Геотекстиль: сферы его применения и ключевые характеристики

Что такое геотекстиль и зачем он нужен? 

Это плоское и прочное техническое полотно, которое изготавливается из различных материалов и является влагопроницаемым. Сферы его применения многообразны, но всегда связаны с грунтовыми работами, на что указывает часть «гео» в названии данного материала:

• строительство дорог и зданий;
• геотехника (дренажные системы, борьба с эрозией почвы);
• сельское хозяйство.

Существует несколько видов геотекстиля. Материал классифицируется в зависимости от сырья, из которого он сделан, и от способа изготовления. По типу исходного сырья геотекстиль подразделяется на несколько видов. Обычно он производится из полипропилена, полиэфиров, полиамида, полиэтилена низкого давления. Реже это стекловолокно, смесовые нити с добавлением хлопка, шерсти, вискозы. Геотекстиль из полимеров (полиэфир, полипропилен) считается самым прочным, надежным, долговечным и потому применяется там, где востребованы эти качества, — в строительстве, сельском хозяйстве, геотехнике, ландшафтном дизайне. 

Полиэфирное волокно представляет собой вторсырье, например переработанные пластиковые бутылки. Оно состоит из коротких нитей, которые сцепляются между собой в слои. Из-за малой длины волокон прочность соединения недостаточна для некоторых сфер применения, хотя вполне приемлема для других.

Короткие нити придают полиэфирному геотекстилю ворсистую структуру. Цвет материала может быть любым — бежевым, коричневым, черным, — но обычно выпускается полотно белого цвета.

Полипропиленовый геотекстиль изготавливается из первичного сырья. Полимерное волокно образует непрерывную нить, и за счет этого материал получается особенно прочным. Даже при намокании он не расслаивается, поскольку слои надежно соединены между собой. Геотекстиль из полипропиленовых волокон имеет плотную структуру без ворсинок.

По способу производства различают тканый и нетканый геотекстиль. В России изготавливается также вязаное полотно. Но из-за пониженной прочности на разрыв этот материал не пользуется популярностью, несмотря на низкую стоимость.

Тканый геотекстиль производится традиционным способом переплетения нитей утка и основы. Регулируя размеры ячеек, можно получить полотно различной плотности. Материал этого типа имеет высокую прочность на растяжение, поэтому обладает хорошими армирующими свойствами. Основная сфера применения тканого геотекстиля — создание и армирование земляных насыпей различного назначения. Примерами могут служить возведение подпорных стен мостов, армирование основания взлетно-посадочных полос и автомагистралей. Тканый текстиль с низкой плотностью применяется в ландшафтном дизайне. Он позволяет укрепить грунт, сформировать грядки на любом участке, в том числе на склоне. В то же время не рекомендуется использовать тканый геотекстиль для дренажа и фильтрации.
Нетканый геосинтетический материал изготавливается путем механического или термического скрепления полиэфирных или полипропиленовых волокон. В соответствии с этим он подразделяется на иглопробивной и термоскрепленный.
Иглопробивной геотекстиль получают из коротких или непрерывных нитей с помощью пресса с иглами. При прокалывании волокна проникают из одного слоя в другой, образуя плотный материал наподобие войлока. Он обладает отличной фильтрующей способностью — пропускает воду и в поперечном, и в продольном направлении. Поэтому основная область применения геотекстиля этого типа — дренажные системы.
Термоскрепленный (каландрированный) геотекстиль получают путем сплавления волокон при нагреве. Это в значительной степени повышает его прочность и сокращает вероятность разрыва в процессе использования. Фильтрация в данном случае происходит только в поперечном направлении. 

Термообработанный геотекстиль очень прочен, но, как уже говорилось, пропускает воду только в одном — поперечном — направлении. Благодаря высоким армирующим свойствам этот вид материала применяется в строительстве и землеустройстве (для укрепления почвы).

Преимущества геотекстиля
Востребованность геотекстиля в строительстве, ландшафтном дизайне, сельском хозяйстве и других сферах объясняется его преимуществами:

Доступная стоимость. Она достигается за счет относительно недорогого сырья и простой технологии производства. Средняя цена геотекстиля зависит от его поверхностной плотности. Самый тонкий материал, имеющий плотность 100 г/м2. При плотности 600 г/м2. Помимо того, что материал стоит недорого само по себе, благодаря его применению уменьшается расход строительных материалов, а значит, снижается стоимость монтажа.
Экологичность. Полиэфирный и полипропиленовый геотекстиль не выделяет вредных веществ в процессе эксплуатации. Его производство также безопасно для окружающей среды.
Долговечность. Геотекстиль, особенно полипропиленовый, устойчив к воздействию кислот, щелочей и других агрессивных веществ, содержащихся в почве и воде. Синтетические волокна не подвержены гниению. Им не страшны ни влага, ни мороз, ни жара, ни солнечные лучи. Единственное, что ограничивает срок службы материала, — это постепенное заполнение пор мелкодисперсными частицами грунта. Из-за этого фильтрующая способность полотна со временем снижается. То, как быстро это произойдет, зависит от технических характеристик геотекстиля. Высококачественный материал прослужит не меньше 30 лет.
Прочность. Геотекстиль устойчив к растяжению как в поперечном, так и в продольном направлении. Наиболее прочно полотно из полипропиленовой мононити. Это свойство позволяет использовать геотекстиль для усиления различных конструкций, в том числе автомагистралей с высокой нагрузкой, фундаментов зданий, складских площадок и подобных.
Универсальность. Благодаря прочности, эластичности, водопроницаемости, устойчивости к агрессивным средам геотекстиль находит применение во многих областях. Высокие показатели физико-механических характеристик геотекстиля делают его идеальным материалом для применения в качестве разделительного слоя в строительных работах, а также при укреплении откосов и склонов. Прочностные характеристики на разрыв, прокол и свойства, связанные с удлинением геотекстиля, могут быть весьма высоки. Их достаточно для обеспечения не только разделения слоев грунта, но и сохранности самого материала.
Простота монтажа. Укладка геотекстиля не требует специальных навыков. Материал продается в рулонах, удобных для транспортировки. Полотно имеет небольшой вес, его легко можно разрезать обычными ножницами.