Возможности использования геотекстиля в дорожном строительстве

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта»

Университетский колледж

Возможности использования геотекстиля в дорожном строительстве

08.02.05 Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов

Авторы:

Ершова О.И., Зайцева А.А.

Введение

        Геотекстиль - одна из наиболее распространенных категорий геосинтетических материалов, играет ключевую роль в современном строительстве и инженерии. Им принято называть материал, произведенный из синтетических полипропиленовых или полиэфирных волокон, тканным или нетканым методом. Благодаря своим свойствам, таким как высокая прочность, устойчивость к воздействию химических веществ и микроорганизмов, а также долговечность, геотекстиль нашел широкое применение в самых различных областях.

Первоначально разработанный для решения специфических инженерных задач, сегодня геотекстиль используется в строительстве дорог, дамб, трубопроводов, а также в ландшафтном дизайне и сельском хозяйстве. Он выполняет множество функций, включая фильтрацию, дренаж, армирование и защиту, что делает его незаменимым материалом для повышения долговечности и устойчивости инженерных конструкций.

В последние десятилетия интерес к геотекстилю значительно возрос, что связано с необходимостью создания устойчивой инфраструктуры в условиях изменения климата и повышения требований к экологической безопасности. Исследования и разработки в области новых типов волокон и технологий производства способствуют появлению инновационных решений, которые открывают новые горизонты для использования геотекстиля.

Цель работы: изучить разновидности геотекстиля, и методы его    применения в дорожном строительстве.

Задачи:

1.     Изучить исходные материалы для изготовления геотекстиля;

2.     Изучить способы изготовления геотекстиля;

3.     Проанализировать возможности применения геотекстиля в строительстве.

1        Разновидности геотекстиля

     Геотекстиль разделят на разновидности по нескольким критериям – это сырье, способ производства и области применения.

1.1 Материал для изготовления геотекстиля

    Полотна геотекстиля состоят из тончайших синтетических волокон, изготовленных из разных материалов, которые могут сочетаться в различных пропорциях. В зависимости от доминирования в составе геотекстиля определенного компонента, его разделяют на следующие типы:

• Полипропиленовый геотекстиль обладает повышенной устойчивостью к внешним воздействиям и отличными фильтрующими качествами, а также хорошей прочностью.
• Полиэфирный геотекстиль преимущественно состоит из тончайших полиэфирных (полиэстеровых) волокон. Материал устойчив к химическим воздействиям, экологичный, весьма прочен и эластичен.
• Многокомпонентный (смешанный) геотекстиль. Такой тип материала состоит из различных элементов, изготовленных из вторичного сырья (отходы шерстяного, хлопчатобумажного и вискозного производства). Смешанные варианты полотен имеют более доступную цену в отличие от представленных раннее вариантов, но при этом, они уступают им в прочности и длительности эксплуатации, поскольку состав данного материала является натуральным. С течением времени он разлагается под влиянием окружающей среды.

1.2 Способ изготовления полотен

      По внешнему виду все полотна геотекстиля очень похожи между собой и напоминают обычную ткань, однако, производятся они следующими способами:  нетканый (термоскрепленный и иглопробивной), тканый и вязанный(Рис. 1).

• Тканый геотекстиль или геоткань производится таким же образом, что и обычная ткань, способом «организованного» по определенной схеме сплетения нитей.

Для изготовления этого материала используются полиэфирные и стеклянные волокна. Дополнительно готовые полотна пропитываются упрочняющими составами и пропускаются через специальные каландры, где происходит частичное плавление нитей, благодаря которому поверхность материала становится более плотной.

• Нетканый иглопробивной геотекстиль производится из волокон полипропилена или полиэфира, путем соединения иглопробивным способом.

Этот способ изготовления материала включает несколько этапов, первый из которых заключается в формировании рыхлого слоя из волокон различной длины. После чего, выложенное таким образом сырьё начинают свойлачивать, то есть уплотнять с помощью игл, имеющих специальные зазубрины. Иглы, проходя через слой волокон, переплетают их, скрепляя их между собой.

• Нетканый термофиксированный геоматериал производится из полиэфира или полипропилена, по технологии термообработки.

Термоскрепленная геоткань изготавливается из расплавленных гранул сырья методом экструзии, а после на эту поверхность наносятся микроскопические волокна. Далее полотна подвергаются воздействию высоких температур, от которых нити плавятся и скрепляются между собой.

·        Вязаная геоткань с прошивкой. Изготавливается из тех же материалов, что и  описанные выше полотна, но в этом случае волокна прошиваются прочной нитью.

Нужно отметить, что геоткань, произведенная из полиэфирных волокон, менее устойчива к химическим воздействиям, чем полипропиленовый вариант полотен.

Рис. 1. Виды геотекстиля по способу изготовления.

1.3 Область применения

Области применения геотекстиля достаточно разнообразны, поскольку он  сохраняет основные материалы постройки или покрытия и увеличивает срок их безаварийной эксплуатации.

Полотна этого универсального материала применяются при строительстве и ремонте(рис. 2):

• Железнодорожных и трамвайных путей.
• Современных автострад, сельских и городских дорог.
• Спортивных сооружений и автостоянок.
• Взлетных полос в аэропортах.
• Дренажных систем.
• При укреплении наклонных поверхностей на холмистой местности, а также речных и морских берегов.

Рис. 2. Варианты применения и расположения гиотекстиля.

2 Преимущество применения геотекстиля в дорожном строительстве

 Геотекстиль делает основание более прочным и устойчивым к внешним неблагоприятным факторам, что позволяет увеличить срок эксплуатации дорожного покрытия, не производя ремонтные работы.

• При постройке автостоянок и подъездных путей к ним, а также постоянно эксплуатируемых дорог, геотекстиль не только увеличивает несущую способность дорожного полотна, но и стабилизирует выпадающие на него нагрузки.
• При строительстве автотрасс геоткань обеспечивает стабилизацию слоев дороги, практически полностью исключает проседания грунта, и сдвиги, равномерно распределяет вертикальные нагрузки по всей поверхности.
• При ремонтных работах и расширении дорожных полотен геотекстиль способствует связыванию старого и наносимого нового покрытия, предотвращает проседание поверхности и возникновение трещин.

При проведении всех видов дорожных работ полотна геоткани используются для обустройства дренажных и фильтровальных систем и  для укрепления придорожных насыпей.

Применение геотекстиля можно считать необходимым, в том случае, если дорога прокладывается по местности с неустойчивыми или переувлажненными грунтами, поскольку без армирующей прослойки дорожное покрытие может начать активно разрушаться уже после первого испытания климатическими условиями района строительства.

Заключение

          Благодаря своим уникальным свойствам, геотекстиль зарекомендовал себя как эффективное решение для различных инженерных задач.

Геоткань является экологически чистым материалом, который не наносит вреда окружающей среде. Его использование способствует сохранению природных ресурсов. Внедрение геотекстиля в проекты рекультивации и озеленению позволяет эффективно восстанавливать экосистемы и предотвращать эрозию.

Исходя из выявленных плюсов применения геотекстиля, можно сделать вывод, что спрос на него будет постоянно расти, в частности с учётом тенденций устойчивого строительства и разумным управлением ресурсами.

Список используемых источников

1.     Статья [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/stroitelnye-materialy/geotekstil-chto-eto-takoe-i-kak-ispolzuetsya.html?ysclid=m336e5fr9p313549922 (Дата обращения: 13.10.2024).

2.     Статья [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://dg-home.ru/blog/geotekstil-vidy-naznachenie_b1085469/ (Дата обращения: 1.11.2024).

3.     Статья [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://kaliningrad.geopolitex.ru/products/geotekstil.html (Дата обращения: 21.10.2024).

Скачано с www.znanio.ru