1 стр. из 1

Развитие промышленных технологий происходит в двух направлениях — создание новых или совершенствование существующих методов работы и создание новых видов продукции.

Следует сказать, что большая часть новых товаров по тем или иным причинам бесследно исчезает, только появившись на рынке, однако некоторые из них приобретают такую популярность, что формируют собственный объемный сегмент рынка. К числу таких новых популярных материалов относится геотекстиль. Если в 70-х гг. мировое потребление геотекc-тильных материалов составляло около 10 млн. кв. м, то в 2000 г. объем рынка составил 1,4 млрд. кв. м, то есть за четверть века он увеличился в 140 раз и продолжает бурно расти в настоящее время. Без пре-увеличения можно сказать, что геотекстиль является материалом будущего.

Геотекстиль как материал высоких технологий наибольшим спросом пользуется в развитых странах — 40% рынка относится к США, 40% — к Европе и остальные 20% приходятся на другие страны мира.

Геотекстиль в промышленности и строительстве

Что же такой геотекстиль? Геотекстиль представляет собой тканый или нетканый материал с широким спектром промышленного применения и изготавливается из различных видов сырья, которые можно отнести к двум большим группам — синтетические и натуральные. Синтетические виды основного сырья включают полипропилен, полиэфир, полиэтилен, полиамид и поливинилхлорид, а натуральные — джут, сизаль, пальмовые и бамбуковые волокна. В некоторых случаях используются композиты, совмещающие в себе различные типы исходного сырья.

В промышленном производстве и строительстве в подавляющем большинстве случаев используется синтетический геотекстиль.

По функциональному направлению использования львиная доля геосинтетических материалов используется для «сепарации-стабилизации», т. е. для разделения слоев почвы либо строительных материалов и предотвращения их смешивания и смещения, а также для армирования, фильтрации и дренажа.

Общие достоинства геотекстильных материалов можно свести к следующим позициям.

Высокая экономическая эффективность — поскольку использование геотекстиля снижает затраты на строительство и эксплуатацию. Вне зависимости от области применения использование этих материалов обеспечивает сокращение объемов земляных работ, использование привозных материалов и позволяет реализовать проект в кратчайшие сроки при жестком контроле качества работ.

Универсальность применения. Поле для применения геотекстиля различных видов и их комбинаций чрезвычайно обширно. Зачастую они обеспечивают единственно возможное решение при строительстве дорог различного типа.

Защита окружающей среды. В современной экономике природоохранные направления и, в частности использование геотекстиля, играют все более важную роль. На сегодняшний день применение геотекстильных материалов является самым распространенным во всем мире методом защиты окружающей среды, поскольку они позволяют не только ликвидировать последствия индустриального влияния на окружающую среду, но и сократить использование природных ресурсов в гражданском и промышленном строительстве. Благодаря передовым материалам и экологическим технологиям индустрия может существовать в гармонии с природой.

Все эти функции геотекстиля обеспечивают его широкое использование в строительных работах, в том числе в дорожностроительных. К исключительным параметрам синтетического геотекстиля относятся высокие физико-механические свойства, в том числе изотропность, а также стойкость к различным химическим соединениям — щелочам и кислотам. Такой материал не подвержен гниению, воздействию грибков и плесени, прорастанию корней.

Дороги с геотекстилем

В дорожном строительстве одним из наиболее популярных материалов является щебень. Одной из распространенных проблем, связанных с его применением, является то, что со временем на дороге на слабом основании, например на торфе или глине, или на переувлажненном грунте, образуются колеи за счет просадки щебня. Геотекстиль является решением этих проблем, поскольку препятствует перемешиванию щебенчатой засыпки с основанием и сохраняет первоначальную толщину засыпки. Наряду с высокими параметрами упругости полипропиленового геотекстиля это позволяет значительно увеличить несущую способность такой конструкции, обеспечить повышенную степень уплотнения на этапе строительства, предотвращая вдавливание щебня в мягкую подоснову, и, соответственно, предупредить образование колеи. Высокий модуль упругости позволяет воспринимать нагрузку и равномерно распределять ее, следовательно, выполняется армирующая функция при относительно малых деформациях. Преднапряженность материала обеспечивает сопротивление «раздиру», проколу и износу, а также значительное удлинение до разрыва (около 60%), что практически исключает повреждение при укладке. Кроме этого, обеспечивается снижение разрушения дорог, вызываемое воздействием мороза. При этом задержанные мельчайшие частицы тонкодисперсных включений действуют, как губка, впитывая воду и расширяясь при замораживании. Таким образом, в результате применения геотекстиля в качестве разделительного слоя достигается снижение издержек на укладку — уменьшается объем использования щебня для достижения такой же несущей способности. Также происходит снижение времени строительства за счет более быстрой и качественной утрамбовки, уменьшается стоимость технического обслуживания и увеличении срока работоспособности конструкции. При совместном использовании различных типов геотекстиля с высоким начальным модулем упругости и удлинения (сочетание свойств тканых, силовых, геосинтетиков и иглопробивного геотекстиля) достигается возможность поглощения материалом большего количества энергии. Это обеспечивает ему повышенную устойчивость к повреждению во время укладки и выполняет армирующую функцию.

Кроме строительства дорог с щебенчатой основой широкое использование геотекстиль получил и при устройстве дорожек и площадок из тротуарной плитки. Это обусловлено существенными экономическими и технологическими преимуществами такой технологии строительства. Используемый геотекстиль предотвращает вымывание песка, перемешивание его со щебнем или грунтовым основанием, увеличивает жесткость конструкции и значительно снижает вероятность просадок. Кроме этого, обеспечивается возможность легкого ремонта и перепланировки при значительно меньших материальных, трудовых и временных затратах.

Фильтрация и дренаж

При обустройстве дорог важное значение имеет обеспечение надежной и эффективной системы дренирования. Для осушения или снижения уровня грунтовых вод, в частности на заболоченных почвах, обычно применяют различные дренажные системы. Обычно вода собирается в канаву, по которой впоследствии выводится за пределы участка либо в специальные места ее сбора. В случае, если не проводится дополнительных мероприятий по укреплению канавы, обваливающиеся края и намытый водой песок быстро снижают, а затем полностью прекращают ток воды. К тому же такой способ хотя и самый дешевый, он не очень эстетичный. Для предотвращения обвала краев и придания эстетического вида канаву рекомендуется заполнить щебнем или керамзитом.

Такой подход к задаче обустройства канав снимает некоторые проблемы, но не решает их полностью, поскольку со временем проницаемость засыпки значительно снижается за счет заиливания мелкими частицами. Наиболее эффективным решением является использование геотекстиля, если им выложить полностью канаву и внахлест уложить на засыпку. При этом фильтруется тонкодисперсный поток, и площадь фильтрации дрены, а также ее водопроницаемость, сохраняются в течение гораздо большего времени. Для выполнения дренажей также часто используют дренажные перфорированные трубы; в последнее время их часто используют уже с геотекстилем, обернутым вокруг трубы, что предотвращает засорение самой трубы и отверстий в ней. Геотекстиль для этих целей идеально подходит благодаря высоким фильтрующим способностям материала, а также благодаря тому, что он не заиливается. При применении данной технологии возможен отказ от использования дренажной трубы: только щебень крупных фракций и геотекстиль — это так называемая технология мягкого дренажа. Геотекстиль создает естественный почвенный фильтр. Вода, проходя из почвы в дренаж через геотекстиль, вымывает мелкие частицы, после вымывания мелких частиц соединительная структура крупных частиц прилегает к геотекстилю и образуется естественный фильтр, который последовательно уменьшает вымывание вплоть до его полного прекращения. Пропускающая способность такой системы определяется водопроницаемостью грунта.

Итак, к числу достоинств геотекстиля как материала для дорожного строительства можно отнести: предотвращение заливки насыпного материала частицами грунта, благодаря чему насыпной материал сохраняет функцию распределения нагрузки и обес-печивает стабильность; препятствование неравномерного проникновения насыпного материала в грунт, что способствует сокращению расхода материала; оптимизация уплотнения, благодаря чему насыпной материал не проникает в грунт; использование в качестве фильтра между грунтом и дренажным заполнителем; препятствование заливанию дренажного заполнителя или дренажной трубы частицами грунта; образование армирующего слоя на мягком, слабонесущем грунте; препятствование обрушению откосов; возможность строительства дорог даже на слабонесущем грунте; уменьшение деформации дорожного полотна.

Инновации в производстве геотекстильных материалов

Вполне естественно, что чем популярнее продукт, тем более пристальное внимание к нему оказывается со стороны прикладной науки с целью улучшения его потребительских качеств. В случае с геотекстильными материалами мы можем наблюдать постоянное расширение ассортимента продукции, улучшение отдельных свойств или их комплекса.

Как упоминалось выше, геотекстиль является наиболее эффективным средством защиты окружающей среды от потенциально опасных загрязняющих веществ естественного и искусственного происхождения. С этой целью они активно используются и в дорожном строительстве. Растущая популярность этих материалов для использования в природоохранных целях стала поводом для проведения интенсивных исследований по улучшению качества, внешнего вида и функциональных свойств. Основными результатами этих исследований стало улучшение защитных функций и существенное упрощение технологий их использования. Одной из важных задач по совершенствованию геотекстильных материалов для дорожного строительства является повышение их прочности и сопротивления различным типам физических и химических воздействий с целью повышения периода их работы. Одними из таких воздействий являются ультрафиолетовые лучи, поэтому самые современные образцы геотекстиля вырабатываются из сырья, содержащего протекторы ультрафиолета. Примечательно, что в другой отрасли использования геотекстильных материалов — в сельском хозяйстве — ставится прямо противоположная задача: создание саморазлагающихся материалов, которые изготавливаются в основном из натурального сырья или пластиков, разрушающихся под действием света. Еще одним инновационным улучшением стало повышение плотности материала благодаря применению нескольких новых технологий, что позволило увеличить плотность материалов почти в два раза. Новым направлением стало внедрение полиэфира как сырьевого материала для изготовления геотекстильных полотен. Его главным преимуществом перед полипропиленом является весьма высокая устойчивость к большинству неорганических кислот, а также относительная устойчивость. Высокая температура плавления полиэфира делает геотекстиль, изготовленный из этого материала, перспективным для использования в потенциально опасных высокотемпературных условиях. Наряду с сочетанием всех таких улучшенных качеств полиэфирный геотекстиль дешевле, поэтому следует ожидать широкое распространение таких материалов.

В перспективе следует ожидать дальнейшего расширения ассортимента геотекстильных материалов, улучшениях их свойств и появления новых строительных технологий, основанных на применении геотекстиля.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!