สิ่งทอสังเคราะห์ชั้น 2
1. ความสามารถในการซึมผ่านที่ดีเยี่ยม:ด้วยความพรุนสูง น้ำสามารถผ่านได้แต่สามารถปิดกั้นอนุภาคของดินได้ บรรลุเป้าหมาย "น้ำผ่านดินได้แต่ไม่เกิน"
2. คุณสมบัติเชิงกลที่มั่นคง:ความแข็งแรงแรงดึงสูง ทนทานต่อการฉีกขาด ทนทานต่อการเจาะ และประสิทธิภาพลดลงช้าในสภาพแวดล้อมแห้ง เปียก เป็นกรดและเป็นด่าง
3. ทนทานต่อการกัดกร่อนและแข็งแรง:เส้นใยสังเคราะห์มีความทนทานต่อกรดและด่าง ละอองเกลือ และการกัดกร่อนของจุลินทรีย์ มีอายุการใช้งานนานถึง 20-50 ปีในสภาพแวดล้อมใต้ดินหรือในน้ำ
4. ความยืดหยุ่นและปรับตัวได้ดี:สามารถดัดและตัดได้อย่างอิสระ ยึดเกาะกับหินและดินที่ไม่สม่ำเสมอได้แนบสนิท และไม่เสียหายได้ง่ายในระหว่างการก่อสร้าง
แนะนำผลิตภัณฑ์:
ใยสังเคราะห์ประเภทที่ 2 (Geotextile) เป็นวัสดุเส้นใยสังเคราะห์ที่ซึมผ่านได้ ซึ่งใช้ในงานวิศวกรรมโยธาโดยเฉพาะ โดยพื้นฐานแล้วใยสังเคราะห์นี้มีลักษณะเป็น "ผ้า" แต่ไม่ได้ผลิตจากเส้นใยธรรมชาติ เช่น ฝ้ายและลินิน แต่ผลิตจากพอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง เช่น โพลีโพรพิลีน (PP) และโพลีเอสเตอร์ (PET) ผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น สปันบอนด์ การเจาะด้วยเข็ม และการทอด้วยเครื่องจักร
ด้วยประสิทธิภาพอันยอดเยี่ยม จึงกลายเป็น "วัสดุวิศวกรรมใหม่" ที่ขาดไม่ได้ในวิศวกรรมธรณีเทคนิคและวิศวกรรมโยธาสมัยใหม่ เมื่อรวมกับวัสดุสังเคราะห์ เช่น แผ่นยางรองธรณี (Geosynthetic Materials) และแผ่นใยสังเคราะห์ (Geogrids) ถือเป็นวัสดุสังเคราะห์ในตระกูลเดียวกัน และเป็นที่รู้จักในฐานะ "วัสดุก่อสร้างที่ใหญ่เป็นอันดับสี่" รองจากเหล็ก ซีเมนต์ และไม้
คุณสมบัติหลัก
เหตุผลที่ใช้ผ้าใยสังเคราะห์อย่างแพร่หลายเป็นเพราะคุณสมบัติหลักดังต่อไปนี้:
ฟังก์ชั่นการแยก
ฟังก์ชัน: แยกอนุภาคดินหรือวัสดุสองขนาดที่แตกต่างกัน (เช่น กรวดและดินอ่อน) เพื่อป้องกันไม่ให้ผสมกัน
ผลลัพธ์: รักษาความสมบูรณ์และการทำงานของโครงสร้างวัสดุแต่ละชั้น ป้องกันไม่ให้ชั้นดินอ่อนรุกล้ำเข้าไปในชั้นระบายน้ำ และรักษาความสามารถในการรับน้ำหนัก เปรียบเสมือนการปู "พรม" ไว้ระหว่างพื้นถนนและฐานรากดินอ่อน เพื่อป้องกันไม่ให้หินจมลงไปในโคลน
ฟังก์ชั่นการกรอง
ฟังก์ชัน: ให้น้ำไหลผ่านในแนวตั้งผ่านเนื้อผ้า ในขณะที่ "สกัดกั้น" และปกป้องอนุภาคของดินไม่ให้สูญหายไปกับการไหลของน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผลกระทบ: เมื่อใช้รอบระบบระบายน้ำ สามารถป้องกันการกัดเซาะของท่อและดิน พร้อมทั้งรักษาความเรียบเนียนของระบบระบายน้ำในระยะยาว ตัวอย่างเช่น การปูแผ่นใยสังเคราะห์ระหว่างชั้นกรวดของผนังกันดินและดิน จะช่วยให้น้ำไหลผ่านได้ แต่ดินจะไม่ถูกชะล้างออกไป
ฟังก์ชั่นการระบายน้ำ
หน้าที่: วัสดุคลุมดินเป็นตัวกลางที่มีรูพรุนซึ่งสามารถสร้างช่องระบายน้ำภายในระนาบของมัน โดยรวบรวมและระบายน้ำส่วนเกินลงในดิน (เช่น น้ำฝนและน้ำใต้ดิน)
ผลลัพธ์: ลดระดับน้ำใต้ดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดแรงดันน้ำในรูพรุนของดิน เร่งการอัดตัวของดิน และปรับปรุงเสถียรภาพ
ฟังก์ชั่นการเสริมแรง
ฟังก์ชัน: การใช้ความแข็งแรงแรงดึงสูงของแผ่นใยสังเคราะห์และแรงเสียดทานระหว่างแผ่นใยสังเคราะห์และดิน แผ่นใยสังเคราะห์จึงใช้เป็น "วัสดุเสริมแรง" เพื่อกระจายแรงเครียดของดินและจำกัดการเคลื่อนตัวด้านข้างของดิน
ผลกระทบ: ปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักและความมั่นคงของดิน ซึ่งมักใช้ในการเสริมความลาดชัน ฐานรากดินอ่อน และกำแพงกันดินเสริมแรง
ฟังก์ชั่นการป้องกัน
หน้าที่: เป็นชั้นบัฟเฟอร์ ช่วยลดความเสียหายที่เกิดจากแรงกดดันภายนอก (เช่น การกัดเซาะของน้ำและแรงกระแทกจากหินถล่ม) ต่อวัสดุด้านล่าง
ผลกระทบ: ปกป้องชั้นกันน้ำ (เช่น แผ่นกันซึม) ไม่ให้ถูกเจาะ หรือปกป้องแม่น้ำและชายฝั่งจากการกัดเซาะโดยตรงจากการไหลของน้ำ
ข้อดีอื่นๆ
ความทนทานต่อการกัดกร่อน: เส้นใยสังเคราะห์มีความทนทานต่อจุลินทรีย์ แมลง กรด และด่างได้ดี และมีความทนทานดี
โครงสร้างง่าย: เนื้อสัมผัสอ่อนนุ่ม น้ำหนักเบา เคลื่อนย้ายและปูได้สะดวก สามารถปรับให้เข้ากับภูมิประเทศที่ซับซ้อนได้
คุ้มค่าต้นทุนสูง: ด้วยประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม จึงสามารถลดปริมาณวัสดุแบบดั้งเดิม เช่น ทรายและกรวดได้อย่างมาก ลดต้นทุนด้านวิศวกรรมและค่าบำรุงรักษา
ประเภทหลัก
ตามกระบวนการผลิตและโครงสร้างที่แตกต่างกัน สิ่งทอทางธรณีวิทยาจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทหลักๆ ดังต่อไปนี้:
แผ่นใยสังเคราะห์แบบไม่ทอ (non-woven geotextile)
กระบวนการผลิต: เส้นใยสังเคราะห์จะถูกหวีด้วยเครื่องจักรให้เป็นตาข่าย แล้วเสริมความแข็งแรงด้วยการเจาะด้วยเข็ม การยึดติดด้วยความร้อน หรือการเชื่อมด้วยเคมี วิธีที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือผ้าไม่ทอแบบเจาะด้วยเข็ม
ลักษณะเด่น: ดูเหมือนผ้าสักหลาด มีไอโซโทรปิก (มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกันในทุกทิศทาง) และมีฟังก์ชันการกรอง การแยก และการระบายน้ำที่ดี นี่คือหมวดหมู่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด
ผ้าใยสังเคราะห์ทอ (Woven geotextile)
วิธีการผลิต : ทอเส้นไหม(ยาวหรือแบน) ไปในทิศทางเดียวกัน คล้ายกับเสื้อผ้าที่เราสวมใส่กันทั่วไป
คุณสมบัติ: โครงสร้างแข็งแรง ทนทานต่อแรงดึงสูง แต่รูพรุนมีความสม่ำเสมอไม่ดีเท่าผ้าไม่ทอ ส่วนใหญ่ใช้ในงานวิศวกรรมเสริมแรง การแยก และการป้องกัน แต่ประสิทธิภาพการกรองค่อนข้างต่ำ
ผ้าถักนิตติ้ง
กระบวนการผลิต : ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีการถักเส้นยืนหรือการถักเส้นพุ่ง
ลักษณะเฉพาะ: การใช้งานค่อนข้างน้อย โดยปกติจะใช้ในสถานการณ์เฉพาะที่ต้องการประสิทธิภาพแรงดึงสูง
พารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์:
โครงการ |
เมตริก |
||||||||||
ความแข็งแรงที่กำหนด/(kN/m) |
|||||||||||
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|||
1 |
ความแข็งแรงแรงดึงตามยาวและตามขวาง / (kN/m) ≥ |
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|
2 |
การยืดตัวสูงสุดที่โหลดสูงสุดในทิศทางตามยาวและตามขวาง/% |
30~80 |
|||||||||
3 |
ความแข็งแรงทะลุทะลวงด้านบน CBR /kN ≥ |
0.9 |
1.6 |
1.9 |
2.9 |
3.9 |
5.3 |
6.4 |
7.9 |
8.5 |
|
4 |
ความต้านทานการฉีกขาดตามยาวและตามขวาง /kN |
0.15 |
0.22 |
0.29 |
0.43 |
0.57 |
0.71 |
0.83 |
1.1 |
1.25 |
|
5 |
รูรับแสงเทียบเท่า O.90(O95)/มม. |
0.05~0.30 |
|||||||||
6 |
ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านแนวตั้ง/(ซม./วินาที) |
K× (10-¹~10-) โดยที่ K=1.0~9.9 |
|||||||||
7 |
อัตราการเบี่ยงเบนความกว้าง /% ≥ |
-0.5 |
|||||||||
8 |
อัตราการเบี่ยงเบนของมวลต่อหน่วยพื้นที่ /% ≥ |
-5 |
|||||||||
9 |
อัตราการเบี่ยงเบนของความหนา /% ≥ |
-10 |
|||||||||
10 |
ค่าสัมประสิทธิ์ความแปรปรวนของความหนา (CV)/% ≤ |
10 |
|||||||||
11 |
การเจาะแบบไดนามิก |
เส้นผ่านศูนย์กลางรูเจาะ/มม. ≤ |
37 |
33 |
27 |
20 |
17 |
14 |
11 |
9 |
7 |
12 |
ความแข็งแรงการแตกหักตามยาวและตามขวาง (วิธีจับ)/kN ≥ |
0.3 |
0.5 |
0.7 |
1.1 |
1.4 |
1.9 |
2.4 |
3 |
3.5 |
|
13 |
ความต้านทานรังสีอัลตราไวโอเลต (วิธีหลอดอาร์กซีนอน) |
อัตราการรักษาความแข็งแรงตามยาวและตามขวาง% ≥ |
70 |
||||||||
14 |
ความต้านทานรังสีอัลตราไวโอเลต (วิธีหลอด UV เรืองแสง) |
อัตราการรักษาความแข็งแรงตามยาวและตามขวาง% ≥ |
80 |
||||||||
การใช้งานผลิตภัณฑ์:
1. วิศวกรรมทางหลวงและทางรถไฟ
การแยก: วางแผ่นใยสังเคราะห์ระหว่างวัสดุถมฐานถนนและดินฐานรากเพื่อหลีกเลี่ยงการผสมกันของอนุภาคดินที่มีขนาดต่างกัน และป้องกันการทรุดตัวของฐานถนนหรือการอัดฉีด
การเสริมแรง: การวางผ้าใยสังเคราะห์แบบทอบนฐานดินอ่อนเพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากและลดการทรุดตัวของพื้นถนนหลังการก่อสร้าง เพิ่มผ้าใยสังเคราะห์ลงในชั้นฐานของพื้นผิวถนนเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการแตกร้าว
การระบายน้ำ: ติดตั้งแผ่นใยสังเคราะห์เจาะเข็มในคูระบายน้ำตันทั้งสองด้านของถนนเพื่อกรองน้ำฝน ป้องกันการอุดตันของคูระบายน้ำตัน และให้แน่ใจว่าถนนระบายน้ำได้อย่างราบรื่น
2. การอนุรักษ์น้ำและวิศวกรรมทางน้ำ
ชั้นป้องกันการกรองและการระบายน้ำ: แผ่นใยสังเคราะห์เจาะเข็มจะถูกปูไว้ที่ด้านนอกของวัสดุป้องกันการซึมผ่าน (เช่น แผ่นกันซึม) ของเขื่อนและคันกั้นแม่น้ำเพื่อสร้างชั้นป้องกันการกรอง ป้องกันไม่ให้อนุภาคของดินไหลออกไปพร้อมกับน้ำ (หลีกเลี่ยงท่อ) และระบายน้ำที่สะสมไว้ภายในตัวเขื่อน
การป้องกัน: วางแผ่นใยสังเคราะห์แบบทอหรือแผ่นใยสังเคราะห์แบบผสมบนหน้าเขื่อนและทางลาดริมแม่น้ำด้านต้นน้ำเพื่อป้องกันการกัดเซาะของน้ำและปกป้องดินบนทางลาดจากการกัดเซาะ
การเสริมแรง: การปูผ้าใยสังเคราะห์แบบทอในตัวเขื่อนหรือฐานรากเขื่อนหินดิน เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของตัวเขื่อนและลดการเสียรูป
3. วิศวกรรมเทศบาลและสิ่งแวดล้อม
พื้นที่ฝังกลบ: เป็นชั้นป้องกันสำหรับชั้นป้องกันการซึมผ่าน (geomembrane) ป้องกันไม่ให้วัตถุมีคมแทรกผ่านฟิล์มป้องกันการซึมผ่าน ขณะเดียวกัน เป็นชั้นกรองที่รวบรวมน้ำซึมและกรองสิ่งสกปรกเพื่อหลีกเลี่ยงการอุดตันของท่อรวบรวมน้ำซึม
โรงบำบัดน้ำเสีย: วางแผ่นใยสังเคราะห์เจาะเข็มที่ก้นถังตกตะกอนและคูระบายน้ำออกซิไดซ์เพื่อกรองตะกอนและปรับปรุงคุณภาพน้ำ ใช้สำหรับแยกและระบายน้ำในหลุมฝังกลบตะกอน
อุโมงค์และวิศวกรรมใต้ดิน: สิ่งทอดินเหนียว geotextile ถูกวางระหว่างซับในอุโมงค์ (ส่วนท่อคอนกรีต) และหินโดยรอบเป็นชั้นกันชนและชั้นระบายน้ำเพื่อระบายน้ำไหลออกจากหินโดยรอบและปกป้องโครงสร้างซับใน
4. วิศวกรรมการก่อสร้างและความลาดชัน
การบำบัดฐานราก: วางสิ่งทอใยสังเคราะห์แบบทอบนฐานรากดินอ่อน (เช่น ดินตะกอนและดินพีท) และสร้างฐานรากเสริมด้วยชั้นรองรับทรายและกรวดเพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากอาคาร
การป้องกันความลาดชัน: การวางแผ่นใยสังเคราะห์แบบเจาะเข็มบนความลาดชันของทางหลวง ทางรถไฟ หรือภูเขา เพื่อคลุมพื้นผิวความลาดชันและป้องกันการกัดเซาะของดินที่เกิดจากการกัดเซาะของน้ำฝน หากผสมผสานกับการปลูกพืชพรรณ (เช่น การพ่นเมล็ดหญ้า) ก็จะสามารถสร้างระบบป้องกันทางระบบนิเวศของ "แผ่นใยสังเคราะห์+พืชพรรณ" ได้
5. วิศวกรรมเกษตรและเหมืองแร่
การชลประทานทางการเกษตร: วางผ้าใยสังเคราะห์ที่ด้านล่างของร่องชลประทานและอ่างเก็บน้ำเพื่อป้องกันการรั่วซึมของร่องชลประทาน กรองสิ่งสกปรกในน้ำ และหลีกเลี่ยงการอุดตันของร่องชลประทาน
การฟื้นฟูเหมือง: การวางสิ่งทอทางธรณีวิทยาในเหมืองร้างหรือบ่อเก็บตะกอนหลังการทำเหมืองเพื่อแยกตะกอนที่เป็นพิษและเป็นอันตรายออกจากดินผิวดิน ซึ่งจะเป็นรากฐานสำหรับการฟื้นฟูพืชพรรณ ในเวลาเดียวกัน ยังทำหน้าที่เป็นชั้นระบายน้ำที่ช่วยระบายน้ำที่สะสมอยู่ในบ่อเก็บตะกอนอีกด้วย
สิ่งทอธรณีวิทยาในฐานะตัวช่วยอเนกประสงค์ในงานวิศวกรรมธรณีเทคนิค ได้ขยายขอบเขตจากงานอนุรักษ์น้ำและวิศวกรรมขนส่งแบบดั้งเดิมไปสู่หลากหลายสาขา เช่น เทศบาล การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และเกษตรกรรม ด้วยคุณสมบัติการซึมผ่านสูง ความแข็งแรงสูง และความต้านทานการกัดกร่อน คุณค่าหลักของสิ่งทอธรณีวิทยาอยู่ที่การแก้ปัญหาพื้นฐานทางวิศวกรรม (เช่น การกรอง การเสริมแรง และการป้องกัน) ด้วยวิธีการ "ต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพสูง" ลดอันตรายทางวิศวกรรม และยืดอายุการใช้งานทางวิศวกรรม ในการใช้งานจริง จำเป็นต้องเลือกประเภทและคุณสมบัติเฉพาะให้ตรงกับข้อกำหนดทางวิศวกรรมอย่างแม่นยำ และควบคุมคุณภาพการก่อสร้างอย่างเข้มงวด เพื่อใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพอย่างเต็มที่
