Геотекстиль виды и способы применения

Геотекстиль – это прочное полотно из синтетических волокон с особыми свойствами. Среди главных свойств это устойчивость к гниению, способность к фильтрации и механические свойства, которые позволяют усиливать дорожные одежды. Разные виды геотекстиля применяются как в дорожном строительстве и ландшафтном дизайне, так и при кровельных работах. Геотекстиль в Киеве можно купить со склада нашей компании, или через партнеров компании Мизол. Среди компаний партнеров есть как торгующие, так и строительно-монтажные организации. Цена геотекстиля Typar SF и Tipptex BS в Украине одинаковая во всех точках продажи нашей компании. В этой статье разберем на какие свойства стоит обращать внимание при выборе. Сравним физические и эксплуатационные свойства термически скрепленного, иглопробивного, а также иглопробивного но дополнительно термически фиксированного геосинтетического материала. Также разберем область применения принципиально разных видов геотекстиля, как в дорожном, так и в других сферах строительства.

Что такое геотекстиль

Геотекстиль – это тканый или нетканый материал из синтетических волокон. Чаще всего это полипропилен, но бывают и полиамидные геосинтетические материалы. Полипропилен получил большее распространение из-за большей химической стойкости, он хорошо переносит контакт со щелочами и кислотами, которые могут входить в состав строительных материалов.

В этой статье мы будем рассматривать только нетканые геосинтетические материалы, которые состоят из хаотически переплетенных волокон полипропилена. Например геотекстиль Typar SF изготовлен из непрерывный полипропиленовых нитей. Практически все виды геосинтетики имеют в составе добавки для защиты от разрушения под действием УФ излучения. Но могут находится под открытым небом не более 30 дней, поэтому рекомендуется закрывать геотекстиль грунтом, песком, кровельными материалами как можно быстрее. Срок реальной эксплуатации геотекстиля уложенного в слои дорожного полотна практически не ограничен.

Термически скрепленный геотекстиль Typar SF

Основные функции геотекстиля:

1. Разделения слоев песка, грунта и щебня разных фракций от смешивания и просадки. Нет миграции щебня в грунт, а значит нет просадок и дорожное полотно остается стабильным и прочным. А также разделение несовместимых для прямого контакта материалов, например битума и ПВХ мембран.

2. Стабилизация и усиление грунта на склонах, насыпях и т.д.

3. Фильтрация - пропускание воды и задержка задержка частиц грунта и песка на границе укладки геосинтетического слоя. Вода проходит через песок, щебень и разделяющие слои из геотекстиля, при этом не происходит ни вымывания песка из структуры дорожного пирога, ни проникновения частиц грунта в глубь дренажного слоя.

4. Защита от механических повреждений гидроизоляции, утеплителя полимерных мембран на крышах, водных резервуарах и полигонах для накопления бытовых отходов.

На рынке Украины можно купить нетканый геотекстиль от многих производителей, но нужно внимательно изучать свойства материала чтобы убедится, что он подходит для вашей задачи.  Цена геотекстиля зависит не только от поверхностной плотности, дальше мы разберем ключевые характеристики такие как предел прочности на разрыв и свойства упругой деформации.

Что касается формы выпуска, то купить геотекстиль в Украине можно в рулонах шириной от 1,5 до 5,2 метра. В дорожном строительстве и ландшафтном дизайне наибольшей популярностью пользуется большая ширина 5 и более метров. Для кровельных конструкций и ландшафтного дизайна чаще подходит ширина 1,5-3,2 метра.

Разновидности и свойства геотекстиля от компании Мизол

Теперь разберемся в свойствах и отличиях геосинтетических материалов изготовленным по разным технологиям. Для производства нетканого геотекстиля используется следующие способы:

1. Механическое спутывание тонких полипропиленовых волокон на станке с зазубренными наподобие гарпуна иглами. Это иглопробивной геотекстиль. Это самый простой способ изготовления, соответственно цена геотекстиля низкая.  Но такое полотно имеет невысокую прочность, сильно растягивается и деформируется при механических нагрузках. Но для фильтрации и дренажа использовать такой материал можно, более того для фильтрации заказать геотекстиль этого типа – это хорошее решение.

2. Дополнительно термофиксированный геотекстиль. Это иглопробивное полотно, упрочненное термической обработкой. Материал прокатывается через горячие вальцы, или обдувается горячим воздухом. От нагрева полипропилен размягчается, и волокна прилипают друг к другу. В итоге прочность геотекстиля по сравнению с обычными иглопробивными разновидностями растет. Купить термофиксированный геотекстиль можно во всех регионах Украины. Он подходит для строительства гидросооружений, дорог кровельных конструкций. Но нужно четко понимать преимущества и органичения этого материала. У нас можно купить геотекстиль Tipptex BS от компании Bonar созданный по этой технологии.

3. Термоскрепленный геотекстиль имеет принципиально иные свойства. Здесь тысячи сверхтонких нитей проходят через запатентованную компанией DuPont стадию “преднапряжения” и плотно укладываются. А за счет того что нити еще не до конца прошли процесс пластификации они спаиваются между собой в точках пересечения. В результате образуется изотропное полотно, которое затем дополнительно скрепляется термически и механически для придания материалу максимальной прочности. На иллюстрации ниже показаны нити в процессе производства структура геотекстиля Typar SF под микроскопом.

Геотекстиль Typar SF в процессе изготовления и под микроскопом

Эта технология сложнее и материал дороже в производтсве. Поэтому производителей термоскрепленного геотекстиля очень мало. В Украине успешнее всего продается геотекстиль от компании DuPont под торговой маркой Typar SF. Купить который можно через партнерскую сеть компании Мизол или заказать напрямую с любого из наших региональных складов.

Область применения всех видов геотекстилей

• пешеходные дорожки и тротуары;

• автомобильные дороги всех категорий;

• железные дороги и трамвайные пути;

• промышленные полы;

• пристенный и пластовый дренаж фундаментов;

• благоустройство территорий;

• пляжи, набережные а также искусственные водоемы;

• спортивные площадки;

• отмостки и защита фундаментов;

• стоянки транспорта;

• эксплуатируемые кровли;

• гидротехнические сооружения;

• неэксплуатируемые кровли (в том числе реконструкции);

• балластные крыши.

Характеристики необходимые для подбора правильной разновидности геотекстиля

Длительное время в Украине не было нормативной базы которая регламентировала бы требования к свойствам, качество и правила применения геотекстильных материалов в гражданском и дорожном строительстве. Из-за чего даже среди специалистов сложились ложные представления, что ключевой характеристикой является поверхностная плотность. Это приводило к проблемам когда для дренажа выбирали полотно с малой водопроницаемостью, или для усиления и стабилизации выбирали геотекстиль с низкой прочностью.

На сегодняшний день в Украине уже приняты нормы которые регламентируют обязательные требования к свойствам геосинтетических материалов, и определяют минимальные значения а также методику выбора марки геотекстиля. Вот список действующих нормативных документов:

1. ГБН В.2.3-37641918-544:2014 «Автомобільні дороги. Застосування геосинтетичних матеріалів у дорожніх конструкціях»

2. ДСТУ 7372:2013 «Геотекстиль та віднесені до геотекстилю вироби. Необхідні характеристики для використання в дренажних системах»

3.  ДСТУ EN 13249:2005 «Геотекстиль та віднесені до геотекстилю вироби. Необхідні характеристики для застосування в дорожньому будівництві (за винятком залізничних колій та асфальтових покриттів)»

4. ДСТУ EN 13256:2006 «Геотекстиль та віднесені до геотекстилю вироби. Необхідні характеристики для використання в конструкціях тунелів і підземних споруд»

5. ДСТУ ISO 10318:2015 «Геотекстиль. Словник термінів»

Согласно современной нормативной базе оценку соответствия геотекстильных материалов следует производить по следующим техническим характеристикам:

1. Прочность на разрыв - это уровень нагрузки на геосинтетический материал при котором происходит его разрыв. Испытания проходят по стандарту EN ISO 10319 для этого берется образец размером 200 мм в ширину и 100 мм в длину.

По этой же методике определяется максимальное удлинение материала.

2. Динамическое сопротивление деформации - это величина проникновения в полотно стального конуса весом 1 кг, который сбрасывается с высоты 500 мм. Это испытание моделирует ситуацию когда на геотекстиль сбрасывается каменный материал с острыми краями или геотекстиль подвергается резкой локальной нагрузке. Методика соответствует стандарту EN 918.

3. Размер пор O90w – это характеристика для расчета способности удержания частиц грунта определенного размера на поверхности геотекстиля. Этот показатель важен чтобы проверить свойства материала в режиме фильтрации. Фильтр должен обеспечивать условия когда частицы грунта не проникают через материал и не заиливают дренажную прослойку. Испытания проводятся согласно EN ISO 12956.

4. Водопроницаемость VH50 – скорость фильтрации воды через геотекстиль при высоте напора 50 мм. Этот показатель характеризует водопроницаемость без воздействия нагрузки.

5. Водопроницаемость под нагрузкой 200 кН/м2 – описывает скорость прохождения потока воды проходящего через геотекстиль под действием силы сжатия. Результаты показывают, что пропускная способность иглопробивного геотекстиля значительно уменьшается под нагрузкой. Тогда как водопроницаемость термоскрепленного геотекстиля Typar SF меняется достаточно слабо.

6. Сопротивление статическому прокалыванию CBR. Здесь определяется какая сила нужна чтобы протолкнуть плоскую головку плунжера диаметром 50 мм сквозь полотно. Эта характеристика моделирует способность материала противостоять локальным вертикальным нагрузкам без повреждений. Например, нагрузкам от слоя каменного материала. Испытания проводятся согласно EN ISO 12236.

7. Грейферная прочность определяет сопротивление геотекстиля растяжению, от каменного материала, который разъезжается в стороны. Этот параметр характеризует локальную передачу нагрузки от каменного материала на полотно. И используется для подбора разделяющего геотекстиля. Исследования проводятся согласно норматива ASTM D4632.

8. Эффективность защиты —  то индекс для определения насколько эффективен тот или иной геотекстиль для защиты контактной поверхности других материалов (например гидроизоляционной мембраны). Эта характеристика показывает способность геотекстиля защищать гидроизоляцию от статического давления каменного материала. Острые края отдельных камней не должны повреждать гидроизоляцию. Норматив испытания EN 13719.

9. Долговечность — это время за которое материал потеряет не более 50% изначальной прочности. Для определения этого времени геотекстиль ускорено состаривают при помощи автоклава и погружения в водный раствор гидрокарбоната натрия (NaHCO3), концентрация 0,01 моль/л, и гидроксида натрия (NaOH), концентрация 1 моль/л. И создают в автоклаве повышенную температуру от 70 до 80°С и давление 1,1; 2,1 и 5,1 МПа.

Что касается физических свойств, то для дорожного строительства важнейшей характеристикой является зависимость между приложенным напряжением и ответной деформацией материала. Важно чтобы материал выдерживал значительные нагрузки при оптимальном удлинении. Это определяет несущую способность дорожного полотна. Подходящий геотекстиль должен иметь высокий начальный модуль упругости, высокую прочность и оптимальную эластичность.

На графике ниже показана зависимость между приложенным усилием и относительным удлинением вплоть до разрушения материала для разных видов геосинтетических материалов.

Кривые “напряжения-деформации” Typar SF и других видов геотекстиля

Из графика видно, что усилие необходимое для изменения линейного размера термоскрепленного геотекстиля Typar SF на 5% в 5 раз выше чем усилие нужное для растяжения иглопробивного материала. Кроме того, максимальное удлинение Typar SF не превышает 55%, тогда как у других видов геотекстиля может достигать 100-190%, то есть они растягиваются более чем два раза.

Чтобы соответствовать всем требованиям важна и высокая однородность материала. В случае с Typar SF — качество материала контролируется непрерывным фотолучевым и ультразвуковым онлайн-мониторингом процессом. Если продукт не отвечает стандартам, то он снимается с производства.

Свойства разных типов геотекстиля в ответ на деформацию можно увидеть в таблице ниже.

Примеры применения геотекстиля в разных сферах

Рассмотрим расширенный список способов применения геотекстиля.

1. Разделение разных по свойствам сыпучих материалов песок, щебень разных фракций, грунт и т.д. Без разделяющего слоя вода смывает мелкий песок и частички грунта между камнями. Щебень перемешивается с песком и грунтом и погружается в грунт. Как говорят строители: “10 килограмм камня засыпанного в 10 кг болота равно 20 килограммам болота. В результате дорожное полотно проседает и появляются колеи. Помимо этого разделяющая функция не дает проникнуть частицам грунта в зернистый слой дорожного основания. Мокрые частицы грунта на каменном материале действуют как смазка от чего каменный материал теряет значительную часть прочности.

Кроме разделяющей функции геотекстиль и выполняет роль дренажных прослоек, как показано на иллюстрации ниже.

2. Усиление (армирование) дорожных слоев. Слой геотекстиля берет на себя и равномерно распределяет  нагрузку от проезжающих автомобилей, тем самым стабилизирует щебеночное основание. Есть три механизма для стабилизации и усиления щебеночного основания, см. иллюстрацию ниже:

• сдерживание и ограничение: геотекстиль препятсвует просадке дорожного покрытия под колесами тяжелой техники, и, одновременно сдерживает вспучивание на близлежащих участках на которые косвенно действует давление колес;

• мембранный механизм работает в случае строительства дорог на слабых основаниях, геотекстиль распределяет силу вертикального давление в боковые плоскости, тем самым распределяет нагрузку на большую площадь.

• локальное усиление и защита от точечного вдавливания каменного материала в подстилающий грунт

Чем выше начальный модуль упругости геотекстильного материала тем меньше вероятность колееобразования на поверхности зернистого слоя, а также лучше устойчивость щебеночного основания к смещению.

При строительстве дорог с твердым покрытием также используется геотекстиль и здесь он также выполняет функции разделения и усиления. А также:

• повышает несущую способность грунтового основания;

• повышает прочность и долговечность дорожного покрытия;

• позволяет уменьшить толщину зернистых слоев;

• позволяет строить дороги на слабых основаниях без дополнительного усиления;

• препятствует проседанию и деформации твердого покрытия;

3.  Дренаж и фильтрация. Геотекстиль используется в качестве фильтрующего слоя, чтобы защитить дренажную прослойку от заиливания мелкими частицами грунта. Кроме того дренажный слой сохраняет объем и границы не смешиваясь с грунтом. А значит не будет просадок и деформаций поверхности. Для фильтрации и дренажа наиболее важны такие характеристики как водопроницаемость, рекомендованное значение 0,7 м/с, и размер отверстий -140 мкм. Также важно чтобы материал не менял свойств водопроницаемости под давлением грунта. Требования к механической прочности и связанных с ней характеристиках здесь не так высоки как в предыдущих вариантах.

В последние годы в качестве дренажного слоя все чаще используют шиповидную полимерную мембрану, а не зернистый слой посыпки, см. иллюстрацию ниже.

Этот метод позволяет снизить объем работ и сэкономить на материалах для подсыпки.

4. Защита гидроизоляционных материалов от механических повреждений при строительстве резервуаров, искусственных водоемов, полигонов для твердых отходов и подземных сооружений.  Здесь самые высокие требования к механическим характеристикам, таким как:

•  сопротивление статическому прокалыванию - 4200Н;

•  динамическое сопротивление перфорации - 12 мм;

• эффективность защиты - 2,2%;

• предельная прочность - 25 кН/м;

• относительное удлинение под нагрузкой - 50%.

Наиболее подходящим материалом является геотекстиль от компании Bonar - Tipptex BS 25.

Геотекстиль не только защищает гидроизоляцию от механических повреждений, но и облегчает строительство потому что создает эффект скольжения материала посыпки по склону гидросооружения.

5. Разделение различных по химическому составу и несовместимых материалов при обустройстве плоских крыш. В том числе эксплуатируемых инверсионных крыш. Дело в том, что ПВХ мембраны не должны напрямую контактировать с битумом. Такие ситуации возможны, когда идет реконструкция старой кровли без снятия существующего покрытия. Для разделения материалов, поверх старого битумного покрытия укладывается слой геотекстиля. А сверху уже финишное покрытие из ПВХ мембраны. Такая же ситуация с контактом полистирола и ПВХ мембраны, здесь тоже обязателен разделительный слой. Для крыш лучше купить иглопробивной термофиксированный геотекстиль Tipptex BS его механические свойства позволяют выполнять не только разделяющую, но и защитную функцию. Например, Tipptex BS 16 имеет показатель статического продавливания CBR - 2800 H, что более чем в два раза выше по сравнению с Typar SF 40, который подходит в качестве разделяющего слоя для тротуаров и парковок.

Как заказать геотекстиль в Киеве или других городах Украины

У нас есть 26 филиалов со складами во всех областях Украины. Чтобы купить геотекстиль в вашем регионе можно позвонить по телефону, указанному вверху страницы или воспользоваться разделом «Где купить». Там нужно выбрать город и какой материал вам нужен. После чего откроется список компаний, которые занимаются этим товаром.  Мы сами свяжемся с выбранной компанией чтобы проверить может ли она выполнить ваш заказ в нужном объеме. Если возникнут сложности мы найдем другую компанию, которая сможет доставить нужный объем товара или выполнить объем работ по его укладке. Если есть вопросы по свойствам геотекстиля или хотите знать где купить геотекстиль в вашем городе, звоните или пишите в онлайн чат.