Geosyntetiske materialer-Generelt tem for syntetiske materialer som brukes i sivilingeniørapplikasjoner

Geosyntetiske materialer

------Generell betegnelse for syntetiske materialer som brukes

i sivilingeniørapplikasjoner

 

Geosyntetiske materialer er en generell betegnelse for syntetiske materialer som brukes i sivilingeniørapplikasjoner. Som en type sivilingeniørmateriale er det laget av kunstig syntetiserte polymerer (som plast, syntetiske fibre, syntetisk gummi, etc.) som råmaterialer, og ulike typer produkter plasseres på innsiden, på overflaten eller mellom ulike typer av jord for å styrke eller beskytte jorda.

 

Den tekniske spesifikasjonen for påføring av geosyntetiske materialer deler geosyntetiske materialer inn i geotekstiler, geomembraner, geosyntetiske spesialmaterialer og geosyntetiske komposittmaterialer, samt typer som geotekstiler, glassfibernett og geosyntetiske puter.

 

Geosyntetiske materialer er en samlebetegnelse for ulike produkter laget av syntetiske materialer som brukes i geoteknikk og anleggsbygging. Fordi de hovedsakelig brukes i geoteknikk, kalles de "geosyntetikk" for å skille dem fra naturlige materialer. Geosyntetiske materialer ble en gang referert til som "geotekstiler" og "geomembraner". Med behovene til ingeniørarbeid fortsetter det å dukke opp nye varianter av slike materialer, som geonett, geotekstiler og geotekstilposer, geotekstilmatter, geotekstiler, kompositt geotekstiler, bentonitt vanntette tepper, kompositt dreneringsnett osv. De opprinnelige navnene kan ikke lenger dekke nøyaktig alle produkter. Derfor blir de i den påfølgende perioden referert til som "geotekstiler, geotekstiler og relaterte produkter". Et slikt navn er åpenbart ikke egnet som teknisk eller akademisk begrep. Derfor, på den 5. internasjonale konferansen om geosyntetiske materialer som ble holdt i Singapore i 1994, ble navnet på denne typen materiale offisielt bestemt som "Geosyntetiske materialer". Råmaterialet til geosyntetiske materialer er polymer. De er laget av kjemikalier utvunnet fra kull, olje, naturgass eller kalkstein, viderebearbeidet til fibre eller syntetiske ark, og til slutt gjort til forskjellige produkter. Polymerene som brukes til å produsere geosyntetiske materialer inkluderer hovedsakelig polyetylen (PE), polyester (PET), polyamid (PER), polypropylen (PP) og polyvinylklorid (PVC), klorert polyetylen (CPE), polystyren (EPS), etc.

Et annet navn for geotekstil er geotekstil. Tidlige produkter var knappe, noe som betyr et tøylignende materiale som ble brukt i geoteknisk arbeid.

 

Produksjonsprosessen av geotekstiler innebærer først å bearbeide polymerråmaterialer til silke, korte fibre, garn eller strimler, og deretter lage flate strukturerte geotekstiler. Geotekstiler kan deles inn i vevde geotekstiler og ikke-vevde geotekstiler i henhold til deres produksjonsmetoder. Tekstile geotekstiler er sammensatt av to parallelle sett med ortogonale eller diagonale varp- og vefttråder sammenvevd. Ikke-vevde geotekstiler lages ved å rette eller tilfeldig ordne fibre og deretter bearbeide dem. I henhold til de forskjellige metodene for tilkobling av fibre er det tre typer tilkoblingsmetoder: kjemisk (lim) tilkobling, termisk tilkobling og mekanisk tilkobling.

 

De enestående fordelene med geotekstiler er lav vekt, god total kontinuitet (kan gjøres til større områder som helhet), praktisk konstruksjon, høy strekkfasthet, god korrosjonsbestandighet og mikrobiell erosjonsbestandighet. Ulempen er at uten spesiell behandling er den anti-ultrafiolette evnen lav. Hvis den eksponeres på utsiden, er den lett å eldes under direkte ultrafiolett stråling, men hvis den ikke eksponeres direkte, er anti-aldring og holdbarhet fortsatt høy.

 

Geomembraner kan generelt deles inn i to kategorier: asfalt og polymerer (syntetiske polymerer). Geomembraner som inneholder asfalt er hovedsakelig kompositt (inkludert vevde eller ikke-vevde geotekstiler), med asfalt brukt som fuktbindemiddel. Polymergeomembraner deles inn i plastgeomembraner, elastiske geomembraner og komposittgeomembraner basert på ulike hovedmaterialer.

 

Et stort antall ingeniørpraksis har vist at geomembraner har god ugjennomtrengelighet, sterk elastisitet og tilpasningsevne til deformasjon, kan være egnet for ulike konstruksjonsforhold og arbeidspåkjenninger, og har god aldringsmotstand. Holdbarheten til geomembraner i undervanns- og jordmiljøer er spesielt fremtredende. Geomembraner har enestående anti-sig og vanntette egenskaper.

 

Tetthet: Tetthet avhenger av materialet som brukes til å produsere den, og selv om polymerene som brukes til å produsere geomembraner tilhører samme kategori, er det ofte betydelige forskjeller. For eksempel kan polyetylenmaterialer klassifiseres i forskjellige kategorier som ultralav tetthet, lav tetthet, middels tetthet og høy tetthet, noe som resulterer i forskjeller i tettheten til PE geomembraner. Tetthetsområdet for geomembranpolymerer er omtrent 0.85mg/L til 1.50mg/L, og den ofte brukte tettheten i ingeniørfag er generelt over 0.94mg/L.

Tykkelse: Tykkelsen refererer til avstanden mellom toppen og bunnen av membranen under normalt trykk på 20kPa. For glatte geomembraner (uten preging eller mønstre på overflaten) er tykkelsesmålemetoden lik den for geotekstiler, men et mer nøyaktig mikrometer bør brukes for måling. Hver prøve bør måles i minst tre forskjellige posisjoner, og gjennomsnittsverdien bør tas som tykkelsen på PE-kompositt-geomembranen.

 

Geogrid er et viktig geosyntetisk materiale, som har unik ytelse og effektivitet sammenlignet med andre geosyntetiske materialer. Geonett brukes ofte som forsterkningsmaterialer for forsterkede jordkonstruksjoner eller komposittmaterialer. Geonett er delt inn i to typer: glassfiber og polyesterfiber.

 

Plast

 

Denne typen geonett er et polymernettmateriale med kvadratiske eller rektangulære former dannet ved strekking, som kan deles inn i to typer basert på de forskjellige strekkretningene under produksjon: ensrettet strekking og biaksial strekking. Det er stanset på polymerplater (for det meste laget av polypropylen eller polyetylen med høy tetthet) som har blitt ekstrudert, og deretter utsatt for retningsbestemt strekking under oppvarmingsforhold.

 

Enveis strekkgitter lages kun ved å strekke seg langs lengderetningen til arket, mens biaksiale strekkgitter lages ved å fortsette å strekke det ensrettede strekkgitteret i retningen vinkelrett på lengden.

 

På grunn av omorganiseringen og orienteringen av polymerpolymerer under oppvarmings- og forlengelsesprosessen i produksjonen av geonett, styrkes bindingskraften mellom molekylkjeder, og oppnår målet om å forbedre deres styrke. Dens forlengelse er bare 10% til 15% av det opprinnelige brettet. Hvis antialdringsmaterialer som kjønrøk legges til geonettet, vil det ha bedre holdbarhet som syrebestandighet, alkalibestandighet, korrosjonsbestandighet og aldringsbestandighet.

 

Glassfiber klasse

 

Denne typen geonett er laget av høyfast glassfiber, noen ganger kombinert med selvklebende trykkfølende lim og overflateasfaltimpregneringsbehandling, for å integrere geonettet og asfaltdekket tett. På grunn av den økte sammenlåsingskraften mellom jord- og steinmaterialer innenfor geonettet, øker friksjonskoeffisienten mellom dem betydelig (opptil 0.8-1.0). Uttrekksmotstanden til geonettet innebygd i jorda øker betydelig på grunn av den sterke friksjonen og bitekraften mellom geonettet og jorda, noe som gjør det til et godt armeringsmateriale.

 

Samtidig er geonett et lett, fleksibelt flatt nettingmateriale som er enkelt å kutte og koble til på stedet, og som også kan overlappe og overlappe. Den er enkel å konstruere og krever ikke spesielle anleggsmaskiner eller profesjonelt teknisk personell.

 

1 Geomembranpose

 

Geomembranpose er en kontinuerlig (eller individuell) poselignende materiale laget av dobbeltlags polymerisert syntetisk fiberstoff. Den bruker en høytrykkspumpe til å helle betong eller mørtel i posen, og danner en plate eller annen form. Det brukes ofte i skråningsbeskyttelse eller andre grunnbehandlingsprosjekter. Membranposer er delt inn i to kategorier basert på materialer og bearbeidingsteknikker: mekaniske og enkle membranposer. Mekaniserte membranposer kan deles inn i tre typer basert på deres tilstedeværelse eller fravær av filtreringsdreneringspunkter og deres form etter oppblåsning: membranposer med filtreringsdreneringspunkt, membranposer med ikke-filtreringsdreneringspunkt, betongmembranposer uten dreneringspunkt og membraner av hengselblokktype. .

 

2.Geonet

 

Geonet er et nettverk av geosyntetiske materialer med store porer og høy stivhet i en plan eller tredimensjonal struktur, vevd av syntetiske materialstrimler, grove tråder eller presset med syntetisk harpiks. Brukes til mykt fundamentforsterkende putelag, skråningsbeskyttelse, gressplanting og som underlag for produksjon av kompositt geotekniske materialer.

 

3. Geomesh-matter og geonettkamre

 

Geomesh-puter og geonett er begge tredimensjonale strukturer spesielt laget av syntetiske materialer. Førstnevnte er for det meste en tredimensjonal permeabel polymernettpute sammensatt av lange fibre, mens sistnevnte er en bikake- eller rutenettlignende tredimensjonal struktur sammensatt av geotekstiler, geonett eller geomembraner, og stripepolymerer. Det er ofte brukt for erosjonsforebygging og jordvernteknikk. Geoceller med høy stivhet og sideveis inneslutningskapasitet brukes ofte i forsterkede putelag, veibed eller sporbed.

 

4. Polystyrenskum (EPS)

 

Polystyrenskum (EPS) er et ultralett geosyntetisk materiale utviklet. Det dannes ved å tilsette et skummiddel til polystyren, forskumme med en spesifisert tetthet, og deretter tørke skumpartiklene i en silo før de fylles i en form og varmes opp. EPS har fordelene med lav vekt, varmebestandighet, god trykkytelse, lav vannabsorpsjon og gode selvbærende egenskaper, og brukes ofte som fyllstoff for jernbanefyllinger.

 

Geotekstiler, geomembraner, geonett og visse spesielle geosyntetiske materialer dannes ved å kombinere to eller flere materialer for å danne geosyntetiske materialer. Geokomposittmaterialer kan kombinere egenskapene til forskjellige materialer for å bedre møte behovene til spesifikk ingeniørkunst, og kan spille en rekke funksjonelle roller. En kompositt geotekstil er en kombinasjon av geotekstil og geotekstil laget i henhold til visse krav.

Blant dem brukes geotekstil hovedsakelig til anti-sig, og geotekstil spiller en rolle i forsterkning, drenering og øker friksjonen mellom geotekstil og jordoverflaten. Et annet eksempel er geotekstile komposittdreneringsmaterialer, som er dreneringsmaterialer sammensatt av ikke-vevde geotekstiler, geotekstilnett, geotekstilmembraner eller geosyntetiske kjernematerialer av forskjellige former. De brukes til konsolidering av myk grunndrenering, langsgående og tverrgående drenering av veibunn, underjordiske dreneringsrør i bygninger, oppsamlingsbrønner, veggdrenering av bærende bygninger, tunneldrenering, drensanlegg for voller osv. Dreneringsplaten i plast som vanligvis brukes i veibunnsteknikk. er en type geosyntetisk kompositt dreneringsmateriale.

 

De geosyntetiske komposittmaterialene som er mye brukt på veier i utlandet er glassfiberpolyester anti-sprekkevev og varpstrikket komposittforsterket anti-sprekkevev. Det kan forlenge levetiden til veier, og redusere kostnadene for reparasjon og vedlikehold betraktelig. Fra perspektivet til langsiktige økonomiske fordeler, er det nødvendig for Kina å aktivt ta i bruk og fremme geosyntetiske komposittmaterialer.

 

Geosyntetiske materialer har ulike egenskaper for ulike produkter og kan brukes i mange tekniske felt.

 

Feltene som er brukt inkluderer geoteknikk, sivilingeniør, vannvernteknikk, miljøteknikk, transportteknikk, kommunalteknikk og landvinningsteknikk.

 

Når det gjelder beskyttelse:

Jorderosjon er en naturlig prosess forårsaket av hydrauliske og vindkrefter, med en rekke påvirkningsfaktorer som jord, vegetasjon og topografi. Under spesifikke forhold kan menneskelige aktiviteter også akselerere denne prosessen. Dersom denne erosjonseffekten ikke behandles riktig, kan den forårsake betydelig skade på eksisterende bygninger og miljø.

 

Når det gjelder jorderosjonskontroll, kan geosyntetikk brukes på skråningsbeskyttelse, beskyttelse av vanntransportkanaler, kystlinjebeskyttelse, gjenvinning av mudderflater, vegetasjonsrestaurering, steinsprangbeskyttelsesnettverk og damkonstruksjon. I henhold til egenskapene til prosjektet og stedets forhold, kan erosjonskontrollteknikk involvere ett eller flere geosyntetiske materialprodukter.

 

I skråningsbeskyttelsesteknikk er det i tillegg til bruk av noen geosyntetiske materialer nødvendig med jordspiker og til og med steinankerstenger for å sikre stabiliteten til beskyttelsessystemet. I noen tilfeller brukes geotekstilposer fylt med tung mørtel også for å fikse den beskyttende overflaten, og gressfrø settes inn i hullene i beskyttelsesstrukturen for å dyrke vegetasjon og forhindre jorderosjon.