Геотекстиль для грунтів та зернистих шарів MacTex

Геотекстиль являє собою плоскі текстильні структури із синтетичних волокон, з'єднаних голкопробивним та/або термічним способом. 


Геотекстиль MacTex®  використовується в різних областях, в основному для поділу, фільтрації та захисту, і є основою багатьох інших композитних виробів у поєднанні з іншими геосинтетичними матеріалами. Їх якість і характеристики можуть змінюватись в залежності від довжини волокон, використовуваного полімеру, процесу складання і т. д.

Геотекстиль MacTex® виконує такі функції:

1. Розділення. Під розділенням розуміється запобігання перемішуванню суміжних неподібних грунтів та/або різнофракційних матеріалів за допомогою геотекстилю. 
Використання геотекстилю для розділення зберігає і покращує однорідність і функціональність різнофракйних суміжних матеріалів. 
При цьому механізм роботи геотекстилю розглядається для двох випадків:
 - фракційний матеріал укладається поверх слабкої грунтової основи;
 - на фракційний матеріал також прикладається вертикальне навантаження, наприклад, від автомобільного або технологічного транспорту.
Завдяки розділенню за допомогою геотекстилю досягаються наступні цілі:
1) Геотекстиль запобігає проникненню щебеню або фракційного матеріалу в грунти слабкої основи;
2) Геотекстиль запобігає забрудненню фракційного матеріалу ґрунтами основи.
Таким чином, завдяки геотекстилю MacTex® не відбувається зниження несної здатності зернистого шару. Проникнення мілких ґрунтових частинок в чистий фракційний (щебеневий) шар особливо проявляється під динамічним навантаженням і має назву “ефект закачки”. Такі ґрунтові частинки виконують роль змащування між окремими щебінками і можуть суттєво знизити зчеплення між ними і, як наслідок, знижується міцність на зсув всього крупнозернистого шару. 
Крім того, незабруднений матеріал краще виконує свої дренажні функції та краще протистоїть ефекту морозного промерзання.

Рисунок 1 ― Ефективність розділення
а) без геотекстилю – змішування частинок зернистого шару з ґрунтом основи;
б) з геотекстилем – відсутність змішування, краще ущільнення

2. Стабілізація та укріплення. Стабілізація полягає в тому, що геотекстиль сприймає на себе  напруження розтягу від зернистого шару засипки, який в звичайних умовах має малу міцність на розтяг при прикладанні вертикальних зусиль, що покращує умови роботи ґрунту основи. 
Чим вищий початковий модуль (жорсткість) геотекстилю, тим ефективніше він виконує функцію стабілізації. Геотекстилі з малим початковим модулем, наприклад, звичайні голкопробивні матеріали мають велику деформацію і забезпечують мале укріплення. Високий початковий модуль та оптимальне видовження геотекстилю важливі для того,  щоб він міг витримати великі місцеві деформації та бути стійким до пробивання та механічних пошкоджень.
Геотекстиль MacTex® є матеріалом з високим початковим модулем та оптимальним видовженням.
Існує три окремих механізми, за якими геотекстиль може стабілізувати крупнозернистий шар і покращити його опірність постійним деформаціям під повторним навантаженням:
– обмеження і утримання;
– мембранний механізм;
– місцеве укріплення. 

Рисунок 2 ― Механізм стабілізації матеріалу основи
1 – обмеження і утримання; 2 – мембранний механізм; 3 – місцеве укріплення

Є два типи механізму утримання та обмеження. Один тип відноситься до випуклих ділянок поза колією накату, де створюється вертикальний тиск.  Другим типом є обмеження, яке геотекстиль забезпечує коли крупнозернисті частинки намагаються переміститись з областей навантаження. Іншими словами геотекстиль надає міцності на зсув крупнозернистому шару, що підвищує його модуль (несну здатність), і внаслідок чого зменшується напруження стиску на основу завдяки кращому розподілу навантаження від коліс автомобільного транспорту.
Мембранний механізм ефективний, коли геотекстиль вкладається на слабкий грунт, до якого прикладається вертикальне навантаження, наприклад, від технологічного будівельного транспорту. В цьому випадку на геотекстиль через зчеплення щебеневого матеріалу з полотном передаються площинні напруження розтягу, в результаті чого полегшуються умови роботи ґрунту основи, який не здатний сприймати ці напруження. Тому це має велике значення для влаштування тимчасових дорожніх конструкцій, де першочерговим є зменшення колійності та забезпечення проїзду. Чим вищий початковий модуль геотекстилю (жорсткість матеріалу), тим вищий ефект зменшення колійності він надає. Для таких цілей використовують термічнозʼєднані та термічно скріплені геотекстилі. Звичайні голкопробивні геотекстилі, через значне видовження (понад 100%) при мінімальних навантаженнях, для таких конструкцій не підходять.
Механізм локального укріплення. Навантаження на окремі зернисті частинки може викликати місцеві руйнування в основі. Геотекстиль з високим початковим модулем дозволяє розподілити ці навантаження та зменшити напруження. Оптимальне видовження геотекстильного матеріалу на рівні від 50 до 65 % запобігає місцевому пробиванню та дозволяє геотекстилю розтягуватись навколо каменя, який його пронизує.

3. Армування. Геотекстиль (а також геогратка) працює як армуючий елемент в межах ґрунтової товщі чи в комбінації з зернистим або монолітним матеріалом, завдяки чому утворюється композитна структура (матеріал), що має покращені характеристики міцності і деформативності порівняно з вихідним неармованим ґрунтовим чи монолітним шаром. Наприклад, геотекстилі і геоґратки використовуються щоб додати конструктивному зернистому шару міцності на розтяг і тим самим змінити умови передачі вертикального навантаження на підстилаючу основу. Армування є ефективним при спорудженні насипів на слабких основах, а також при необхідності влаштування крутих ненормативних укосів. Армування геотекстилем та геоґратками також виконують в місцях утворення локальних порожнин (просідань) в основах несучих зернистих шарів. 

4. Одночасне розділення та армування. Поєднати функції розділення та армування дозволяють геокомпозіти MacTex® С2, що складаються з нетканого полотна з нескінченних ниток, армованого високоміцними поліестеровими волокнами. Геокомпозити виготовляються з різною міцністю на розрив, як одновісні, так і двовісні, а також можуть за замовленням виготовлятися  під характеристики замовника. 
Геокомпозити MacTex® С2 застосовуються для армування і стабілізації ґрунтів основ доріг і насипів, схилів, дренажу та підвищення несучої здатності грунту. 
Геокомпозити MacTex® С2 застовуються як комплексне рішення для зведення армованих насипів та інженерних споруд і  забезпечують прекрасне зчеплення з грунтом і водопроникність в площині, завдяки чому зменшується поровий тиск води і спрощується процес будівництва. 
         Вони мають наступні переваги:
 - низька повзучість дозволяє здешевити конструкцію;
 - структура поверхні і гнучкість матеріалу забезпечують відмінну взаємодію з грунтом;
 - водопроникність в площині матеріалу зменшує надлишковий поровий тиск води;
 - стабільна фільтрація і розділення шарів грунту;
 - легке укладання за одну робочу операцію.
Крім того, геокомпозити MacTex® С2 забезпечують дренаж в площині полотна, що дозволяє швидко знизити поровий тиск і підвищити міцність грунту на зcув.
Геокомпозити  MacTex® С2 одночасно виконують функції розділення, армування, стабілізації, фільтрації і дренажу. Тобто єдиний такий геокомпозит  замінює собою і геотекстильне полотно для розділення шарів, і геогратку для їх армування.

5. Фільтрація та дренаж. Функція фільтрації необхідна при будівництві дамб та грунтових насипів, влаштуванні ґрунтових основ, здійсненні контролю за ерозією, а також для забезпечення дренажу дорожніх конструкцій.
 – під час здійснення контролю за ерозією;
Геотекстиль MacTex® при використанні виконує всі зазначені функції одночасно, а в дренажних конструкціях забезпечує довготривалу надійну фільтрацію та запобігає забиванню дренажних труб і дренажних зернистих шарів.
Застосування геотекстилів та геокомпозитів MacTex® є найбільш ефективним між крупно - та дрібнозернистими шарами конструкцій дорожніх одягів, між конструкцією дорожнього одягу та ґрунтом земляного полотна, в основах тимчасових доріг, в основах насипів (особливо при слабких грунтах та/або високому рівні ґрунтових вод), а також в конструкціях з використанням з/б плит або плиток ФЕМ.





Рисунок 3 ― Приклади застосування геотекстилів та геокомпозитів  MacTex®,
розділення та стабілізація основи при поширенні дороги



Основні технічні характеристики геотекстилю MacTex®

Технічні характеристики термічно скріпленого геотекстилю MacTex® H

Технічні характеристики голкопробивного геотекстилю MacTex® N

В таблицях наведені характеристики марок, що найчастіше застосовуються. Характеристики інших марок надаються за запитом.
Компанія “Maccaferri” може виробити геотекстиль та геокомпозити  з потрібними технічними характеристиками, що відрізняються від стандартних марок, на замовлення.