Классификация геосинтетических материалов IGS

В классификации, предложенной Международным Геосинтетическим обществом (IGS), к геосинтетикам относятся различные материалы: текстиль, резина и пластик, битумо-полимерные мембраны, бентониты. Все эти материалы имеют следующие общие характеристики: они выпускаются в рулонах (шириной от 1,0 м до 6,0 м), иногда в панелях. Все они полностью готовы к использованию при геотехнических работах.

Обозначение различных видов геосинтетиков по версии IGS:

GT – геотекстиль;
GG – георешётка;
ВТ – биотекстиль и биомат;
GA – геомат;
GL – геоячейка;
GN – геосетка;
GCD – геосинтетики для дренажа;
GCL – геосинтетическая глинообкладка;
GMS – синтетическая геомембрана;
GMB – битумная геомембрана.

Геотекстиль (GT)

Геотекстиль, внешний вид Геотекстили делятся на два вида: тканые и нетканые.

Нетканые геотекстили — плоские конструкции из синтетических волокон, беспорядочно скрепленных между собой в результате механической, термической или адгезивной обработки. В зависимости от длины волокон нетканые геотекстили могут быть длинноволокнистыми или коротковолокнистыми.
Тканые геотекстили — плоские правильные конструкции, изготовленные путем переплетения двух или более групп синтетических нитей: основа пряжи (параллельно направлению материала) и уток пряжи (перпендикулярно основе пряжи). В зависимости от перпендикулярной нити и типа плетения тканые геотекстили делятся на моноволокнистые, ленточные (приплюснутая резина) и DOS (направленно ориентированные структуры: нитяная основа с вкраплениями уточин.

Георешётка (GG)

Георешетка, внешний вид В нашей стране более распространено название Геосетки.

В зависимости от способа производства различают штампованные, тканые или связанные георешётки. Основная область применения георешетки (учитывая их особую структуру, обеспечивающую плотное размещение частиц почвы, которая помещается в отверстия) — армирование грунта.

Штампованные георешётки — конструкции из полимера (обычно полиэтилен или полипропилен высокой плотности), которые штампуются, а затем растягиваются в одном или двух направлениях. Однонаправленные георешетки обладают длительной устойчивостью к растяжению, одинаковой в обоих направлениях (20-30 кН/м).
Тканые георешётки — плоские конструкции из сетки высокомодульных синтетических тканей (обычно полиэстер), покрытых защитным слоем. Это позволяет гарантировать прочность соединений конструкции.
Связанные (скрученные) георешётки — плоские конструкции, в которых синтетические материалы/нити соединяются между собой при помощи скручивания на одинаковом расстоянии. Эти георешётки обычно состоят из стержней, изготовленных из высокопрочного полиэфирного волокна, и покрытия из полиэтилена. Сопротивление в разных направлениях может варьироваться от 15 до 1350 кН/м.

В соответствии с технологией изготовления этот материал делится на две группы: однонаправленные и двунаправленные.

Биотекстили и биоматы (BT)

Биотекстиль, внешний вид Биотекстили производятся из натуральных волокон (джут, кокосовое волокно, солома, сизаль и т.д.), переплетенных для образования плоских конструкций, которые способны принять различную форму в зависимости от ландшафта.

Биотекстили состоят из природных материалов, поэтому применять их можно для решения таких проблем как, например, защита склонов от эррозии до появления на них растительности. Их функция временная – обеспечение устойчивости в первой фазе.

Биоматы обычно прокладываются между синтетическими сетками (из полипропилена или полиамида) или натуральными материалами (например, джут). Толщина биоматов составляет около 10 мм.

Геоматы (GA)

Геомат, внешний вид Геоматы производятся из синтетических волокон (полиэтилен высокой прочности, полиамид, полипропилен и др.), спутанных между собой для образования слоя в 10-20 мм, принимающего любую форму. Для геоматов характерна высокая пористость (в среднем более 90%).

Геоматы применяются на склонах для увеличения устойчивости к эрозии, вызванной дождевыми потоками, и действуют как поверхностное укрепление до появления растительности.

Геоматы могут быть использованы также в качестве защиты от эрозии на берегах каналов и небольших рек. Их применение ограничено защитой части берега, который обычно бывает сухим и подвергается воздействию только вследствие дождя или дождевых потоков.

Как и геосетки в некоторых случаях геоматы могут быть использованы для отвода жидкости (дренажа) вместе с геотекстилями и/или геомембранами: их применение в данных целях ограничено проектами, в которых геосинтетики подвергаются постоянному небольшому сжатию.

Геоячейки (GL)

Геоячейки, внешний вид Геоячейки изготавливают из лент синтетического материала, скреплённых между собой в контрукцию, напоминающую пчелиные соты. Высота может варьироваться от 100 до 300 мм.

Основная функция Геоячейки – удерживать почву или другой сыпучий материал. Склоны укрепляют посредством заполнения геоячейки грунтом или иным сыпучим материалом.

Геосетка (GN)

Геосетки — петельчатая конструкция из перекрывающих друг друга нитей под постоянным углом (60-90 град.). При этом образуются одинаковые отверстия шириной от 10 до 200 мм. Они получаются путем штамповки полимера (обычно это полиэтилен высокой прочности) и сварки нитей.

Геосетки в комбинации с геотекстилями могут служить в качестве фильтров и/или геомембран, образующих барьер; могут выполнять и дренажные функции.

Геосинтетики для дренажа (GCD)

Материал для дренажа, внешний вид Геосинтетики для дренажа могут быть изготовлены из однородных или композитных элементов. В первом случае — это обычно формованные синтетики со специальным профилем, обеспечивающие максимум дренажа при укладке на плоскую поверхность (подпорные стенки, фундаменты и т.д.).Во втором случае они изготавливаются путём соединения в процессе производства слоя геосетки (геомата или формованных элементов), помещенных между двумя слоями геотекстиля. Средний слой выполняет роль дренажа, а верхний и нижний слои работают в качестве фильтров.

Иногда геокомпозиты для дренажа могут состоять из одного слоя геотекстиля и геосетки (геомата или формованного элемента). Для специальных целей геокомпозиты могут состоять из геотекстиля, который служит фильтром; геосетки (геомата или формованного элемента), выполняющих дренажные функции (отвод жидкостей) и геомембраны в качестве барьера.

Толщина геокомпозитов для дренажа — от 5 до 30 мм.

Геосинтетические глинообкладки или бентонитовые маты (GCL)

Бентонитовый мат, внешний вид Это материалы, изготовленные из глины (бентонита) и геосинтетиков: тонкий слой набухшей глины помещён между двумя слоями геотекстиля или прикреплён к синтетической геомембране. В настоящее время на рынке существует три типа бентонитовых матов:

Слой бентонита между двумя слоями геотекстиля. Между собой эти два слоя соединяются швом или с помощью спиц. Такое крепление повышает сопротивление сдвигу. Если необходимо соединить две секции материала, они укладываются внахлест. Если крепление производится с помощью спиц, то бентонит укладывают по всей поверхности между уложенных внахлест секций геотекстиля. После увлажнения бентонита фиксация происходит автоматически, и нет необходимости в дополнительном механическом креплении.
Натриевый бентонит, смешанный с растворимым в воде клеем, между двумя слоями геотекстиля. Клей удерживает материал во время транспортировки и при укладке. Нижний слой геотекстиля тонкий, изготовлен из неплотного материала, чтобы бентонит после увлажнения легко проходил через отверстия геотекстиля, автоматически скрепляя верхний слой.
Бентонит, смешанный с клеем, который обеспечивает прочность склейки бентонита и HDPE-геомембраны. Крепление между секциями происходит так же, как и во втором типе.

Синтетические геомембраны (GMS)

Синтетическая геомембрана, внешний вид Синтетическая геомембрана может быть однородной или армированной. Это зависит от того, есть/нет в ее структуре армирующие (синтетические или металлические) элементы .
Геомембраны бывают пластичные или эластичные.

Пластичные мембраны — это листы толщиной 0,5 – 2,5 мм. Такие мембраны производятся с помощью различных методов (календрование, экструзия, нанесение). Так таких мембран характерна низкая проницаемость.

Календрование: смесь, состоящая из термопластикового полимера (LDPE, HDPE, PVC, PP) и ряда добавок со специальными функциями, плавится и доводится до необходимой толщины с помощью нагретых роликов. Ширина составляет 1-2 метра.
Экструзия: смесь, состоящая из термопластикового полимера (LDPE, HDPE, PVC, PP) и ряда добавок со специальными функциями, плавится и выдавливается под давлением через круглое отверстие. Трубовидное образование поддерживается во вздутом состоянии при помощи вакуума, затем охлаждается, отрезается и разворачивается для получения плоских листов шириной от 2 до 6 метров.
Нанесение (обычно применяется для PVC): смесь, состоящая из PVC (в состоянии пластизола) и ряда добавок (обычно это пластификаторы) наносится холодной и затем расплавленной для получения плоских листов шириной 1-2 метра.

Эластичные геомембраны — это листы толщиной от 0,5 до 2 мм, которые характеризуются низкой проницаемостью. Производство состоит из двух фаз:

производство однородной смеси из невулканизированного полимера (необработанная резина) и серии добавок со специальными функциями;
смесь проходит через нагретые ролики для приобретения необходимой толщины и вулканизации. При этом получаются плоские листы шириной от 1 до 2 м.

Битумные геомембраны (GMB)

Битумная геомембрана, внешний вид Битумные геомембраны — листы толщиной 3-6 мм и шириной 1-1,5 м. Производятся они путём обработки расплавленной смеси (битум, пластичные и/или эластичные полимеры и минеральные наполнители). Характеризуются крайне низкой проницаемостью.

В процессе производства (нетканая или тканая основа (из полиэстера или стекловолокна) обогащается расплавленной смесью, охлаждается, помещается между несклеивающимися листами и скатывается в рулоны.