วิธีการเลือกแผ่นใยสังเคราะห์สำหรับงานธรณีวิศวกรรม: 5 คุณสมบัติสำคัญที่คุณต้องพิจารณา

การเลือกใช้แผ่นใยสังเคราะห์ (geotextile) ที่เหมาะสมนั้นเป็นทางเลือกทางวิศวกรรมขั้นพื้นฐานที่มีผลต่อประสิทธิภาพ อายุการใช้งาน และความคุ้มค่าของโครงการของคุณ แผ่นใยสังเคราะห์มักมองไม่เห็นอยู่ใต้ชั้นดิน หิน หรือพื้นผิวถนน แต่ทำหน้าที่สารพัดประโยชน์ การเลือกที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่ความเสียหายก่อนกำหนด การซ่อมแซมที่มีราคาแพง หรือการขาดคุณสมบัติที่สำคัญ เช่น การระบายน้ำ การแยกชั้น หรือการเสริมแรง เนื่องจากมีวัสดุ น้ำหนัก และชนิดให้เลือกมากมาย การพิจารณาคุณสมบัติเฉพาะอาจเป็นเรื่องยาก ข้อมูลนี้จะอธิบายรายละเอียดคุณสมบัติทางเทคนิคที่จำเป็น 5 ประการที่คุณควรพิจารณาเพื่อการตัดสินใจที่ชาญฉลาดและคุ้มค่าสำหรับทุกการใช้งาน

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับประเภทหลักสองประเภทของแผ่นใยสังเคราะห์สำหรับงานธรณีวิทยา
ก่อนที่จะเจาะลึกไปถึงรายละเอียดเฉพาะ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทำความเข้าใจการแบ่งประเภทที่สำคัญของวัสดุทางธรณีวิทยา ได้แก่ แบบทอและแบบไม่ทอ วิธีการผลิตของวัสดุเหล่านี้เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางโครงสร้างและทางไฮดรอลิกโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นแนวทางในการใช้งานที่สำคัญของวัสดุเหล่านี้

ผ้าใยสังเคราะห์ทอ:ผลิตขึ้นโดยการสานเส้นใยโพลีเมอร์ (มักเป็นโพลีโพรพีลีนหรือโพลีเอสเตอร์) ในรูปแบบปกติ คล้ายกับสิ่งทอ วัสดุเหล่านี้มีความแข็งแรงทนทานต่อแรงดึงสูงและยืดตัวได้น้อย ทำให้เหมาะสำหรับงานเสริมความแข็งแรงและเพิ่มความมั่นคงในบริเวณที่ต้องการการรองรับโครงสร้าง คุณสมบัติในการกรองของวัสดุเหล่านี้สามารถควบคุมและขึ้นอยู่กับรูปแบบการทอ ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปคือแผ่นรองพื้นโพลีโพรพีลีนสีดำที่ใช้รองใต้ฐานถนนหรือทางเดินรถที่เป็นกรวด

ผ้าใยสังเคราะห์ไม่ทอ (Non-Woven Geotextiles):ผลิตขึ้นโดยการเชื่อมเส้นใยสังเคราะห์ (ด้วยวิธีการทางกล ทางความร้อน หรือทางเคมี) เข้าด้วยกันจนเป็นแผ่นคล้ายสักหลาด โดยทั่วไปแล้วจะมีคุณสมบัติในการซึมผ่านได้ดีกว่าและช่วยให้น้ำไหลผ่านระนาบของแผ่นได้อิสระมากขึ้น ทำให้เป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับการกรองและการแยกสาร คุณสมบัติการลอยตัวของน้ำบนแผ่นทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานระบายน้ำใต้ดิน เช่น ท่อระบายน้ำใต้ดินแบบฝรั่งเศสที่ทำจากผ้าใยสังเคราะห์ไม่ทอ

การเลือกครั้งแรกของคุณมักเริ่มต้นที่นี่:ความต้องการหลักคือการดูดซับพลังงาน (มักเป็นแบบทอ) หรือการระบายน้ำ/การกรอง (มักเป็นแบบไม่ทอ)? อย่างไรก็ตาม หลายโครงการต้องการความสมดุล ซึ่งเป็นจุดที่ข้อกำหนดเฉพาะกลายเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

1. คุณสมบัติเชิงกลและทางกายภาพ: หัวใจสำคัญของประสิทธิภาพ
ข้อกำหนดเหล่านี้ระบุถึงกำลังและคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุใยสังเคราะห์ภายใต้แรงกด

ความแข็งแรงดึงและการยืดตัว:ความแข็งแรงดึง (tensile strength) ซึ่งวัดเป็นกิโลนิวตันต่อเมตร (kN/m) บ่งบอกถึงปริมาณแรงดึงที่แผ่นใยสังเคราะห์สามารถรับได้ก่อนที่จะขาด เมื่อดึงตามแนวยาว (ทิศทางตามยาว) หรือแนวขวาง ความแข็งแรงดึงสูงมีความสำคัญต่องานเสริมแรง เช่น การรักษาเสถียรภาพของลาดชันหรือการรองรับคันดิน การยืดตัว ณ จุดขาด (%) แสดงให้เห็นว่าผ้าสามารถยืดได้มากน้อยเพียงใด แผ่นใยสังเคราะห์แบบทอโดยทั่วไปมีความแข็งแรงสูงและการยืดตัวต่ำ ในขณะที่แบบไม่ทอมีความแข็งแรงต่ำกว่าแต่มีการยืดตัวสูงกว่า ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับความไม่เรียบของพื้นดินได้

ความทนทานต่อการเจาะและการฉีกขาด:ค่าที่วัดได้ในหน่วยนิวตัน (N) แสดงให้เห็นถึงความสามารถของแผ่นใยสังเคราะห์ในการทนทานต่อการติดตั้งและการทำลายจากหินแหลม รากไม้ หรือพื้นดินที่ไม่เรียบ ความต้านทานต่อการเจาะทะลุที่สูงเป็นสิ่งที่ไม่สามารถละเลยได้เมื่อวางส่วนผสมบนพื้นดินที่อ่อนนุ่มหรือเป็นหิน ตัวอย่างเช่น แผ่นรองพื้นโพลีโพรพีลีนสีดำแบบทอต้องมีความต้านทานต่อการเจาะทะลุที่ดีเยี่ยมเพื่อป้องกันไม่ให้ขอบแหลมคมของส่วนผสมฐานรากถนนทะลุเข้าไปทำลายชั้นแยก

แรงคว้าและความแรงของการระเบิดของ CBR:การทดสอบความแข็งแรงดึง (ASTM D4632) เป็นดัชนีที่ใช้บ่อยในการทดสอบคุณสมบัติแรงดึง ส่วนการทดสอบความแข็งแรงระเบิดตามอัตราส่วนแบริ่งแคลิฟอร์เนีย (CBR) (ASTM D6241) จำลองแรงดึงของลูกสูบที่ดันผ่านเนื้อวัสดุ ซึ่งเลียนแบบการเจาะทะลุชั้นดินรองรับ นี่เป็นการทดสอบพื้นฐานสำหรับการใช้งานที่ต้องการการแยกตัว

2. คุณสมบัติทางไฮดรอลิก: การจัดการการไหลของน้ำ
บ้านที่ใช้ระบบไฮดรอลิกจะกำหนดว่าแผ่นใยสังเคราะห์จะทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างไร ไม่ว่าจะเป็นการปล่อยให้น้ำไหลผ่านโดยกักดินไว้ หรือปล่อยให้น้ำไหลไปตามระนาบอย่างรวดเร็ว

ขนาดช่องเปิดที่ปรากฏ (AOS):อาจกล่าวได้ว่า ข้อกำหนดการกรองที่สำคัญที่สุดคือ AOS (ระบุเป็นขนาดตะแกรง เช่น ตะแกรงมาตรฐานของสหรัฐอเมริกา #40-#100) ซึ่งบ่งบอกถึงขนาดรูเปิดที่ใหญ่ที่สุดโดยประมาณในเนื้อผ้า รูเปิดนี้ต้องมีขนาดเล็กพอที่จะรักษาอนุภาคดินโดยรอบไว้ (ป้องกันการอุดตัน) แต่ต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะให้น้ำไหลผ่านได้อย่างอิสระ ป้องกันการอุดตัน สำหรับผ้าใยสังเคราะห์ที่ห่อหุ้มท่อระบายน้ำที่มีรูพรุน AOS ควรได้รับการจับคู่กับขนาดเม็ดดินของวัสดุถมโดยรอบและดินในพื้นที่อย่างระมัดระวัง

ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าและค่าสภาพซึมผ่านทางแม่เหล็ก:ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้า (sec⁻¹) วัดความสามารถของน้ำในการไหลผ่านระนาบของวัสดุใยสังเคราะห์ใต้ระดับน้ำ เป็นคุณสมบัติสำคัญสำหรับการกรอง ค่าสภาพซึมผ่านได้ (cm/sec) วัดอัตราการไหลของน้ำ ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าที่สูงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับงานต่างๆ เช่น ท่อระบายน้ำแบบฝรั่งเศสที่ทำจากวัสดุใยสังเคราะห์ไม่ทอ ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อดักจับและส่งผ่านน้ำไปยังวัสดุระบายน้ำอย่างรวดเร็ว

อัตราการไหล:วิธีการนี้ใช้วัดศักยภาพในการซึมของน้ำภายในเนื้อผ้าใยสังเคราะห์เอง ผ้าใยสังเคราะห์แบบไม่ทอที่มีความหนาบางชนิดสามารถทำหน้าที่เป็นท่อระบายน้ำสำรอง ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากในการระบายน้ำเฉพาะส่วนของทางเท้าหรือการระบายน้ำตามผนัง

3. คุณสมบัติความทนทานและอายุการใช้งาน: การรับประกันความสมบูรณ์ในระยะยาว
แผ่นใยสังเคราะห์ควรคงคุณสมบัติหลักไว้ได้ตลอดอายุการใช้งาน ซึ่งโดยทั่วไปคือหลายสิบปี แม้ว่าจะต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงก็ตาม

ความต้านทานต่อรังสีอัลตราไวโอเลต (UV):การสัมผัสกับแสงแดดทำให้โพลิเมอร์ส่วนใหญ่เสื่อมสภาพ ข้อกำหนดที่ควรพิจารณาคือเปอร์เซ็นต์ของแรงดึงที่คงเหลืออยู่หลังจากได้รับแสงยูวีเป็นระยะเวลาที่กำหนด (เช่น 500 ชั่วโมง) ในเครื่องทดสอบสภาพอากาศ สำหรับการใช้งานกลางแจ้ง (เช่น การควบคุมการกัดเซาะชั่วคราวหรือก่อนการถมดิน) ความต้านทานต่อรังสียูวีสูงหรือการใช้ผงคาร์บอนแบล็ก (เช่น ในวัสดุรองพื้นโพลีโพรพีลีนทอสีดำ) เป็นสิ่งสำคัญ

ความต้านทานการคืบคลาน:เมื่อใช้งานเป็นเวลานานภายใต้แรงกดคงที่ ผ้าใยสังเคราะห์บางชนิดอาจยืดตัวหรือ "คืบ" อย่างช้าๆ สำหรับการใช้งานเสริมแรงในระยะยาว จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้ผ้าใยสังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติการคืบที่จำกัด ซึ่งโดยทั่วไปจะอธิบายได้จากกำลังรับแรงดึงที่อนุญาต ณ แรงดันที่แม่นยำในช่วงระยะเวลาที่ยาวนาน

ความต้านทานต่อสารเคมีและชีวภาพ:โดยทั่วไปแล้วแผ่นใยสังเคราะห์สำหรับงานธรณีวิศวกรรม (Geotextiles) นั้นไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องพิจารณาข้อกำหนดเฉพาะของโครงการด้วย โพลีโพรพีลีนและโพลีเอสเตอร์มีความทนทานต่อสารเคมี ดิน และจุลินทรีย์หลากหลายชนิด ทำให้มั่นใจได้ว่าจะไม่เน่าเปื่อยหรือเสื่อมสภาพในดิน

4. ข้อกำหนดด้านโครงสร้างและความทนทาน
หมวดหมู่นี้เกี่ยวข้องกับความต้องการของสภาพแวดล้อมและการก่อสร้างที่แม่นยำ

ขนาดและน้ำหนักของม้วน:เรื่องโลจิสติกส์เชิงปฏิบัติมีความสำคัญ ความกว้างและขนาดของม้วนมีผลต่อจำนวนตะเข็บที่ต้องการและความเร็วในการติดตั้ง น้ำหนักต่อหน่วยพื้นที่ (กรัมต่อเมตรหรือออนซ์ต่อตารางหลา) มักมีความสัมพันธ์กับกำลังและความหนา แต่ไม่ควรใช้เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพเพียงอย่างเดียว

ความหนาและการบีบอัด:เมื่อรับน้ำหนัก แผ่นใยสังเคราะห์จะยุบตัว ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณสมบัติทางไฮดรอลิก (เช่น ค่าการซึมผ่านของน้ำ) สำหรับการใช้งานที่การรักษาทางระบายน้ำเป็นสิ่งสำคัญ ควรระบุแผ่นใยสังเคราะห์แบบไม่ทอที่มีความต้านทานต่อการยุบตัวและความยืดหยุ่นที่เหมาะสม

ความทนทานของโครงสร้าง:นี่คือการประเมินแบบองค์รวม พิจารณาเครื่องมือที่จะใช้ในระหว่างการติดตั้ง (เช่น รถยนต์ตีนตะขาบขนาดใหญ่ เทียบกับการวางแบบใช้ไกด์) และคุณสมบัติของวัสดุรองพื้นและวัสดุปิดคลุม ผ้าใยสังเคราะห์ที่เลือกควรมีคุณสมบัติทางกล (การเจาะ การฉีกขาด แรงดึง) ที่ทนทานต่อ "การใช้งานหนักในการก่อสร้าง" ยกเว้นความเสียหายในวงกว้าง ความแข็งแรงของวัสดุโพลีโพรพีลีนทอสีดำมักถูกเลือกใช้เนื่องจากมีความทนทานสูงในสถานที่ก่อสร้างที่แข็งแรง

5. ฟังก์ชันและมาตรฐานเฉพาะแอปพลิเคชัน
สุดท้ายนี้ คุณสมบัติทั้งหมดจะต้องถูกคัดกรองผ่านมุมมองของหน้าที่หลักของแผ่นใยสังเคราะห์ ได้แก่ การแยก การกรอง การระบายน้ำ หรือการเสริมแรง คุณลักษณะแต่ละอย่างมีลำดับความสำคัญที่แตกต่างกัน

แยก:ป้องกันการผสมปนเปกันของชั้นดินที่แตกต่างกันสองชั้น (เช่น ชั้นฐานถนนและชั้นดินอ่อน) คุณสมบัติหลัก: ความแข็งแรงต่อการเจาะและการแตก และการยืดตัว โดยทั่วไปแล้วแผ่นใยสังเคราะห์แบบทอจะทำงานได้ดีเยี่ยมในด้านนี้

การกรอง:ช่วยให้น้ำไหลไปตามทิศทางการไหลพร้อมทั้งป้องกันการกัดเซาะของดิน คุณสมบัติหลัก: ค่า AOS (เหมาะสมกับชนิดของดิน), ค่าการซึมผ่านของน้ำ และความต้านทานต่อการอุดตัน นี่คือคุณลักษณะหลักของแผ่นใยสังเคราะห์สำหรับระบายน้ำใต้ดิน หรือแผ่นใยสังเคราะห์ไม่ทอสำหรับห่อท่อระบายน้ำแบบฝรั่งเศส

การระบายน้ำ:ส่งผ่านน้ำภายในระนาบของตัวเอง คุณสมบัติหลัก: อัตราการไหลภายในระนาบและความหนา

การเสริมแรง:ช่วยเพิ่มแรงดึงเพื่อเสริมเสถียรภาพของดิน คุณสมบัติหลัก: ความแข็งแรงดึง ความต้านทานการคืบ และปฏิสัมพันธ์ระหว่างดินกับผ้า (แรงเสียดทาน) ใช้ผ้าใยสังเคราะห์ทอหรือผ้าใยสังเคราะห์ผสมที่มีความแข็งแรงสูง

ควรตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าแผ่นใยสังเคราะห์ที่ใช้มีลักษณะเฉพาะและได้รับการตรวจสอบตามข้อกำหนดระดับประเทศหรือระดับโลกที่เกี่ยวข้อง (เช่น ASTM, ISO, GRI)

สรุป: จากข้อกำหนดสู่การติดตั้งที่ประสบความสำเร็จ
การเลือกใช้แผ่นใยสังเคราะห์สำหรับงานโครงสร้าง (geotextile) ไม่ได้หมายถึงการค้นหาผลิตภัณฑ์ที่หนักที่สุดหรือแข็งแรงที่สุดอีกต่อไปแล้ว แต่หมายถึงการเลือกใช้คุณสมบัติทางวิศวกรรมที่เหมาะสมกับความต้องการของพื้นที่และคุณสมบัติของชั้นวัสดุนั้นๆ โดยการประเมินอย่างเป็นระบบใน 5 ด้านหลัก ได้แก่ คุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางไฮดรอลิก ความทนทาน ความอยู่รอด และหน้าที่หลัก คุณจะเปลี่ยนจากการคาดเดาไปสู่ความแม่นยำทางวิศวกรรม

วิธีการที่มีระเบียบวินัยนี้จะป้องกันการวิศวกรรมมากเกินไป (ประหยัดต้นทุน) และที่สำคัญกว่านั้น คือป้องกันการวิศวกรรมน้อยเกินไป (ป้องกันความล้มเหลว) ไม่ว่าคุณจะเลือกแผ่นรองพื้นกันลื่นแบบทอโพลีโพรพิลีนสีดำที่ทนทานสำหรับถนนลากจูง หรือผ้าใยสังเคราะห์แบบไม่ถักทอแบบฝรั่งเศสสำหรับระบบกันซึมชั้นใต้ดินในที่พักอาศัย การให้ข้อมูลข้อกำหนดเหล่านี้ที่คุณเลือกคือเส้นทางที่แน่นอนที่สุดสู่โซลูชันที่ทนทาน ประสิทธิภาพสูง และราคาไม่แพง

พร้อมที่จะระบุ geotextile ที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณแล้วหรือยัง? ติดต่อกลุ่มเทคนิคของเราตั้งแต่วันนี้เพื่อรับการประเมินข้อมูลจำเพาะและคำแนะนำผลิตภัณฑ์ฟรีซึ่งปรับให้เหมาะกับบันทึกดินพิเศษของไซต์ของคุณและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพโดยรวม

ติดต่อเรา

ชื่อบริษัท:มณฑลซานตง Chuangwei ใหม่วัสดุ Co., LTD

ผู้ติดต่อ :เจเดน ซิลแวน

เบอร์ติดต่อ :+86 19305485668

วอทส์แอพพ์:+86 19305485668

อีเมลองค์กร:cggeosynthetics@gmail.com

ที่อยู่องค์กร:สวนผู้ประกอบการเขตต้าเยว่เมืองไท่อัน

มณฑลซานตง