Геотекстиль: разновидности, сферы применения, как укладывать

Стремительное развитие строительных технологий способствует появлению новых материалов, обладающих высокими эксплуатационными и физико-техническими характеристиками. Одним из таких материалов является геотекстиль. Несмотря на то, что появился материал относительно недавно, он уже успел получить широкое распространение во многих областях народного хозяйства и в частной сфере.

В данной статье, полностью посвященной геотекстилю, рассматриваются его основные эксплуатационные и физико-технические характеристики, возможные сферы использования, а также структура и технология изготовления различных модификаций геотекстиля. Кроме того, в соответствующих разделах приводится подробное описание наиболее востребованных отечественных и зарубежных марок материала.

Что такое геотекстиль и как используется в строительстве

Геотекстиль – это рулонное полотно, произведенное из полиэфирных или полипропиленовых нитей. В основе производственного процесса могут лежать как тканные, так и нетканые технологии. Высокие физико-технические характеристики и продолжительный период эксплуатации материала обеспечили ему широкую популярность, особенно в сфере частного строительства.

В строительной области геотекстиль широко применяется для:

• армирования. Материал придает дополнительную прочность строительным конструкциям за счет увеличения несущих способностей фундамента или иного основания. Применение геотекстиля обеспечивает равномерное распределение сосредоточенной нагрузки по всей поверхности основания и предотвращает просадку и размывание грунта;
• защиты строительных конструкций. Правильно уложенный слой полотна позволяет предотвратить появление механических повреждений основного слоя гидроизоляции, сводит к минимуму смешивание различных грунтов и существенно снижает интенсивность эрозионного процесса. Помимо этого, геотекстиль может обеспечить эффективную защиту от сорных растений территорию дачного участка;
• дренажа. Материал способен отводить избыточную влагу в заданном направлении, что сводит к минимуму заиливание насыпного слоя (гальки, щебня, гравия и т.д.);
• фильтрации. Полотна нередко используются для защиты дренажной перфорированной магистрали от загрязнения частицами грунта. Помимо этого, материал позволяет предотвратить вымывание грунта в непосредственной близости от дренов, сто исключает их проседание.

Преимущества геотекстиля

Использование в процессе производства новейших технологий и материалов обеспечили материалу следующие преимущества:

• высокие показатели эластичности;
• структура геотекстиля обеспечивает равномерность распределения нагрузки, вызванной необходимостью применения насыпных стройматериалов;
• стойкость к воздействиям влаги и агрессивных химических сред;
• полотна эффективно противодействуют прорастанию сорной растительности;
• при соблюдении технологии укладки материал обеспечивает своевременное отведение избыточной влаги и качественную фильтрацию;
• все модификации имеют отличные армирующие качества;
• биологическую стойкость. Геотекстиль не гниет и не представляет интереса для грызунов;
• используемые для производства материалы и технологии предусматривают его доступную цену и простоту укладки.

Для того чтобы подобрать подходящий вид геоткани для решения конкретных задач, необходимо поближе познакомиться с основными модификациями материала.

Разновидности геотекстиля

Существует различные модификации материала, отличающиеся материалом изготовления, технологией производства и областью использования. Рассмотрим подробнее каждую из этих модификаций.

По материалу изготовления

Здесь можно выделить три основных модификации:

• полипропиленовую. Для этой разновидности полотен характерны повышенная устойчивость к воздействию внешних воздействий, хорошие фильтрующие свойства и высокие прочностные характеристики;
• полиэфирную. Основой этого вида геотекстиля являются тонкие полиэфирные (полиэстеровые) волокна. К достоинствам материала можно отнести стойкость к неблагоприятным биологическим факторам и воздействию агрессивных сред, экологичность, высокие прочностные характеристики и эластичность;
• многокомпонентную. Этот вид содержит в своем составе отходы шерстяной, вискозной и хлопчатобумажной промышленности. Использование натурального вторичного сырья делает многокомпонентный геотекстиль экологически безопасным, существенно снижает стоимость материала, однако отрицательно сказывается на его эксплуатационных характеристиках, надежности и сроке службы.

По способу изготовления полотен

Геотекстиль по своей структуре напоминает обычное тканое полотно, однако технология изготовления этого рулонного материала может быть различной. В настоящее время на рынке представлены нетканые виды геотекстиля, к которым относятся термоскрепленные и иглопробивные полотна, тканные и вязаные материалы. Рассмотрим детально эти разновидности.

• Тканые полотна (геоткань). Методика изготовления практически не отличается от технологии производства обычного полотна и основана на переплетении нитей. В качестве сырья применяются стеклянное и полиэфирное волокно. Существенно увеличивает прочность полотен обработка специальными пропитками и термообработка.

Применяется тканый геотекстиль для армирования строительных конструкций, кроме того, такие полотна способствуют равномерному распределению нагрузки по всей поверхности основания.

• Иглопробивные полотна. Методика изготовления иглопробивного геотекстиля основана на технологии производства войлока, с той лишь разницей, что сырьем служат не натуральные волокна, а полипропиленовые или полиэфирные нити.

На первом этапе производства формируется рыхлый слой из полимерных нитей разного размера. Полученную таким образом «вату» равномерным слоем укладывают на плоскую поверхность. После этого с помощью специальных иголок производится уплотнение материала, суть которого сводится к переплетению отдельных волокон между собой. Такая методика обеспечивает получение материала, способного хорошо пропускать влагу.

Некоторые марки иглопробивного геотекстиля могут быть дополнительно усилены армирующей сеткой, которая существенно увеличивает прочностные характеристики и срок службы материала.

• Нетканые термофиксированные полотна. В качестве сырья используется полипропилен или полиэфир.Термофиксированный геотекстиль отличается однородной структурой, имеет хорошую фильтрующую способность и может выдерживать значительные разрывающие нагрузки. Помимо этого, материал устойчив к воздействию агрессивных химических соединений и неблагоприятным биологическим факторам.
• Термоскрепленный геотекстиль. Производится по технологии экструзии из расплавленного гранулированного сырья. После этого, на поверхность полученного таким образом полуфабриката наносят микроскопические полимерные волокна. Последующая термообработка приводит к плавлению и спеканию волокон, что обеспечивает термоскрепленному геотекстилю уникальные прочностные характеристики. Полотна целесообразно использовать для разграничения различных сыпучих строительных материалов.
• Вязаный геотекстиль с прошивкой. Производится из такого же сырья, как и перечисленные материалы. Главным отличием является дополнительная прошивка основных волокон прочными нитями. Вязаная геоткань отличается высокой гигроскопичностью, но недостаточно устойчива к механическим нагрузкам. Несмотря на это, прошивной геотекстиль широко применяется в дренажных системах.

Эксплуатационные возможности и сферы применения

Геотекстиль благодаря неординарным физико-техническим и эксплуатационным свойствам, широко применяются при укладке автомобильных дорог и тротуаров, в дренажных системах и ландшафтном дизайне. Кроме того, геотекстиль нашел свое применение при строительстве и восстановлении:

• рельсовых путей сообщения;
• автомагистралей и грунтовых дорог;
• спортивных комплексов и автомобильных парковок;
• взлетно-посадочных полос;
• фундаментов и несущих стен;
• Дренажных магистралей и колодцев.

Кроме того, полотна геотекстиля целесообразно использовать для склонов холмов и побережья, в устройстве садово-парковых зон и предотвращения роста сорной растительности.

Применение в дорожном строительстве

Качество автомагистралей в значительной степени зависит от внедрения передовых технологий и использования, наряду с классическими, современных стройматериалов. Применение геотекстиля позволяет получить качественную основу для будущей трассы. Материал существенно увеличивает прочность, долговечность и стойкость основания к воздействию как механических, так и прочих неблагоприятных факторов. За счет этого увеличивается срок эксплуатации дорожного покрытия до первого ремонта.

• При строительстве автомобильных парковок и подъездных дорог, а также интенсивно используемых трасс, геотекстиль значительно повышает грузоподъемность дорожного покрытия и способствует равномерному распределению вертикальных нагрузок.
• Использование геоткани при прокладке автобанов позволяет стабилизировать слои дорожного покрытия и исключить сдвиги или проседания грунта.
• При проведении ремонтных работ и модернизации существующих автострад, геотекстиль обеспечивает прочную связь имеющегося и нового дорожного покрытия. Кроме того, правильно уложенный материал предотвращает проседание настила и появление трещин.

Помимо этого, геотекстильные полотна применяются при укреплении насыпей и устройстве дренажа. Особенно целесообразно использование геоткани при прокладке дорог на неустойчивых или заболоченных грунтах.

В зависимости от назначения дорожного покрытия и пропускной способности магистрали могут использоваться полотна с различной плотностью:

• малонагруженные дороги или магистрали, предназначенные исключительно для движения легковых автомобилей – 250 г/м²
• автотрассы общего пользования с интенсивным движением как легкового, так и грузового автотранспорта – 300 г/м²
• сильно загруженные автомобильные магистрали, взлетно-посадочные полосы, обустройство дна бассейнов – 350 г/м²
• укрепление взлетно-посадочных полос, предназначенных для транспортной авиации и особо ответственных трасс, используется геоткань, плотность которой составляет от 400 до 450 г/м² и более.

Применение в дренажной системе

В дренажных системах геоткань применяется в качестве своего рода фильтра, которым оборачивают перфорированные магистральные трубопроводы. Полотна геотекстиля исключают непосредственное соприкосновение дренажного слоя и окружающего грунта, предотвращая тем самым заиливание дренажного слоя. Чтобы работа дренажной системы была эффективной, используемые полотна должны обладать следующими свойствами:

• плотность геоткани – не менее 150÷200 г/м²
• тип материала – иглопробивной;
• коэффициент фильтрации – 130 м/сутки;
• допускаемые напряжения разрыва – 450÷500 кН/м².

При монтаже дренажной системы полотна геоткани должны укладываться в траншею свободно. В этом случае, геотекстиль служит разделительным слоем между грунтом траншеи и щебневой подушкой, на которую укладываются перфорированные дрены. По окончанию укладки дренажной магистрали засыпается верхний слой гравия, который накрывается, выступающими за пределы траншеи, остатками полотна.

При монтаже дренажных систем следует принять во внимание тот факт, что геоткань плохо переносит воздействие ультрафиолета, поэтому не стоит оставлять полотно под солнечными лучами на длительное время.

Применение при обустройстве участка

Пожалуй, самое широкое применение геотекстиль получил именно в обустройстве дачных участков и частных домовладений. Доступная стоимость и неординарные эксплуатационные свойства материала позволяют использовать его в самых разных областях ландшафтного дизайна. Рассмотрим подробно возможные сферы применения геотекстиля.

Укладка дорожек и тротуаров. Правильная укладка геоткани предотвращает усадку подсыпки, что исключает растрескивание и нарушение кладки тротуарных плиток, песчаника и других покрытий. Помимо этого, слой геоткани практически полностью исключает возможность прорастания сорных растений как в промежутках между плитами, так и под ними, тем самым существенно увеличивает срок службы покрытия дорожки или тротуара.

Для укладки садовой дорожки больше всего подойдет геотекстиль плотность которого составляет от 250 до 350 г/м², а толщина - 3 мм. Такие параметры обеспечат хороший дренаж и надежную защиту от усадки и сорных трав.

Устройство искусственных водоемов. Небольшой пруд или бассейн на не только украшает участок, но и делает отдых более комфортным. Для того чтобы искусственные водоемы радовали глаз на протяжении длительного времени, при их устройстве используют геоткань, которая надежно защищает гидроизоляционную мембрану от механических повреждений.

Устройство котлована производится в следующей последовательности:

1. Дно и боковая поверхность котлована устилаются геотекстильным полотном.
2. На слой геотекстиля укладывается гидроизоляционная мембрана.
3. Сверху гидроизоляционного материала укладывается еще один слой геоткани.
4. Из камня или песка формируется декоративная поверхность.

Для устройства большинства гидротехнических сооружений оптимальным вариантом является геоткань, плотность которой составляет 300-350 г/м².

Технология укладки геотекстиля

Независимо от модификации полотна, его укладка производится в несколько этапов.

Подготовительные мероприятия

Прежде чем приступить непосредственно к укладке геотекстиля, необходимо тщательно подготовить поверхность. Основание не должно иметь значительных поверхностных дефектов (бугров, ям, впадин, глубоких расщелин и т.д.). Кроме того, нужно выкорчевать или иным способом удалить остатки корней, строительного мусора и других объектов, способных нанести механические повреждения геоткани.

Углубления и трещины следует засыпать песком или грунтом, после чего тщательно утрамбовать. Выступающие участки планируются с помощью шанцевого инструмента или спецтехники. Хорошим подспорьем в подготовке основания станет лазерный нивелир.

Настил полотен

На небольших площадях, чаще всего, рулоны раскатываются без использования специальной техники. Если же речь идет об автомагистрали, протяженность которой составляет несколько километров, целесообразно использовать специальное оборудование. Укладывать геотекстиль следует равномерно, не допуская складок и излишнего натяжения. В процессе укладки нужно полностью и перемещение по готовому настилу людей и строительной техники. Перекрытие полотен в поперечном направлении должно быть не менее 30 см, в продольном – 70 см.

Фиксация стыков

В зависимости от типа геоткани, соединение стыков может осуществляться посредством склеивания, прошивки, или сваривания. Для крепления полотен по периметру используют специальные нагели. В случае изменения направления укладки, полотна должны быть соответствующим образом подрезаны, при этом поперечное перекрытие должно быть не менее 30 см.

Укладка сыпучих материалов

Во избежание повреждений геоткани, засыпку щебнем или песком следует выполнять с высоты не превышающей 1,5 м. После этого насыпь равномерно распределяется по поверхности настила. Следующим этапом является трамбовка насыпного материала с помощью специальной техники. При значительной толщине насыпи засыпка производится в несколько этапов с промежуточной трамбовкой каждого слоя.

Контроль качества укладки

В процессе укладки геотекстиля необходимо постоянно следить за целостностью укладываемых полотен. Если по тем или иным причинам произошел разрыв геоткани, необходимо своевременно наложить латку и зафиксировать ее. Размеры латки должны превышать размеры повреждения как минимум на 50 см.

Начало эксплуатации

Прямолинейное перемещение строительной техники допускается только в том случае, если толщина отсыпки составляет 20 см и более. Развороты должны выполняться за пределами рабочей зоны. При укладке дорог с использованием геотекстильных полотен целесообразно использовать легкую гусеничную технику, оказывающее минимальное давление на основание.

Известные отечественные бренды

Повышенный спрос на геотекстиль привел к тому, что производством этого материала занялось сразу несколько крупных российских компаний. Ниже приводится перечень наиболее известных отечественных брендов.

Дорнит

Одна из наиболее распространенных марок отечественного геотекстиля. Предприятие выпускает практически все модификации материала. Отличительными особенностями продукции компании «Дорнит» являются высокие прочностные характеристики и устойчивость к воздействию агрессивных сред.

Геотекс

Благодаря использованию специальной пропитки, продукция компании «Геотекс» выгодно отличается от своих аналогов высокой устойчивостью к ультрафиолету. Кроме того, геотекстиль этой марки может работать в условиях амплитудных колебаний температуры, что делает его оптимальным средством для наружных работ.

Канвалан

ООО «СибурГеосинт» специализируется на выпуске иглопробивных и термоскрепленных геотекстильных полотен. В качестве сырья используется расплав первичного полипропилена. В ассортименте компании можно найти полотна, плотность которых варьируется в пределах от 100 до 600 г/м². Стандартный размер рулонов марки «Канвалан» может составлять до 5,2 м в ширину.

Полизон

Эта марка геотекстиля широко используется при прокладке дорог, так и обустройстве дачных участков и частных домовладений. Геополотна «Полизон» полностью изолируют различные слои грунта, что негативно сказывается развитию нежелательных растений и предотвращает проседание основы.

ГронТ

По своей структуре «ГронТ» сходен с «Доронитом», также обладает высокими эксплуатационными характеристиками и может долго противостоять агрессивным средам. Различие заключается в том, что для изготовления «ГронТа» применяются штапельные волокна, что существенно увеличивает его фильтрующие способности. Именно поэтому материал активно применяется при прокладке дренажных магистралей и устройстве огородов и цветников.

Стабитекс

Эта торговая марка представлена на рынке геотекстильных полотен иглопробивными, ткаными и термоскрепленными модификациями. Тканый геотекстиль изготавливается из полипропиленового волокна, которое может выдерживать большие разрывающие напряжения. При изготовлении иглопробивных и термоскрепленных модификаций применяется полиэфирное волокно.

Геоспан

Компания представлена на рынке геотекстиля марками «Геоспан ТН» (полипропиленовый тканый геотекстиль) и «Геоспан ТС». Для производства последнего могут использоваться как полипропиленовые, так и полиэфирные волокна. К достоинствам «Геспана ТН» можно отнести высокую механическую прочность. «Геспан ТС» отличается устойчивостью к ультрафиолету, агрессивным средам и может выдерживать значительное понижение температуры.

Геопол

«Геопол» и «Дорнит» обладают сходными физико-техническими свойствами и используются для одних и тех же видов работ, однако поверхностная плотность первого значительно выше.

Обзор зарубежных производителей геотекстиля

Наряду с отечественными производителями, на рынке геотекстильной продукции широко представлены и зарубежные бренды.

Тайпар

Для производства этой марки термоскрепленной иглопробивной геоткани американский производитель использует полипропиленовые волокна. К достоинствам материала можно отнести хорошую фильтрующую способность, что особенно важно при монтаже дренажных систем.

Террам

Английский бренд представлен на российском рынке термоскрепленными и иглопробивными полотнами. В качестве сырья используются композит, включающий в себя полиэтиленовые и полипропиленовые волокна. Основной областью применения материала является армирование дорожных покрытий и строительных конструкций.

Секутекс

Немецкий бренд представляет на отечественном рынке весь спектр геотекстильных полотен. Компания выпускает тканые, термоскрепленные и иглопробивные полотна. Для всех модификаций «Секутекса» характерны высокая механическая прочность и устойчивость к химическим и биологическим воздействиям.

Геоютекс

Особого внимания заслуживает чешский каландрированный геотекстиль, сотканный из полипропиленовых волокон. Продукция предприятия имеет характерный черный цвет, отличается высокой разрывной прочностью и способна выдерживать значительные механические нагрузки. Используется преимущественно для предотвращения сдвигов грунта на склонах и устройства грядок.

СпанБел

Белорусский производитель существенно усложнил технологию изготовления геотекстиля, добавив в нее ламинирование поверхности латексом, полипропиленом или полиэтиленом. За счет этого значительно увеличился срок эксплуатации термоскрепленных и иглопробивных геотканей.

Акваспан

Этот белорусский материал представляет собой полипропиленовое геотекстильное полотно, произведенное по нетканой технологии. Терло- и гидроскрепленные полотна «Акваспан» содержат большое количество антисептических, антипиреновых, антистатических и гидрофобных добавок. Несмотря на высокую стоимость, материал пользуется большим спросом благодаря длительному периоду эксплуатации и высоким физико-техническим свойствам.

Несмотря на некоторое увеличение стоимости дорожно-строительных работ, применение геотекстиля более чем целесообразно. Качественная укладка этого материала позволяет увеличить срок службы дорожного полотна на 25-30%. Широко используется геоткань и в частном строительстве. Материал незаменим при устройстве дренажных систем, искусственных водоемов, садовых дорожек и других элементов ландшафтного дизайна.