Геосинтетические материалы в дорожном строительстве: функции и виды

Геосинтетические материалы — те, в состав которых входят натуральные или синтетические полимеры, например, полиамид, полиэстер, полиэфир, полиэтилен. Они безопасны для человека и окружающей среды, не выделяют токсины. В зависимости от исходного сырья, могут меняться свойства изделия, соответственно, и сфера его применения. Рассмотрим далее для чего применяются геосинтетические материалы в дорожном строительстве.

Функции геосинтетических материалов

Геосинтетики востребованы в дорожном и гидротехническом строительстве, садоводстве, мебельном производстве, в качестве упаковочного материала, для природоохранных работ. Часто их применяют в домашнем хозяйстве. Например, для защиты деревьев, кустов, грядок от прорастания сорняков, распространения грызунов и насекомых.
Основные функции геосинтетических материалов:сепарация (разделение различных по составу слоев грунта);

• фильтрация (по аналогии с песчаным фильтром, такие изделия задерживают крупные частицы грунта или другие предметы, но при этом пропускают воду);
• дренаж (обеспечивают отвод грунтовых и ливневых вод);
• армирование (усиливают прочность грунта);
• укрепление (геосинтетики задерживают жидкости и газы, обеспечивают гидроизоляцию и противоэрозионную защиту).

Преимущества геосинтетических материалов

Появление геосинтетических материалов упростило работы, связанные с устройством основания дорог, подпорных стенок, закреплением откосов. Стало необязательно использовать в проектах сталь, бетон, природный камень. Армирующий геотекстиль вместе с обычным песком выполняет большинство строительных задач за меньшее время.
Благодаря уникальным свойствам геотекстиля удалось увеличить сроки между плановыми ремонтными работами в строительстве, что значительно снизило затраты. Сократились расходы на сам процесс монтажа, поскольку применение такой технологии требует меньшего количества земельных работ, спецтехники, рабочей силы. Также к преимуществам следует отнести:

• Экологичность. Полимеры не токсичны, не оказывают негативное влияние на здоровье человека и окружающую среду.
• Долгий срок службы. При соблюдении технологии монтажа, материал прослужит как минимум 100 лет, не теряя первоначальные свойства.
• Уникальность. При решении большинства строительных задач просто невозможно подобрать достойный аналог геосинтетическому полотну.
• Высокая адгезия с бетоном, асфальтом, грунтом.
• Устойчивость к воздействию агрессивных сред и атмосферных явлений. Геосинтетики сохраняют свои качества в широком температурном диапазоне и устойчивы к резким перепадам холода и жары.

Свойства

Основные свойства во многом зависят от состава материала. Перед тем как выпустить товар на рынок, заводы-производители тщательно тестируют его, и затем снабжают перечнем характеристик. Выбирая геосинтетику, важно учитывать следующие ее параметры:

• Прочность на растяжение (кН/м). Она говорит о максимальной силе разрыва, которую способно выдержать изделие.
• Продавливание (Н). Здесь также измеряется максимальная прочность материала, но уже под другим типом нагрузки. В зависимости от результатов, полученных во время испытания, геоматериалы делят на несколько классов. Первый класс — от 500 до 1000 Н, второй — 1000-1500 Н, третий — 1500-2500 Н, четвертый — более 2500 Н.
• Сопротивление проколу. Для исследований применяют специальный конус, которым пытаются проткнуть материал. Результатом становится определение плотности полотна. При этом проводятся испытания как вдоль, так и поперек материала. Если плотность равна в обоих случаях, его называют двуосным, если нет — одноосным.

Применение для строительства дорог

Геосинтетические материалы в дорожном строительстве применяются повсеместно. Они позволяют продлить срок эксплуатации покрытия. Наиболее востребованы следующие их виды:
Геосетка. Обеспечивает дополнительное армирование, что позволяет придать асфальту и бетону большую прочность. В состав геосетки входит стекловолокно, которое отличается тягучестью и легко справляется с механическими растяжениями. Материал выдерживает резкие перепады температур, не теряет своих свойств в диапазоне от -70 до +350 градусов. Без геосетки редко обходится дорожное покрытие из дорогостоящих материалов. Например, декоративной плитки или брусчатки.
Георешетка. Позволяет разделять слои насыпного покрытия и грунта. Ячеистая структура материала приводит к тому, что щебень фиксируется в решетке. Это не дает ему смешиваться с другими материалами и смещаться на наклонных поверхностях. Повышается прочность и упругость дорожного полотна. Часто в дорожном строительстве используют двухосную георешетку. Это укрепляет откосы. В итоге щебень остается на месте даже при длительной эксплуатации и под воздействием атмосферных и технологических процессов. К преимуществам материала относят и более быструю подготовку дорожного полотна.
Геокомпозит. Используется для обустройства дренажа и отлично справляется с отведением грунтовых и ливневых вод. Благодаря этому не допускается повышенное увлажнение отдельных участков, а также предотвращается водная эрозия.
Геотекстиль. Позволяет сэкономить количество сыпучего материала, обеспечивая его равномерное распределение. При использовании геотекстиля можно обойтись щебнем или гравием меньшей фракции. Подходит для всех типов дорог, в том числе для автострад с высокой механической нагрузкой.
Геомембраны. Производят из битума или полимера. Их основная задача — гидроизоляция. Материал обладает нулевой водопроницаемостью, что защищает покрытие от грунтовых вод. Также геомембраны выполняют армирующую функцию, вентиляцию и дренаж.
Геоматы. Изготавливают из волокон полимеров, скрепленных между собой механическим или термическим способом. Хаотичная структура материала защищает почву от эрозии, независимо от наличия на ней растительности.
Геокамеры. Их используют в качестве формы для заполнения сыпучими материалами. Востребованы в дорожном строительстве и строительстве гидротехнических сооружений.