Geosintetici in costruzione

rinforzo dell'asfalto ghana

Un materiale versatile ed economico

Geosintetici e hanno dimostrato di essere tra i materiali di modifica del terreno più versatili ed economici.

La misurazione complessiva del mercato mondiale per l'utilizzo del geotessile è stimata in circa 700million m2 ogni anno e il loro uso si sta rapidamente espandendo in progetti di edilizia sia pubblici che privati ​​man mano che usi innovativi e nuovi prodotti continuano ad apparire sul mercato. Il motivo per cui i geosintetici stanno gradualmente guadagnando popolarità nell'edilizia è che i polimeri hanno la capacità di risolvere i problemi geotecnici in misura maggiore rispetto alle tecniche convenzionali.

Uno sguardo alla storia rivela che nei primi anni di 1970 i materiali venivano introdotti nel settore edile come tessuti per ingegneria civile, dove venivano usati solo in applicazioni di ingegneria civile, in seguito venivano chiamati tessuti geotecnici che venivano usati nell'ingegneria del suolo. Tuttavia, in 1982 il termine "geotessile" è diventato sufficientemente adatto ai materiali tessili che trovano impiego nell'ambiente del suolo. Questi materiali sono diventati noti come "geomembrane" utilizzati in ambienti geotecnici. Per comprendere il materiale polimerico è stato introdotto un nuovo termine "materiali geosintetici" (polimerici) che ora vengono utilizzati nel settore delle costruzioni.

Mentre l'industria geosintetica continua a crescere, vengono introdotti sul mercato prodotti nuovi e innovativi. Vengono in vari nomi a seconda della loro natura, caratteristiche e materiale utilizzato. La gamma è ampia; geotessili, fodere di argilla, geocell, geofoam, geomembrane e molti altri. La principale differenza tra loro è il modo in cui sono realizzati o applicati al fine di ottenere caratteristiche uniche. Ad esempio, i geotossili sono costituiti da fibre sintetiche utilizzate per applicazioni di separazione, rinforzo, filtrazione, drenaggio e protezione. D'altra parte le geomembrane che rappresentano il più grande gruppo di geosintetici sono fogli di plastica piuttosto impermeabili che esistono in due gruppi principali di geomembrane; calandrato ed estruso. Le geomembrane calandrate si formano lavorando e appiattendo una formulazione viscosa fusa tra i rulli controrotanti, che vengono utilizzati in applicazioni uniche che forniscono resistenza alla trazione e migliorano la resistenza allo strappo e alla perforazione. Le geomembrane estruse sono semplicemente prodotte fondendo resina polimerica, o trucioli, e forzando il polimero fuso attraverso uno stampo usando un estrusore a vite con un uso principale per migliorare l'attrito dell'interfaccia tra la geomembrana e i terreni adiacenti o altri geosintetici. Sono ampiamente utilizzati nel contenimento come barriera liquida o al vapore o entrambi, anche in discariche, impiantamenti superficiali, canali e altre strutture di contenimento.

Le aree di applicazione di questi materiali sono numerose e in costante crescita. Le principali funzioni sono separazione, rinforzo, filtrazione, drenaggio o contenimento.

Principali aree di utilizzo
Nell'area dei geotessili i più comuni sono i tessuti e non tessuti che, come suggeriscono i nomi, sono filamenti che sono o tessuti o distribuiti casualmente in strati. Circa il 75% dei geotessili è non tessuto sotto forma di graffette termosaldate costituite da polimeri sintetici che pesano da 120gm a 250gm / m2. D'altra parte, la gamma di mercato dei tessuti si attesta a circa il 15%, costituito da un film in polipropilene a fessura leggera economico e leggero fino a 2000gm m2. Il restante 10% è rappresentato da geogriglie, georeti e tappeti anti-erosione in tutto il mondo.

In Africa, i sistemi di rivestimento in geomembrana sono il materiale geosintetico più comune utilizzato a causa della loro idoneità nel drenaggio su strade e ferrovie, piattaforme di lisciviazione, discariche e siti minerari. Come l'Ing. John Alexander di Geosynthetics Technology Ltd, spiega, i geocompositi di drenaggio sono invece i più ignorati, a causa della mancanza di conoscenza della loro esistenza da parte degli specificatori e del risparmio sui costi.

Il più grande vantaggio realizzato è l'utilizzo dei geotessili nelle costruzioni su aree umide o argillose, in particolare nelle aree remote dove il trasporto e il trasporto sono molto costosi, hanno vantaggi sia tecnici che finanziari come nuova metodologia di progettazione.

Nella costruzione di strade i geosintetici vengono utilizzati per rafforzare le sezioni di base, migliorare la superficie e migliorare il drenaggio. I materiali rinforzano, separano e stabilizzano i materiali di sottofondo e di base fornendo i vantaggi di ridurre i requisiti aggregati, semplificando la costruzione, aumentando la durata della strada e riducendo la manutenzione futura. I geosintetici prevengono anche gli incidenti in quanto sono in grado di resistere a grandi deformazioni laterali e insediamenti differenziali verticali. Le strutture stradali possono a volte fallire prematuramente a causa dello spostamento laterale e dell'indebolimento dell'aggregato del corso base. Geogriglie o geotessili sono usati per migliorare le prestazioni o ridurre lo spessore di una strada permanente, anche se costruiti su una base ragionevolmente competente. Forniscono resistenza alla trazione nella massa terrestre in luoghi in cui si genererebbero sollecitazioni di taglio nei lavori stradali. Inoltre, consentono un rapido disidratazione del fondo stradale e preservano la loro permeabilità senza perdere le loro funzioni di separazione.

Il geotessile o la geogriglia è un componente importante e un'ottima soluzione alternativa per le ferrovie che combattono i poveri sottofondi e i problemi che possono comportare. I geosintetici sono una caratteristica standard nella costruzione di binari moderni in quanto rendono un metodo di costruzione più efficace. In particolare per i lavori di costruzione di binari ferroviari, i geosintetici sono diventati requisiti. Sono utilizzati per la separazione, la filtrazione e il rinforzo all'interno, sotto e accanto al letto della pista. Impediscono ai materiali di vagare lateralmente a causa di urti e vibrazioni dei treni in movimento.

Erosione e drenaggio

I componenti geosintetici sono parte integrante di materiali erosivi e di sedimenti che vanno da prodotti temporanei come geofibre di pacciamatura idraulica, reti e reti di controllo dell'erosione di plastica, coperte di controllo dell'erosione e recinzioni di limo a tappeti di rinforzo del tappeto erboso ad alte prestazioni, sistemi di confinamento geocellulare, geotessili e tessuto di controllo dell'erosione rivelazioni formate. Questi prodotti sono progettati per aiutare a risolvere i problemi di controllo dell'erosione e dei sedimenti e per fornire una stabilizzazione a lungo termine stabilendo e mantenendo la copertura vegetativa. Il tessuto, che si trova al di sotto di varie forme di rivestimento antistrappo (ad es. Roccia, gabbioni e materassi, unità posizionate con motivi concreti, ecc.), Consente il libero drenaggio dell'acqua trattenendo le multe, evitando coste e altre erosioni. Quando si tratta di drenaggio e filtrazione, gli strati vengono utilizzati in applicazioni civili per rimuovere umidità o particelle fini dal sistema. I geosintetici forniscono un'alternativa ampiamente conveniente, efficace ed economica ai tradizionali strati di filtrazione di aggregati e sabbia. Il loro significato è quello di rimuovere l'acqua e altri liquidi fornendo allo stesso tempo un'eccellente ritenzione del suolo, garantendo un drenaggio a flusso libero a lungo termine senza perdita di terreno. Le applicazioni includono muri di sostegno, campi sportivi, dighe, canali, bacini idrici e rotture capillari. Anche gli scarichi di lastre, bordi e stoppini sono geocompositi utilizzati per varie situazioni di drenaggio del suolo e delle rocce.

discariche

Il rinforzo geosintetico nelle applicazioni in discarica coinvolge le strutture convenzionali del terreno rinforzato e la stabilizzazione dell'impiallacciatura con rinforzi posizionati lungo il pendio della discarica e ancorati alla cresta. Le coperture delle discariche e le fodere di base sono posizionate orizzontalmente ai rinforzi geosintetici, che sono attaccati ai rifiuti solidi, e il rinforzo in fibra per aumentare la resistenza al taglio del materiale del rivestimento del suolo e la resistenza al taglio dell'interfaccia tra il rivestimento del suolo e le geomembrane a trama.

Il Dr. Filshill Archie di InterGeo Services afferma che uno dei più grandi mercati per i geosintetici è l'uso di geotessili per strade asfaltate e non asfaltate, poiché fungono da separatori tra sottofondo e aggregati nella costruzione di strade. Ciò può rivelarsi molto utile in Africa, dove la maggior parte delle strade non è asfaltata e spesso non è percorribile durante la stagione delle piogge. La loro funzione è quella di eliminare la base aggregata persa nel sottofondo che può ridurre la durabilità della carreggiata e creare buche. Dimostrano inoltre un grande valore nella costruzione di strade su terreni morbidi grazie alla loro elevata resistenza e argini che possono ridurre la quantità di rimozione di terreni non idonei, aggiungendo che aumentano il valore dell'analisi del ciclo di vita.

Tra i vantaggi e i motivi per cui l'ingegneria civile in Africa dovrebbe deviare e abbracciare i metodi di costruzione durevoli e duraturi comprovati è perché i geosintetici sono privi di stress quando si tratta di installazione. Aumentano anche l'efficienza minimizzando l'inquinamento delle risorse naturali stabilizzando le aree che sono frequentemente e intensamente utilizzate da persone, animali o veicoli attraverso l'istituzione di una copertura vegetativa. I geosintetici sono anche noti per essere resistenti agli agenti chimici e agli organismi biologici che si trovano di solito nei suoli. Si stabilizzano contro il degrado dovuto all'esposizione a breve termine alle radiazioni ultraviolette.

COMMENTO 1

  1. Sono un ingegnere civile neolaureato e mi sto davvero interessando all'industria dei geosintetici. Grazie, ho letto il tuo articolo e ho davvero imparato molto da esso. Ora lavoro in un'azienda coinvolta in Geosynthetics.

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