутых склонов, как несколько пирамид в Египте и стен. Фундаментальной проблемой использования природных материалов ( дерева , хлопка и т. Д.) В подземной среде является биоразложение, которое происходит из-замикроорганизмы в почве. С появлением полимеров в середине 20 века стал доступен гораздо более стабильный материал. При правильной формулировке срок службы в столетия можно предсказать даже в суровых условиях окружающей среды.

Ранние работы по геосинтетикам (какими мы их знаем сегодня) в 1960-х годах документировали их использование в качестве фильтров в Соединенных Штатах и в качестве усиления в Европе . Конференция 1977 года в Париже собрала многих первых производителей и практиков. Международное геосинтетическое общество (IGS), основанное в 1982 году, впоследствии каждые четыре года организовывало всемирную конференцию, а в его многочисленных отделениях проводятся дополнительные конференции. В настоящее время действуют отдельные геосинтетические институты, торговые группы и группы по установлению стандартов. Примерно в двадцати университетах преподаются отдельные курсы по геосинтетике, и почти все они включают предметы в области геотехники, геоэкологии и гидротехники.курсы. Геосинтетические материалы доступны по всему миру, и их деятельность стабильно растет.

Недостатки

• Долговременные характеристики смолы определенного состава, используемой для изготовления геосинтетических материалов, должны быть обеспечены за счет использования соответствующих добавок, включая антиоксиданты, фильтры для ультрафиолетового излучения и наполнители.
• Эксплуатационный срок службы геосинтетических материалов, которые являются полимерными, меньше, чем когда они засыпаны грунтом.
• Засорение или биологическое забивание геотекстиля, геосеток, геотруб и / или геокомпозитов является сложной задачей для определенных типов почв или необычных ситуаций. Например, лессовые почвы, мелкие несвязные илы, сильно мутные жидкости и жидкости, содержащие микроорганизмы (сточные воды с хозяйств), вызывают проблемы и обычно требуют специальных испытаний.
• Обработка, хранение, переноска и установка должны обеспечиваться тщательным контролем качества и гарантиями качества.

Объемные георешетки

Объемная георешетка – это гибкие модули прочного полимерного материала, изготовленного путем термоультразвукового скрепления пластиковых лент, образующих решетчатую структуру с ячейками заданной последовательности и размера. На сегодняшний день георешетки являются популярным дорожно-строительным материалом и активно внедряются в отрасль дорожного устройства в качестве недорогой и при этом эффективной альтернативы традиционным технологиям укрепления дорожных оснований под укладку асфальтового покрытия. Активное применение материала обусловлено высокими качественными и эксплуатационными характеристиками материала.

Функциональные особенности:

• гибкость, прочность, экологичность;
• компактность в сложенном виде и экономичность в разложенном;
• универсальность применение вне зависимости от внешних факторов среды;
• устойчивость к биохимическому воздействию, износу и старению;
• сохранение качественных свойств спустя много лет использования;
• перфорированная трехмерная георешетка обладает повышенными эксплуатационными показателями;
• удобство укладки, экономичность в проведении работ.

Применение георешеток:

Объемные георешетки используются в качестве армирующего слоя при укреплении оснований под дорожное и гражданское строительство, для укрепления наклонных поверхностей на слабых грунтах, для защиты от эрозии берегов и русел водоемов, а также в сфере ландшафтного дизайна в качестве универсального материала для земельного благоустройства и стильного территориального оформления.

Спрос и производство

Геоматы

Геомат представляет собой практичный геосинтетический материал, похожий на мочало, – геосинтетический мат изготавливается из множества полимерных нитей, беспорядочно переплетенных между собой. Трехмерная структура геомата делает этот материал удобным и недорогим решением задачи противоэрозионного укрепления почв на разных участках грунта в разных погодно-климатических условиях. Так как эрозия является серьезной проблемой для дорожно-строительной отрасли, надежная защита от этого негативного воздействия природных факторов на грунт – ответственная задача, решение которой помогает найти геомат.

Функциональные особенности:

• безопасность для окружающей среды, в том числе пресных водоемов;
• устойчивость к природным факторам и их резким переменам;
• легкость и компактность в сложенном виде;
• удобство укладки и использования в разложенном виде;
• возможность использования с разными грунтами, в том числе некачественными местными почвами.

Применение геоматов:

Как уже упоминалось, основным направлением использования геомата является территориальная защита почв от эрозионного воздействия и естественного разрушения. Геомат, заполненный грунтом с семенами растений или без обеспечивает простое и безопасное армирование почвы, а свободно распределяющиеся в его структуре корневища растений придают укрепляемому основанию дополнительную прочность.

Геосинтетические материалы, что к ним относится?

Геосинтетическая продукция довольно разнообразна – каждая задача требует особого подхода к ее решению. Вид материала зависит от области применения. В основном это:

• геотекстиль;
• георешетка;
• геосетка;
• геомембраны;
• различные геокомпозиты.

К одной из разновидностей таких материалов относят и габионы.

Геосинтетические материалы, что к ним относится?

Геотекстиль в сочетании с натуральной глиной образует геосинтетические маты. Они обладают низким коэффициентом фильтрации и применяются в качестве экранов. Например, при оборудовании полигонов для хранения отходов.

Рулонные материалы из лент или ниток получили название геосетки, из-за ячеистой структуры. Это отличный вариант для армирования грунта или асфальта.

Ячеистая структура из полимерных лент, зафиксированных швами – это георешетка. Ее элементы, расположенные в шахматном порядке, выполняют функцию армирования и усиления склонов, защищая их от эрозии.

Материалы листовидной формы, обладающие изоляционными свойствами, широко применяются для решения инженерных задач. Это геомембраны. Они предназначены для использования в качестве защитных экранов от пара, воды, газов различных сооружений. В том числе – подземных строений, искусственных прудов, отстойников и подобных объектов.

Особенность и область применения

Преимущества геосинтетических материалов:

• Высокая экономичность – расход сыпучих материалов снижается до 70 %.
• Хорошая устойчивость к механическому воздействию, негативным факторам внешней среды, химическим веществам.
• Большой диапазон рабочих температур.
• Оптимальная эластичность.
• Длительный срок функциональности – в среднем 50 лет.

Данные материалы используются в строительстве, дорожных работах, сельском хозяйстве, при проведении землеустроительных работ и ландшафтных мероприятий, монтаже дренажных систем. Благодаря свойствам геосинтетики, продолжительность работ можно сократить в 2-3 раза. Выбрать качественные геосинтетические материалы можно на сайте компании «Модуль» modul-geo.ru.

Основные функции геосинтетики:

• Армирование – равномерное распределение нагрузок.
• Предупреждение эрозии почвы – замедляет деформации грунта, возникающие под воздействием различных внешних факторов.
• Гидроизоляция – уменьшение притока жидкости к земляному полотну.
• Дренаж – обеспечение вывода воды.

Дренажные геокомпозиты

Дренажный геокомпозит – это комбинация двухмерной георешетки с геотекстильным полотном, поставляемая в соединенном виде или отдельными полотнами материалов. Таким образом, геокомпозит объединяет в себе функциональные особенности составляющих его компонентов и эффективно применяется для решения разнообразных задач строительства и промышленности.

Функциональные особенности:

• высокая жесткость, прочность при отличной воздухо- и водопорницаемости;
• повышенная фильтрационная способность;
• материалы по отдельности и в комплексе устойчивы к негативным воздействиям и неблагоприятным средам;
• длительный срок эксплуатации без потери качественных свойств и эксплуатационных показателей;
• универсальность композитов за счет вариативности комбинаций материалов.

Характерные особенности геосинтетических материалов

Первым в мире геосинтетическим материалом считается геотекстиль. Это синтетическое полотно, изготовленное из высокопрочных и особым образом переплетенных друг с другом полимерных нитей. Высокая прочность и особая эластичность геотекстиля сделали его чрезвычайно популярным строительным материалом.

Успех, связанный с изобретением геотекстиля, дал инженерам толчок к созданию других разновидностей геосинтетических материалов. Так появились полимерные мембраны, обладающие превосходными гидроизоляционными свойствами, плоские сетки и объемные решетки, предназначенные для армирования грунта, и прочая аналогичная продукция.

Используя геосинтетические материалы, на их основе начали создавать разного рода композиты, например, габионы, геоматы, еврогрунт и так далее. Со временем геосинтетика заняла прочную позицию в группе материалов для строительства.

Геосинтетические материалы востребованы во множестве сфер деятельности человека. Чтобы разобраться в этом вопросе, следует отдельно рассмотреть каждую из наиболее популярных разновидностей такой продукции.

Геотекстиль

Это наиболее универсальный материал среди всех представителей геосинтетической продукции. Одной из важнейших сфер применения геотекстиля является дорожное строительство, где с его помощью укрепляют амортизационную подушку магистралей, предотвращают смешивание ее с почвой, обеспечивают целостность инженерных сооружений и так далее.

Геотекстиль востребован также в сельском хозяйстве. С его использованием мульчируют почву, укрывают растения, обеспечивают всходам защиту от отрицательных внешних воздействий и так далее. С помощью геотекстиля изготовляют разного рода композиты, а также обеспечивают защиту полимерных мембран от повреждений.

Георешетки

Они прежде всего препятствуют осыпанию грунта, что обычно наблюдается на искусственных неровностях и природных склонах. Георешетки способны укреплять основания, расположенные под фундаментами сооружений или дорожным полотном. Высокопрочные георешетки, изготовленные из стекловолокна, востребованы также при обустройстве экологических зеленых автопарковок.

Геосетки

Основные области использования геосеток — это работы, связанные со строительством и ремонтом асфальтобетонных дорожных покрытий, и укрепление небольших по крутизне склонов. Этот материал может применяться также в строительстве зданий с целью дополнительного армирования оснований.

Геомембраны

Они представляют собой эластичные мембраны, изготовленные из полимерных материалов. Геомембраны востребованы прежде всего там, где необходима качественная гидроизоляция. Это и обустройство фундаментов, и монтаж кровель, и создание больших искусственных водоемов.

Биоматы

Они являют собой особую разновидность геоматов. Для их изготовления используют натуральные волокна, способные разлагаться под внешними воздействиями.

Биоматы востребованы в озеленении искусственных неровностей и природных склонов. По завершении укрепления почвы корнями растений этот материал превращается в полезное сельскохозяйственное удобрение.

Габионы

Под ними подразумевают массивные решетчатые конструкции, наполненные крупным щебнем, бутовым камнем и другими аналогичными материалами. Габионы востребованы как в укреплении склонов, так и в выравнивании береговых линий разного рода водоемов.

Преимущества геосинтетических материалов

Они обладают массой положительных качеств, определяющих их превосходство над традиционными органическими и минеральными материалами. Основными достоинствами геосинтетических материалов являются:

1) экономичность

Это свойство обеспечивается долговечностью геосинтетических материалов, исчисляющейся десятилетиями, и демократичными ценами на них;

2) высокий уровень экологической чистоты

Геосинтетические материалы не содержат в себе никаких токсичных соединений, способных отрицательно воздействовать на окружающую среду и здоровье людей;

3) надежность

Такие изделия прекрасно противостоят механическим повреждениям, влаге, агрессивным веществам, резким перепадам температур и прочим неблагоприятным внешним воздействиям.

Виды геосинтетиков

Конструктивное исполнение искусственных материалов самое разнообразное, и в зависимости от назначения- это могут быть различные по размерам решетки, сетки, ячейки, текстиль. Полимерные волокна, входящие в состав геосинтетиков, соединяются между собой механически, химически или под воздействием высокой температуры.

Геосинтетики подразделяются на две большие категории:

• водонпроницаемые — пропускают воду. Используются для дренажных и сельскохозяйственных работ. Снижают заиливание, увеличивая длительность функционирования систем дренирования. К водопроницаемым геосинтетикам относят и геокомпозитные — сочетание решетки и текстиля
• водонепроницаемые – используются как гидроизолирующие материалы в строительстве, для искусственных водоемов и систем орошения.

Преимущества

• Производимый контроль качества геосинтетических материалов в контролируемой заводской среде является большим преимуществом по сравнению с грунтовым и каменным строительством на открытом воздухе. Большинство заводов имеют сертификаты ISO 9000 и также имеют собственные программы обеспечения качества.
• Малая толщина геосинтетических материалов по сравнению с их аналогами из естественного грунта является преимуществом, поскольку они легкие на земляное полотно, меньше используемого воздушного пространства и избегают попадания в карьеры песка, гравия и глинистых грунтовых материалов.
• Простота геосинтетической установки значительна по сравнению с толстыми слоями почвы (пески, гравий или глина), требующими большого землеройного оборудования.
• Опубликованные стандарты (методы испытаний, руководства и спецификации) хорошо развиты в таких организациях, устанавливающих стандарты, как ISO, ASTM и GSI.
• Методы проектирования в настоящее время доступны из многих источников, а также из университетов, которые преподают отдельные курсы по геосинтетике или интегрировали геосинтетику в традиционные геотехнические, геоэкологические и гидротехнические курсы.
• При сравнении геосинтетических конструкций с альтернативными конструкциями естественного грунта обычно отмечаются преимущества в стоимости и неизменно преимущества устойчивости (более низкий уровень выбросов CO ₂ ).