Что такое геосетка и где она используется?

Для продления ресурса дорожного полотна применяются современные материалы, а также новые технические и технологические решения. В первой тройке обязательных компонентов дорожного покрытия автомагистралей специалисты называют полимерные армирующие геосетки.

Геосетка что это в конструктивном плане? В типовом исполнении материал представляет собой сетчатую плоскую структуру, образованную переплетением высокопрочных синтетических нитей по определённой для каждой модели схеме. Для повышения износостойкости материал обрабатывается битумно-полимерным составом.

В активе геосеточного ассортимента стойкость к нагрузочной деформации, температурным перепадам, совместимость с компонентами дорожного полотна и идентичный со сроком службы конструкции дорог рабочий ресурс.

Какие свойства характерны для геосеточного ассортимента?

Основные преимущества геосетки, это армирование слабых грунтовых и щебневых оснований, а также распределение по прилегающей территории локальных нагрузок. Это означает значительное улучшение прочностных характеристик дорожного полотна, а также уменьшение оказывающих воздействие на структуру сооружения вертикальных нагрузок.

Положительные свойства геосеток:

• экономия минеральных отсыпок при формировании дорожного пирога;

• увеличение прочности и долговечности дорожных покрытий;

• распределение вертикальных деформационных нагрузок;

• минимизация последствий интенсивной эксплуатации дорожного полотна;

• сохранение монолитности грунтового основания после интенсивных атмосферных осадков;

• блокировка образования на дорожном покрытии усталостных трещин;

• разделение слоёв щебневых, песчаных и грунтовых отсыпок;

• предотвращение осадочных явлений в дорожном основании;

• стойкость к широкому спектру статических и динамических эксплуатационных нагрузок;

• продление рабочего ресурса дорожных конструкций;

• выполнение дренажного функционала.

Укладка между слоями щебня и песка разделительной сеточной подложки предотвращает перемешивание разных по свойствам материалов, что неизбежно сказывается на образовании внутренних пустот и осадочной деформации дорожного покрытия.

В дорожных технологиях часто используется комбинированная подложка из геосетки и термоскреплённого геотекстиля. Полимерное полотно гармониично сочетает в своих преимуществах армирующие, разделительные и фильтрационные свойства.

Вложенные в сеточное армирование средства, за короткое время компенсируются отсутствием расходов на проведение разных видов ремонтно-восстановительных работ.

Экономическая целесообразность применения геосетки определяется:

• сокращением объёмов щебневых отсыпок на 40 и более %;

• уменьшением трудозатрат в процессе выполнения подготовительных и монтажных работ;

• повышением производительности укладочных работ на всех этапах дорожного строительства;

• экономией материалов расходного ассортимента.

Практика применения геосеточных подложек на дорогах третьей категории подтверждает годовую экономию материальных средств на сумму до 200 тысяч рублей на каждый километровый отрезок дорожного полотна.

В новых дорожных строительных и ремонтно-восстановительных технологиях практикуется укладка сеточного компонента между слоями асфальтобетонного покрытия. Для надёжной фиксации многослойных дорожных одежд используются битумные клеевые мастики.

Особенности применения геосетки

Разные модификации геосетки адаптированы к запросам дорожных строительных и ремонтных технологий, а также широкого спектра работ связанных с упрочением грунтовых и щебневых оснований.

Круг практического использования сеточного армирования включает в себя:

• прокладку скоростных автомагистралей и ремонт изношенных дорожных покрытий с восстановлением рабочего ресурса не менее чем на 95%;

• сооружение железнодорожных путей;

• упрочение скатов и откосов грунтовых, в том числе гидротехнических сооружений, а также береговых линий природных и искусственных водоёмов;

• комплексное уплотнение слабых песчаных и супесчаных грунтов;

• применение в землеустроительных и ландшафтно-образующих работах, благоустройстве дачных придомовых территорий.

Дорожная укладка геосетки производится ручным или механизированным способом с помощью навесного оборудования.

Для армирования асфальтобетонного покрытия

Для армирования грунтов

Для армирования грунтов

Видео: Геосетка (георешетка) 9 фактов

Разновидности геосетки

С учётом свойств материала и конструктивных особенностей, отдельные модификации геосеточных материалов могут применяться для реализации специальных задач. В частности, сетка одноосная не пригодна для армирования дорожных конструкций, в то время как двухосная не имеет в этом плане никаких ограничений.

Виды геосеток

Основы классификации геосеточного ассортимента

По назначению сеточные подложки делятся на асфальтобетонные и грунтовые. В первом случае предпочтение отдаётся армирующим свойствам и стойкости к активным химическим соединениям. Во втором - возможности экономного расхода минеральных щебневых материалов.

По ориентации ячеек - на одно и двуосные.

Одноосные с прямоугольной ячеистой структурой демонстрируют высокий коэффициент прочности на разрыв только в продольном направлении сеточного полотна. Материал во всех отношениях пригоден для армирования грунтовых оснований дорог и обустройства разделительных подложек. В дорожном строительстве одноосные сетки применения не находят.

Двуосные сетки отличаются одинаковой прочностью в продольном и поперечном направлениях. Материалы эффективно нивелируют динамические и статические деформационные нагрузки, что определило их пригодность для классических и новых дорожных технологий.

По способам крепления. Перпендикулярная укладка нитей формирует сетчатую структуру материала. Для надёжного скрепления нитей в местах пересечения используется несколько способов, в том числе:

• проволочная вязка;

• связывание нитью;

• переплетение продольных и поперечных волокон;

• клеевое соединение;

• тепловая сварка.

По видам исходного сырья в основу производства геосеточных модификаций заложены свойства следующих сырьевых материалов

• базальтовое волокно;

• полипропилен;

• полиэфир;

• полихлорвинил высокой плотности;

• стекловолокно и композиты.

Таблица классификации геосеток

№	Тип классификации	Виды	Описание
1	Назначение геосеток	Для грунта	Используются геосетки с ПВХ пропиткой. Самые востребованные Полиэфирные и полипропиленовые сетки. Укладываются между крупнозернистыми инертными материалами, обеспечивая этим разделение и стабилизацию грунтов, не давая им смешиваться, смещаться и проседать во время эксплуатации.
		Для асфальта	Используются геосетки с битумной пропиткой, в основном из Полиэфира. Монтируются между инертными слоями и между прослойками асфальтобетона, для армирования подушки основания и защиты прослойки асфальтобетона от усадочных деформаций и трещин.
2	Ориентация ячеек геосетки	Одноосная	Моно аксиальная (одноосно ориентированная) одноосная геосетка имеет более высокую механическую прочность в одном – продольном направлении. Используется для укрепления и армирования: земляных насыпей, грунтов подпорных стен, откосов и опорных грунтовых конструкций, которые находятся под большими и долгосрочными нагрузками (проще говоря в тех случаях, когда нагрузки действуют в одном направлении на большом промежутке времени)
		Двуосная	Биаксиальная (двуосно ориентированная) геосетка имеет одинаковую прочность и механические свойства как в продольном так и поперечном направлении. Данный вид сетки отлично расклинивает и удерживает инертные материалы в одной плоскости и распределяет (рассеивает) точечные нагрузки на дорожное полотно по большой плоскости, увеличивая срок службы дорожного полотна в несколько раз. Основная сфера использования двуосных сеток это дорожное и тротуарное строительство.
3	Материалы из которых изготовлены	Полимерная геосетка	Изготавливается из различных полимеров, таких как: 1. Полиэфир; 2. Полиэстер; 3. Полипропилен; 4. Полипропилен; 5. Полиамид; 6. Поливинилалкоголь. Применяются для земляных и асфальтобетонных работ. Самыми популярными геосетками можно назвать Полиэфирные и Полипропиленовые сетки (они обладают наивысшими показателями прочности и долговечности)
		Стекловолоконная геосетка	Производятся из алюмоборосиликатного без щелочного стекла и ровингов, путем переплетения стекловолоконных нитей. Используется для армирования асфальтобетона, фасадов строений и грунтовых оснований. Применение стекловолоконных сеток увелиивает межремонтные сроки тротуарных и дорожных покрытий, а также сокращает расходы на ремонт дорожного полотна до 40%.Отличительным преимуществом геосеток можна назвать их невысокую стоимость и возможность использования их при температурах до 350градусов.
		Органическая геосетка	Изготавливаются из кокосового волокна и джутовой нити, методом вязания. Применяются для защиты почв от ветряной и водной эрозии
		Базальтовая геосетка	Производится из натурального базальта, по средствам наложения ровингов из базальта друг на друга с последующим прошиванием их. Базальтовые геосетки имеют не большой вес, большую гибкость и упругость, высокую механическую прочность, устойчивость к большим перепадам температур и устойчивость к химическим веществам. Данный материал не подвержен растяжению и устойчив к деформациям. В основном используется для армирования асфальтобетона. Способствует уменьшению слоя асфальта на 20% без потерь прочности.
		Композитная геосетка	Композит данного материала это склейка нетканого геотекстиля с геосеткой. Композитные геосетки имеют гораздо большую плоскость соприкосновения с основанием, что дает гораздо большую функциональность данному материалу, а именно: повышенная армируемость, возможность фильтрации и разделения мелкозернистых инертных материалов. При обработке геотекстиля битумной пропиткой данный композит можно использовать в целях гидроизоляции. Используется данный материал в земляных, дренажных и асфальтобетонных работах.
4	Способы изготовления геосеток	Плетенная	Геосинтетические волокна переплетаются, образовывая прочное и устойчивое к растяжению сетчатое плотно
		Вязальная	Производится на основовязальном оборудовании, по средствам перпендикулярного наложения на ряд волокон основы, ряда волокон утка с последующей прошивкой волокна в месте стыков – третьим рядом нитей волокна
		Нитепрошивная	В производстве используются полиэстерные или стекловолоконные нити. В местах стыков полиэстерных или стекловолоконных нитей, место стыка прошивается, обеспечивая геосетке высокую устойчивость к разрыву.
		Сплавленная	Полимерные нити и волокна сплавляются в сетчатую структуру при помощи ультразвуковой сварки или термической обработки
		Экструзии	Применяется полипропиленовый или полиэтиленовый исходный материал. С помощью плоскощелевой экструзии получают плоское полимерное полотно. Далее в неотвердевшем полимерном полотне, формируют ячейки, путем пробития ячеек в незатвердевшем полимерном полотне. Далее при необходимости получения одноосной георешетки – перфорированное полотно подвергают растяжению в одном направлении (что формирует длинные щелевые отверстия). При необходимости получения двуосной георешетки – горячее перфорированное полотно подвергается растяжению в обе стороны. Благодаря такому методу производства, молекулярная структура полимеров выстраивается в продольном направлении, что способствует 20-и кратному увеличению прочности, по сравнению с обычными полипропиленами и полиэтиленами.
5	Типы пропитки (обработки)	Полимерная	Геосетки с полимерной пропиткой используются для укрепления щебневых, гравийных и грунтовых оснований. Пропитываются ПВХ (поливинилхлоридом), который увеличивает прочность и срок службы геосетки, а также защищает ее от УФ излучения и агресивных химических сред.
		Битумная	Геосетки с битумной пропиткой используются в укреплении асфальтобетонных конструкций. Благодаря битумной пропитке повышается адгезия с асфальтом

Из чего производится геосетка?

Свойства исходного сырья для производства геосеток заслуживают отдельного обзора, поскольку от его параметров зависят многие монтажные и эксплуатационные характеристики сеточного ассортимента. При всей своей универсальности, модельный ряд имеет несколько существенных различий. В перечне требований к геосеточному ассортименту:

• высокая прочность;

• продолжительный срок службы;

• стойкость к разрывным усилиям;

• сохранение работоспособности после многочисленных температурных перепадов;

• износостойкость.

1. Стекловолоконная геосетка сснп 50/50-25. Химически и биологически инертное полотно демонстрирует сочетание высокой прочности и стойкости к деформационным и неблагоприятным температурным воздействиям. Геосетка отличается номинальной для своего класса эластичностью, статическое растяжение составляет не более 4 %.

Стекловолоконное армирование предотвращает осадку дорожного полотна и образование усталостных трещин, поэтому стабилизирующие свойства сетки пользуются высоким спросом в дорожном строительстве. Геосетка для укрепления склонов не препятствует формированию корневых систем многолетних трав.

2. Геосетка базальтовая. Изготовленный из волокон минеральной ваты сеточный материал с битумно-полимерной пропиткой изначально характеризуется универсальностью применения. В активе ассортимента - высокая прочность и сохранение работоспособности на протяжении длительного эксплуатационного ресурса. Базальтовая сетка выгодно отличается от однотипных материалов доступной стоимостью.

3. Полипропиленовая геосетка. Прочная структура сеточного полотна без последствий переносит статические и динамические деформационные нагрузки. Полипропиленовые подложки эффективно нивелируют низко- и высокочастотные вибрационные воздействия на дорожное покрытие, что положительно сказывается на его долговечности.

4. Полиэфирная геосетка. Материал с битумной пропиткой сочетает в своём конструктиве доступную стоимость, соответствие требованиям новых дорожных технологий и сохранение изначальных свойств на протяжении всего срока службы. Полиэфирная сетка – оптимальный вариант армирования дорог при реализации бюджетных проектов.

5. Полимерная геосетка. Материал больше известный под названием СД-сетки производится на основе экологичного полимерного сырья. Ассортимент демонстрирует достаточно высокие физико-механические характеристики и стойкость к широкому диапазону деформационных нагрузок.

Существенный недостаток полимерной геосетки, это разрушение структуры солнечным ультрафиолетом. При необходимости, геосетка для дороги из щебня комплектуется защитной геотекстильной подложкой.

6. Сетка композитная. Многослойный материал может состоять из двух или более сеточных компонентов, например базальтовых и стекловолоконных. Композитные подложки совмещают в себе основные преимущества нескольких комплектующих материалов, которые используются в дорожном строительстве с большей эффективностью.

Таблица Сравнительных характеристик основных материалов геосеток

№	Наименование характеристики	Материал
		Полипропилен	Полиэфир	Полиамид
1	Водоустойчивость	Отличная	Отличная	При увлажнении наблюдается снижение прочности до 30%
2	Био-стойкость	Отличная	Отличная	Отличная
3	Устойчивость к щелочам и кислотам	Отличная	Пониженная прочность в щелочной среде с рН≥9	Снижение при рН среды менее 5,5
4	Стойкость к УФ излучению	Хорошая не длительная стойкость (1-3года)	Отличная	Плохая
5	Механические свойства	Низкая длительная прочность	Отличные	Отличные

Монтаж геосетки на асфальтобетон

Укладка армирующей сетки между слоями асфальтобетона предусматривает определённую последовательность монтажных работ. Положительно зарекомендовавший себя алгоритм включает в себя.

1. Подготовку основания, в том числе выравнивание и уплотнение грунта, при необходимости, нанесение выравнивающей отсыпки.

2. Обработку основания битумным раствором для повышения адгезии с сеточной подложкой.

3. Укладку рулонного сеточного полотна раскатыванием рулона специальным приспособлением типа траверсы.

При разравнивании уложенной поверх сетки асфальтовой массы необходимо следить за неподвижностью сетки, чтобы избежать на сеточной подложке образования складок и морщин, также механических повреждений.  

Как правильно уложить сетку на асфальт?

В дорожно-строительной практике используются разные варианты сеточного монтажа.

• Фрагментарная укладка сетки на проблемные места в процессе локального, так званого «точечного» ремонта.

• При капитальном ремонте полотно укладывается по всей площади восстанавливаемого отрезка дорожного покрытия.

• Совмещённый монтаж предписывает обустройство полного сеточного настила с добавлением фрагментов поверх проблемных участков и монтажных швов.

Выбор оптимального варианта укладки производится специалистами в соответствии с особенностями проектных требований.

Видео: Укладка Геосетки

Выводы

Применение геосетки в дорожном строительстве вошло в перечень обязательных требований многих дорожных технологий. По заключению экспертов, геосетка демонстрирует полноценные армирующие и разделительные свойства, соответствующие требованиям дорожно-строительных и ремонтных технологий. Также имеет место снижение затрат средств и рабочего времени на производство текущих ремонтных работ.

Также стоит почитать:

• Инструкция по укладке геосетки с битумной пропиткой
• Как правильно класть геотекстиль
• Главные преимущества Дорнит-2