Каландрирование – смесь термопластического полимера (LDPE, HDPE, поливинилхлорид, РР) и специальных добавок плавится до требуемой толщины с помощью горячих валиков, до получения листов шириной от 1 до 2 м.

Экструзия – смесь, состоящая из термопластического полимера (LDPE, HDPE, поливинилхлорид, РР) и специальных добавок, плавится и протягивается через специальные круглые головки. Трубчатые заготовки, полученные таким способом, поддерживаются в таком состоянии сжатым воздухом, затем охлаждаются, разрезают и получают плоские листы шириной от 2 до 6 м.

Растяжение – типичный процесс, используемый для материалов из поливинилхлорида. Готовая смесь из поливинилхлорида и ряда добавок (главным образом, пластификаторы) растягивается в холодном состоянии для получения листашириной от 1 до 2м.

Эластомерные (резиновые) геомембраны – листы толщиной от 0,5 до 2,0 мм, с очень малыми коэффициентами проницаемости. Изготавливаются методом создания гомогенной смеси, состоящей из невулканизированного полимера (сырой каучук) и добавок с последующим каландрированием и вулканизацией.

4.1.1.10. Битумная геомембрана (GMB)

Битумные геомембраны представляют собой листы толщиной от 3,0 до 6,0 мм и шириной от 1,0 до 1,5 м. Они производятся на основе смеси расплавленного битума, эластомерных материалов и специальных добавок и характеризуются чрезвычайно малыми коэффициентами проницаемости. Производство обычно начинается с основы (нетканый или тканый синтетический материал), который в дальнейшем пропитывается расплавленной смесью.

4.1.2. Свойства геосинтетических материалов и требования, предъявляемые к ним.

Исходные искусственные материалы, способ изготовления и их структура оказывают существенное влияние на свойства геоматериалов.

20

Геосинтетические материалы для армирования следует выбирать таким образом, чтобы они могли длительное время воспринимать нагрузки с учетом допустимых деформаций системы. Следует учитывать следующие требования:

–восприятие растягивающих усилий с соблюдением деформаций (разд. 4.1.3.3 и 4.1.3.4);

–передача растягивающих усилий в насыпной грунт

(разд. 4.1.3.5);

–стойкость к механическим повреждениям при монтаже

иукладке (надежность) (разд. 4.1.3.6);

–достаточная фильтрационная проницаемость для предотвращения подпора воды;

–химическая и микробиологическая стойкость (разд.

4.1.3.7и 4.1.3.8);

–устойчивость к воздействию атмосферных факторов (ультрафиолетовая устойчивость) (разд. 4.1.3.9).

Прочностные свойства геосинтетических материалов, ко-

торые учитываются с определенным запасом прочности, должны быть подтверждены соответствующими сертификатами (вероятность превышения ≤ 5 %) (разд. 4.1.3).

Допустимое растягивающее напряжение геосинтетических материалов определяется исходя из предполагаемого срока эксплуатации сооружения или исходя из продолжительности действия нагрузок в случае, если геосинтетическая арматура подвергается лишь временным нагрузкам, например, при строительных работах.

Долговременная химическая и микробиологическая стойкость геоматериалов в грунтовой среде должна быть подтверждена для того, чтобы учесть возможные изменения механических свойств геоматериалов при соответствующих расчетах (разд. 5.1.3.2). Дальнейшие указания содержатся в памятке по применению геотекстиля и георешеток на земляных работах в дорожном строительстве [1].

21

Для геоматериалов, устанавливаемых на внешних поверхностях сооружений и применяемых для наружных облицовок, необходимо подтверждение достаточной стойкости к атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению. Изучение данного фактора и практический опыт использования показывают, что применяемые в настоящее время исходные материалы имеют высокую стойкость, если они при монтаже не имели повреждений и достаточно защищены от ультрафиолетовых лучей.

4.1.3. Испытания материалов

Указанные в разделе 4.1.2 свойства материалов и требования к ним должны быть подтверждены как характерные значения Xk , как правило, в ходе испытаний. Из характерного значе-

ния Xk выводится расчетное значение (см. разд. 5.1.3)

Примечание: в инженерно-строительном деле величина сопротивления материала (аналогично это касается воздействий) рассматривается как характерная только тогда, когда остается только 5 %-ная вероятность появления еще более неблагоприятных величин в течение срока эксплуатации сооружения (5 % - Fraktile). Преимущественно эти значения устанавливаются до сих пор только с помощью т.н. «индексных испытаний», т.к. испытания в реальном контакте с грунтом основания, лучше отражающие фактические условия, требуют больших затрат. Последние называются «эксплуатационными испытаниями» (испытания пригодности к эксплуатации).

Испытания описаны в соответствующих нормативах, памятках и рекомендациях [1–3]. Поэтому в дальнейшем будут кратко описаны только лишь наиболее важные испытания.

4.1.3.1. Идентификация продукции

Используемые геосинтетические материалы должны быть однозначно обозначены и охарактеризованы согласно действу-

22

ющим нормативным документам. Каждый рулон или любую другую продукцию следует снабдить наименованием изготовителя и типовым наименованием продукции [1.2.4].

4.1.3.2. Масса на единицу площади

Масса материала на единицу площади оказывает влияние на свойства геоматериала. Цифровые данные, однако, не сказываются непосредственно на эффекте армирования, поэтому они необходимы лишь для идентификации [1.2.1].

4.1.3.3. Прочность на разрыв и удлинение

Характеристики растяжения, деформаций и предельное растягивающее усилие устанавливаются в ходе испытаний на растяжение образцов шириной в 50, 100 или 200 мм и длине заделки от 100 до 200 мм. Соотношение ширина образца / длина заделки для нетканого материала должна составлять 200 / 100 мм. При этом усадка (сжатие) образца, в частности, для нетканых материалов и вызванное этим влияние на характеристику «нагрузка–удлинение» должны быть минимизированы [1.2.3].

Испытания предела прочности и удлинений швов и других типов стыков рекомендуется выполнять по нормативам [1.2.5].

4.1.3.4. Усталостная прочность, ползучесть

Следует учитывать усталостную прочность и ползучесть геоматериалов. На результаты оказывают влияние степень нагружения (нагрузка / кратковременная прочность) и температурный режим испытания.

Примечание: как видно из рис. 4.9, для образцов геоматериалов при различных степенях нагружения замеряется время до разрыва. Если продолжительность нагружения достигает года, то экспериментальная прямая, установленная прямыми испытаниями по определению долговременной прочности может экстраполироваться на декаду. Коэффициент усталостной прочности является величиной обратной степени нагружения.

23

Он определяет долговременную предельную допускаемую нагрузку геосинтетической арматуры с точки зрения разрушения.

Вследствие ползучести геосинтетических материалов, в долгосрочной перспективе не должны возникать никакие недопустимые деформации. Ползучесть геосинтетического материала должна быть подтверждена экспериментально при условии значительного соответствия краевых условий составного сооружения.

Рис. 4.9. Определение усталостной прочности

На рис. 4.10 представлены кривые ползучести испытаний геосинтетика при различных нагрузках

24