Schutz-Geotextil

Produkteinführung:

Schutz-Geotextilien sind durchlässige Geokunststoffe, die aus hochmolekularen Polymeren (wie Polypropylen, Polyester, Polyethylen usw.) durch Verfahren wie Spinnen, Nadelfilzen, Weben, thermisches Binden oder chemisches Binden hergestellt werden. Sie dienen als „technisches Gewebe“ in Bereichen wie Tiefbau, Wasserbau und Verkehrstechnik und werden hauptsächlich zur Verbesserung der Bodeneigenschaften und zur Erhöhung der Stabilität von Ingenieurbauwerken eingesetzt. Sie sind ein unverzichtbares Schlüsselmaterial im modernen Infrastrukturbau.

Definition von Geotextil

Aus der Perspektive des Materialwesens und der funktionalen Positionierung kann Geotextil als ein durchlässiges, flächiges Strukturmaterial definiert werden, das aus synthetischen Fasern oder Naturfasern (hauptsächlich synthetische Fasern in der modernen Technik) durch spezielle Verarbeitungstechniken hergestellt wird und Funktionen wie Filterung, Entwässerung, Isolierung, Verstärkung und Schutz aufweist.

Seine Kernattribute müssen zwei wichtige Bedingungen erfüllen:

Durchlässigkeit: Im Gegensatz zu Kunststofffolien (Geomembranen) weist Geotextilien eine gewisse Porosität auf (normalerweise 30 % – 90 %), die es Wasser oder Gasen ermöglicht, in das Material oder entlang seiner Oberfläche einzudringen, was die Grundlage für die Erfüllung der Filter- und Entwässerungsfunktionen bildet.

Technische Anwendbarkeit: Es ist eine ausreichende mechanische Festigkeit (Zugfestigkeit, Reißfestigkeit, Durchstoßfestigkeit) und Alterungsbeständigkeit (UV-Beständigkeit, Säure- und Laugenbeständigkeit, mikrobielle Erosionsbeständigkeit) erforderlich, um sich an die langfristigen Auswirkungen komplexer technischer Umgebungen wie Boden, Wasser und Klima anzupassen.

Kerneigenschaften von Geotextilien

Die Eigenschaften von Geotextilien werden durch ihre Rohstoffeigenschaften und Verarbeitungstechniken bestimmt, die sich in den folgenden sechs Punkten zusammenfassen lassen:

1. Hervorragende mechanische Eigenschaften

Hohe Zugfestigkeit: Synthetische Fasern (wie Polyester und Polypropylen) haben eine um ein Vielfaches höhere Zugfestigkeit als Baumwolle. Nach der Verarbeitung kann die Längs-/Querzugfestigkeit von Geotextilien 10–100 kN/m erreichen (je nach Spezifikation), wodurch sie der durch Bodenverformung verursachten Zugkraft wirksam standhalten können.

Hohe Reiß- und Durchstoßfestigkeit: Durch Nadel- oder Webverfahren werden Fasern miteinander verflochten oder verwebt, um eine dichte Struktur zu bilden, die mechanischer Reibung und Durchstichen durch Bodenpartikel während des Baus standhält und so Materialschäden vermeidet.

Stabiler Elastizitätsmodul: Innerhalb des Spannungsbereichs besteht eine gute lineare Beziehung zwischen Verformung und Spannung, und es kommt zu keiner nennenswerten Verformung aufgrund kurzfristiger Lastschwankungen, wodurch die Stabilität der technischen Struktur gewährleistet wird.

2. Kontrollierbare Durchlässigkeit

Die Durchlässigkeit von Geotextilien wird durch Porosität und Porengröße bestimmt und kann durch Prozessanpassungen bedarfsgerecht angepasst werden:

Die Porosität von Nadelvlies-Geotextilien beträgt normalerweise 70–90 %, und die äquivalente Porengröße (O95) liegt meist zwischen 0,05 und 0,5 mm und eignet sich zur Filtration (verhindert den Verlust von Bodenpartikeln und ermöglicht das Eindringen von Wasser).

Die Porosität von gewebtem Geotextil beträgt etwa 30–60 %, wobei die Poren größer sind, wodurch es sich besser für die Entwässerung eignet (Beschleunigung der Wasserableitung und Reduzierung des Bodenfeuchtigkeitsgehalts).

3. Hervorragende Beständigkeit gegen Umweltalterung

Chemische Korrosionsbeständigkeit: Es weist eine gute Beständigkeit gegenüber Säuren und Basen (wie sauren Substanzen im Boden und Industrieabwasser) sowie Salzen (wie Meerwassersalzen in Küstengebieten) auf und wird durch chemische Reaktionen nicht abgebaut oder erfährt einen plötzlichen Festigkeitsabfall.

Anti-UV-Alterung: Einige Geotextilien werden mit Anti-UV-Mitteln versetzt, die lange Zeit in Außenumgebungen (wie Straßenbetten und Hangschutz) verwendet werden können (normalerweise für eine Lebensdauer von 5–20 Jahren ausgelegt), um eine durch Sonneneinstrahlung verursachte Faserbrüchigkeit zu vermeiden;

Beständig gegen mikrobielle Erosion: Synthetische Fasern werden nicht durch Bakterien oder Pilze im Boden zersetzt und verrotten nicht wie Naturfasern (wie Sackleinen) durch mikrobielle Einwirkung.

4. Leicht und einfach zu konstruieren

Geringes Gewicht: Das Flächengewicht (Grammgewicht) herkömmlicher Geotextilien beträgt 100–800 g/m², und das Gewicht pro Quadratmeter beträgt nur 1/10–1/5 der gleichen Bodendicke. Es ist leicht zu transportieren und zu verlegen und kann die Bauintensität erheblich reduzieren.

Gute Flexibilität: Kann sich an unregelmäßiges Bodengelände (wie wellige Hänge, abgesenkte Fundamente) anpassen, eng an der Bodenoberfläche haften und durch Geländeunterschiede verursachte Lücken vermeiden;

Bequemes Spleißen: Es kann schnell durch Methoden wie Heißkleben, Nahtfügen und Kleben gespleißt werden, mit einer Spleißfestigkeit von über 80 % der Festigkeit des Grundmaterials, wodurch die kontinuierlichen Verlegeanforderungen von Großprojekten erfüllt werden.

5. Umweltfreundlichkeit

Umweltschutz bei Rohstoffen: Bei herkömmlichen Geotextilien werden recycelbare Polymermaterialien wie Polypropylen und Polyester verwendet. Während des Produktionsprozesses werden keine giftigen oder schädlichen Substanzen freigesetzt.

Recycelbar: Nach Abschluss des Projekts können einige Geotextilien recycelt und wiederverarbeitet werden, um Bauschutt zu reduzieren; Selbst wenn sie vergraben werden, setzen synthetische Fasern keine Schadstoffe frei und haben nur minimale Auswirkungen auf die Bodenumgebung.

6. Multifunktionale Integration

Ein einzelnes Geotextil kann mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllen, beispielsweise: Nadelvlies-Geotextilien können Bodenpartikel filtern (Filterfunktion), verschiedene Bodenschichten trennen (Isolationsfunktion) und bei der Entwässerung der Bodenfeuchtigkeit helfen (Entwässerungsfunktion), wodurch die Art und Menge der im Ingenieurwesen verwendeten Materialien reduziert wird.

Produktparameter:

Produktanwendungen:

1. Bau von Autobahnen und Eisenbahnen

Isolierung und Verstärkung: Wird zwischen dem Fundament aus weichem Boden und den Steinmaterialien des Straßenbetts verlegt, um zu verhindern, dass sich weicher Boden auftürmt und mit Steinmaterialien vermischt. Gleichzeitig werden Radlasten verteilt, die Tragfähigkeit des Straßenbetts verbessert und Rissen und Setzungen im Straßenbelag vorgebeugt.

Entwässerung: Richten Sie Entwässerungsgräben oder -schichten im Straßenbett ein, um den Wasserabfluss zu leiten und das Straßenbett trocken zu halten.

2. Wasserbau (Staudämme, Flüsse, Küsten)

Antifilterschicht: Wird für die stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Oberflächen von Erd- und Felsdämmen und Böschungen verwendet, um zu verhindern, dass Erdpartikel durch den Wasserfluss (Rohrleitungen) weggetragen werden, und gleichzeitig einen reibungslosen Abfluss des Sickerwassers zu gewährleisten. Es ist das Kernmaterial zur Gewährleistung der Dammsicherheit.

Erosionsschutz: Wird an Flussufern, Küsten, Stauseeböschungen und unter Wurfsteinen oder Betonblöcken verwendet, um zu verhindern, dass der Wasserfluss den Baugrund erodiert.

Entwässerung: dient zum Bau vertikaler oder horizontaler Entwässerungssysteme hinter Dammkörpern und Stützmauern.

3. Umwelttechnik (Deponie)

Schutzschicht: Wird über und unter der Sickerschutz-Geomembran angebracht, um sie vor dem Durchstechen durch scharfe Gegenstände zu schützen.

Sickerwassersammel- und Dränschicht: Dient in Verbindung mit Geonetzen zum Sammeln und Leiten des durch Müll entstehenden Sickerwassers.

Filterschicht: verhindert, dass Abfallpartikel die Abflusskanäle rund um das Entwässerungssystem verstopfen.

4. Kommunal- und Bauingenieurwesen

Fundamententwässerung: Die unterirdische Entwässerung rund um das Fundament eines Gebäudes.

Dachgartenentwässerung: Wird für Dachbegrünungssysteme verwendet und erfüllt Entwässerungs- und Filterfunktionen.

Feuchtigkeitsschutz im Keller: Wird in der Hinterfüllerde für Außenwände verwendet, um den Wasserfluss zum Entwässerungssystem zu leiten.

5. Andere Anwendungen

Tunnelbau: Wird zur Entwässerung hinter der Auskleidung verwendet.

Flughäfen und Häfen: Bodenbefestigung und Isolierung von Start- und Landebahnen und Werften.

Landwirtschaft: Wird zum Schutz von Stauseen und Bewässerungskanälen gegen Versickerung und Böschungen verwendet.

Ökologischer Hangschutz: In Verbindung mit dreidimensionalen Vegetationsnetzen Hangbegrünungen sowie Boden- und Wasserschutz durchführen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Geotextilien zwar nicht unbedingt attraktiv sind, aber dennoch ein unverzichtbares „Multifunktionsmaterial“ in der modernen Geotechnik darstellen. Durch wissenschaftliche Planung und Anwendung konnten zahlreiche technische Probleme, die mit herkömmlichen Technologien nur schwer zu bewältigen sind, wirtschaftlich, effizient und zuverlässig gelöst werden. Sie stellen einen wichtigen technologischen Fortschritt im Bereich des Ingenieurbaus dar.