Все, что нужно знать о геосинтетических материалах

Геосинтетические материалы – это класс строительных материалов, выполненных в виде сетки, ткани или других вариантов. Они предназначены для создания гидроизоляционного, защитного или армирующего слоя или прослойки при гидротехническом строительстве, укладке дорожного полотна, строительстве резервуаров, хранилищ и подземных сооружений, создании ландшафта и многих других отраслях.

Геосинтетические материалы создаются на основе полимерных волокон. Для производства геосинтетика чаще всего используют полиэтилен, полиамид, полипропилен, полиэфир или полиэстер. Свойства геосинтетика зависят от используемого полимера для его производства.

Раньше геосинтетик применяли только в геотехнике для предотвращения смешивания различных слоев грунта. С развитием технологий и созданием различных видов материала и геосинтетических наполнителей области и способы применения, а также назначение материала значительно расширились. Сейчас его применяют в строительстве, реконструкции дорожного покрытия, садоводстве и ландшафтном дизайне (геопластик).

Существуют различные виды геосинтетических материалов и их назначение, для каждого из них есть свой ГОСТ. Их объединяют качественные характеристики:

• влагостойкость;
• устойчивость к агрессивной среде;
• прочность и долговечность;
• простота монтажа;
• экологичность;
• устойчивость к гниению и механическим повреждениям.

В первую очередь геосинтетические материалы можно разделить на 2 большие группы по основной характеристике:

• водопроницаемые для дренажных работ;
• водонепроницаемые для гидроизоляционных работ.

По составу, способу производства и сфере применения геосинтетические материалы делятся на:

• геомембраны;
• геотекстиль (нетканые полотна, технические ткани из нитей и волокон);
• решетки и сетки;
• геокомпозиты.

Геомембраны (бентомат) – это гидроизоляционный материал. Полотно выполнено из 3 слоев, верхний и нижний слой – геотекстиль (один слой нетканый, другой тканый), а средний слой – бентонитовые гранулы (бентонит натрия). Слои соединены между собой иглопробивным способом. Гранулы при соприкосновении с водой образуют плотную гелиевую массу, еще ее называют «глиняный замок» или «бентонитовая глина». Именно эта масса препятствует проникновению влаги (воды). Часто бентоматы дополняют четвертым слоем из полиэтиленовой мембраны. Это увеличивает стойкость к гидростатическому напряжению. Бентоматы используют для защиты фундамента и подземных сооружений от грунтовых вод любого типа. Либо для защиты почвы от проникновения вредных промышленных или химических отходов.

Геотекстиль производят из полипропиленовых волокон (полиэфирных) иглопробивным или фильерным способом. Материал обладает высокой устойчивостью к воздействию агрессивных химических соединений. Нетканое полотно называют дорнитом, а тканое – геотканью. Дорнит отличается высокой устойчивостью к воздействию химических соединений, местному механическому повреждению и воздействию грибков и плесени. У геополотна высокий модуль упругости, что позволяет использовать его в качестве армирующего слоя при незначительных нагрузках и деформациях.

Решетка геосинтетическая представляет собой сотовую конструкцию из полимерных или синтетических лент. Ячейки прочно соединены между собой в шахматном порядке, благодаря чему у материала высокий показатель прочности при натяжении или растяжении. При растяжении решетка образует довольно прочный каркас, он необходим для удержания внутреннего наполнителя в форме. В растянутом виде полые ячейки решетки заполняются грунтом или другим материалом и создают прочную конструкцию. В сложенном состоянии решетка занимает мало места и удобна для транспортировки.

Сетки представляют собой плотное переплетение синтетических или полимерных нитей под прямым углом в определенном порядке. Все отверстия должны быть одинаковыми, их размер может быть от 2,5 до 40 мм2. Иногда сетку дополнительно пропитывают специальными полимерными составами, увеличивая показатели разрывной нагрузки. Ее часто используют в сочетании с другими геосинтетическими материалами. Геоматы – это трехмерный материал из хаотично переплетенных полимерных нитей. Они надежно соединены между собой термическим методом. Материал водопроницаем, при этом он легкий и прочный. Широкое применение такие маты получили для защиты почвы от эрозии.

Применение геосинтетических материалов намного облегчило и изменило принцип строительных работ при укреплении грунта, оснований опорных или подпорных конструкций. Такие работы больше не занимают много времени и финансовых затрат, при их выполнении не требуется большого количества бетонных смесей. В настоящее время для укрепления грунта используют геосинтетики (сетки, ткани ли решетки) и песок. Геосинтетик – долговечный материал, его легко использовать, он удобен при транспортировке, в сложенном виде в заводской упаковке не занимает много места.

При строительстве геосинтетики выполняют разные функций в зависимости от вида и характеристики материала:

• армирование, при укреплении оснований, стенок и откосов;
• разграничение слоев дорожных материалов или земляных слоев;
• изолирование сооружения от проникновения влаги;
• фильтрация воды в системах водоснабжения;
• уменьшение или полное снятие напряжения от фильтрационного потока с сооружения.

Геосинтетики часто применяют в дорожном строительстве и реконструкции покрытия автомобильных дорог. Материал в разы улучшает качество дорожного покрытия благодаря своей высокой прочности, показателям адгезии с грунтом и асфальтобетоном. Также геосинтетик имеет высокие показатели устойчивости к агрессивному воздействию окружающей среды, химическим и биологическим веществам.

В ландшафте армирование земляного полотна геосинтетическими материалами позволяет увеличить несущую способность почвы. С их помощью укрепляется береговая линия, создаются набережные. Благодаря материалу можно сохранить ландшафт и озеленить даже самые крутые склоны и откосы, удержать корневую систему в верхних слоях почвы и сдержать «соскальзывание» почвы.

Материалы подходят для использования при строительстве резервуаров, фундаментов для различных построек и подземных хранилищ для химических и бытовых отходов. Они помогут сдержать химически опасные элементы от проникновения в почву и грунтовые воды. Использование геосинтетических материалов безопасно для окружающей среды. Полотна создают из полимеров, которые не оказывают негативного эффекта на природу. Геосинтетик признан экологически безопасным и эффективным материалом. Строительство проходит с минимальным разрушением и вмешательством в окружающую среду.

Благодаря геосинтетикам больше не требуется огромное количество бетона, земли, песка и природных камней. В современном мире это очень важный фактор, который следует учитывать при выборе материалов для строительных работ и ремонта. Геосинтетические материалы можно считать незаменимыми в современном строительстве. Применение их по отдельности или в любом сочетании расширило возможности геотехники, порой они являются единственным возможным решение при строительстве новых магистралей или укладке железных дорог, для укрепления грунта и защиты почвы от эрозии.