การป้องกัน Geotextile
1. ความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพ:การผลิตเชิงอุตสาหกรรม คุณภาพที่เสถียรและควบคุมได้ ประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอและสอดคล้อง หลีกเลี่ยงความแปรปรวนและความไม่แน่นอนของวัสดุธรรมชาติ
2. ทำให้การก่อสร้างง่ายขึ้น:การปูชั้นของผ้าใยสังเคราะห์มักจะสามารถทดแทนกระบวนการที่ซับซ้อนแบบเดิมๆ เช่น การขุด การเปลี่ยน และการวางชั้นกรองทรายและกรวด ซึ่งทำให้กระบวนการก่อสร้างง่ายขึ้นมาก
3. ความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่ง:มีความยืดหยุ่นดี สามารถปรับให้เข้ากับการเสียรูปของฐานรากที่ไม่สม่ำเสมอ และมีการยึดเกาะกับดินอย่างแน่นหนา
4. ขยายอายุการใช้งานของโครงการ:การกรอง การระบายน้ำ และการเสริมแรงอย่างมีประสิทธิภาพทำให้เสถียรภาพในระยะยาวและอายุการใช้งานของโครงสร้างต่างๆ เช่น ฐานถนน คันดิน และกำแพงกันดิน ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ
แนะนำผลิตภัณฑ์:
ใยสังเคราะห์ป้องกัน (Protection Geotextile) เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่สามารถซึมผ่านได้ ผลิตจากพอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (เช่น โพลีโพรพิลีน โพลีเอสเตอร์ โพลีเอทิลีน ฯลฯ) ผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การปั่นด้าย การเจาะเข็ม การทอ การยึดติดด้วยความร้อน หรือการเชื่อมด้วยเคมี ใยสังเคราะห์นี้มีบทบาทเป็น "โครงสร้างทางวิศวกรรม" ในสาขาต่างๆ เช่น วิศวกรรมโยธา วิศวกรรมอนุรักษ์น้ำ และวิศวกรรมการขนส่ง โดยส่วนใหญ่ใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของดินและเพิ่มเสถียรภาพของโครงสร้างทางวิศวกรรม ใยสังเคราะห์นี้เป็นวัสดุหลักที่ขาดไม่ได้ในการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานสมัยใหม่
ความหมายของผ้าใยสังเคราะห์
จากมุมมองของสาระสำคัญของวัสดุและตำแหน่งการทำงาน สิ่งทอทางภูมิศาสตร์สามารถกำหนดให้เป็นวัสดุโครงสร้างระนาบที่สามารถซึมผ่านได้ซึ่งทำจากเส้นใยสังเคราะห์หรือเส้นใยธรรมชาติ (ส่วนใหญ่เป็นเส้นใยสังเคราะห์ในวิศวกรรมสมัยใหม่) โดยใช้เทคนิคการประมวลผลเฉพาะ โดยมีหน้าที่ เช่น การกรอง การระบายน้ำ การแยก การเสริมแรง และการป้องกัน
คุณสมบัติหลักจะต้องตรงตามเงื่อนไขสำคัญสองประการ:
ความสามารถในการซึมผ่าน: แตกต่างจากฟิล์มพลาสติก (geomembrane) geotextile มีรูพรุนในระดับหนึ่ง (ปกติ 30% -90%) ช่วยให้น้ำหรือก๊าซสามารถซึมผ่านเข้าไปด้านในหรือตามพื้นผิวของวัสดุได้ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการกรองและระบายน้ำ
ความสามารถในการนำไปใช้ทางวิศวกรรม: จำเป็นต้องมีความแข็งแรงเชิงกลที่เพียงพอ (ความแข็งแรงแรงดึง ความทนทานต่อการฉีกขาด ความทนทานต่อการเจาะ) และความทนทานต่อการเสื่อมสภาพตามสิ่งแวดล้อม (ความทนทานต่อรังสี UV ความทนทานต่อกรดและด่าง ความทนทานต่อการกัดเซาะของจุลินทรีย์) เพื่อปรับตัวให้เข้ากับผลกระทบในระยะยาวของสภาพแวดล้อมทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน เช่น ดิน น้ำ และสภาพอากาศ
ลักษณะสำคัญของผ้าใยสังเคราะห์
คุณลักษณะเฉพาะของสิ่งทอทางภูมิศาสตร์จะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของวัตถุดิบและเทคนิคการแปรรูป ซึ่งสามารถสรุปได้เป็น 6 ประเด็นดังต่อไปนี้:
1. คุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม
ความต้านทานแรงดึงสูง: เส้นใยสังเคราะห์ (เช่น โพลีเอสเตอร์และโพลีโพรพิลีน) มีความต้านทานแรงดึงสูงกว่าฝ้ายหลายเท่า หลังจากผ่านกระบวนการแล้ว ความต้านทานแรงดึงตามยาว/ตามขวางของแผ่นใยสังเคราะห์สามารถสูงถึง 10-100 กิโลนิวตัน/เมตร (ขึ้นอยู่กับข้อกำหนด) ซึ่งสามารถต้านทานแรงดึงที่เกิดจากการเสียรูปของดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ทนทานต่อการฉีกขาดและการเจาะทะลุ: กระบวนการเย็บหรือการทอจะพันหรือสานเส้นใยเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโครงสร้างที่แน่นหนาซึ่งสามารถทนต่อแรงเสียดทานทางกลและการเจาะทะลุของอนุภาคดินในระหว่างการก่อสร้าง จึงหลีกเลี่ยงความเสียหายของวัสดุได้
โมดูลัสยืดหยุ่นที่เสถียร: ภายในช่วงของแรงดึง มีความสัมพันธ์เชิงเส้นที่ดีระหว่างการเสียรูปและแรงดึง และจะไม่มีการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญอันเนื่องมาจากความผันผวนของโหลดในระยะสั้น ช่วยให้มั่นใจได้ถึงเสถียรภาพของโครงสร้างทางวิศวกรรม
2. ความซึมผ่านที่ควบคุมได้
ความสามารถในการซึมผ่านของวัสดุคลุมดินจะถูกกำหนดโดยความพรุนและขนาดรูพรุน และสามารถปรับแต่งได้ตามความต้องการโดยการปรับกระบวนการ:
ความพรุนของแผ่นใยสังเคราะห์แบบไม่ทอที่เจาะด้วยเข็มโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 70% -90% และขนาดรูพรุนเทียบเท่า (O95) ส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 0.05-0.5 มม. เหมาะสำหรับการกรอง (ป้องกันการสูญเสียอนุภาคดินและให้น้ำซึมผ่านได้)
ความพรุนของแผ่นใยสังเคราะห์ทออยู่ที่ประมาณ 30% -60% โดยมีขนาดรูพรุนที่ใหญ่ขึ้น ทำให้เหมาะกับการระบายน้ำมากขึ้น (เร่งการระบายน้ำและลดความชื้นในดิน)
3. ทนทานต่อการเสื่อมสภาพจากสิ่งแวดล้อมได้ดีเยี่ยม
ความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี: มีความทนทานต่อกรดและเบส (เช่น สารที่มีฤทธิ์เป็นกรดในดินและน้ำเสียจากอุตสาหกรรม) เกลือ (เช่น เกลือของน้ำทะเลในพื้นที่ชายฝั่ง) ได้ดี และจะไม่เสื่อมสภาพหรือเกิดการลดลงอย่างกะทันหันของความแข็งแรงอันเนื่องมาจากปฏิกิริยาทางเคมี
ป้องกันการเกิดแสงยูวี: ผ้าใยสังเคราะห์บางชนิดมีสารป้องกันแสงยูวี ซึ่งสามารถใช้ได้เป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง (เช่น พื้นถนนและพื้นป้องกันความลาดชัน) (โดยปกติออกแบบให้มีอายุการใช้งาน 5-20 ปี) เพื่อหลีกเลี่ยงความเปราะบางของเส้นใยที่เกิดจากการสัมผัสแสงแดด
ทนทานต่อการกัดเซาะของจุลินทรีย์: เส้นใยสังเคราะห์จะไม่สลายตัวโดยแบคทีเรียหรือเชื้อราในดิน และจะไม่เน่าเปื่อยเหมือนเส้นใยธรรมชาติ (เช่น ผ้ากระสอบ) เนื่องจากการทำงานของจุลินทรีย์
4. น้ำหนักเบาและง่ายต่อการก่อสร้าง
น้ำหนักเบา: น้ำหนักต่อหน่วยพื้นที่ (น้ำหนักกรัม) ของแผ่นใยสังเคราะห์ทั่วไปอยู่ที่ 100-800 กรัม/ตารางเมตร และน้ำหนักต่อตารางเมตรเพียง 1/10-1/5 ของความหนาดินเดียวกัน เคลื่อนย้ายและปูได้ง่าย ช่วยลดภาระในการก่อสร้างได้อย่างมาก
ความยืดหยุ่นที่ดี: สามารถปรับให้เข้ากับสภาพภูมิประเทศที่ไม่สม่ำเสมอของดินได้ (เช่น เนินลาดที่เป็นคลื่น ฐานรากที่จมอยู่ใต้น้ำ) ยึดเกาะกับผิวดินอย่างแน่นหนา และหลีกเลี่ยงช่องว่างที่เกิดจากความแตกต่างของสภาพภูมิประเทศ
การต่อที่สะดวก: สามารถต่อได้อย่างรวดเร็วด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การติดด้วยความร้อน การเชื่อมตะเข็บ และการติดกาว โดยมีความแข็งแรงในการต่อมากกว่า 80% ของความแข็งแรงของวัสดุฐาน ตอบสนองความต้องการการปูอย่างต่อเนื่องของโครงการขนาดใหญ่
5. ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
การปกป้องสิ่งแวดล้อมของวัตถุดิบ: สิ่งทอทางธรณีกระแสหลักใช้วัสดุโพลีเมอร์ที่สามารถรีไซเคิลได้ เช่น โพลิโพรพิลีนและโพลีเอสเตอร์ และไม่มีการปล่อยสารพิษหรือสารอันตรายในระหว่างกระบวนการผลิต
รีไซเคิลได้: หลังจากโครงการเสร็จสิ้น สิ่งทอสังเคราะห์บางชนิดสามารถรีไซเคิลและนำไปแปรรูปใหม่เพื่อลดขยะจากการก่อสร้าง แม้ว่าจะถูกฝังไว้ เส้นใยสังเคราะห์จะไม่ปล่อยสารอันตรายและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของดินน้อยมาก
6. การบูรณาการหลายฟังก์ชัน
ผ้าใยสังเคราะห์ชนิดเดียวสามารถทำหน้าที่ได้หลายอย่างพร้อมๆ กัน เช่น ผ้าใยสังเคราะห์แบบไม่ทอที่เจาะด้วยเข็มสามารถกรองอนุภาคของดินได้ (ทำหน้าที่กรอง) แยกชั้นดินที่แตกต่างกัน (ทำหน้าที่แยก) และช่วยระบายความชื้นของดิน (ทำหน้าที่ระบายน้ำ) ช่วยลดประเภทและปริมาณของวัสดุที่ใช้ในงานวิศวกรรม
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 (วิธีการจับ)/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. การก่อสร้างทางหลวงและทางรถไฟ
การแยกและเสริมแรง: วางระหว่างฐานดินอ่อนและวัสดุหินฐานถนนเพื่อป้องกันไม่ให้ดินอ่อนพุ่งสูงขึ้นและปะปนกับวัสดุหิน ขณะเดียวกันก็กระจายน้ำหนักของล้อ ปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานถนน และป้องกันการแตกร้าวและการทรุดตัวของผิวถนน
การระบายน้ำ: จัดทำคูระบายน้ำหรือชั้นระบายน้ำในถนนเพื่อนำทางการระบายน้ำและรักษาให้ถนนแห้ง
2. วิศวกรรมอนุรักษ์น้ำ (เขื่อน แม่น้ำ ชายฝั่ง)
ชั้นป้องกันการกรอง: ใช้สำหรับพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของเขื่อนดินและเขื่อนหิน รวมถึงคันดิน เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคดินถูกพัดพาไปกับการไหลของน้ำ (ท่อ) พร้อมทั้งช่วยให้ระบายน้ำที่ซึมออกมาได้อย่างราบรื่น เป็นวัสดุหลักสำหรับสร้างความมั่นใจด้านความปลอดภัยของเขื่อน
การป้องกันการกัดเซาะ: ใช้สำหรับริมฝั่งแม่น้ำ ชายฝั่ง ลาดอ่างเก็บน้ำ ใต้ก้อนหินหรือบล็อกคอนกรีต เพื่อป้องกันการไหลของน้ำที่มากัดเซาะดินฐานราก
ระบบระบายน้ำ: ใช้ในการสร้างระบบระบายน้ำแนวตั้งหรือแนวนอนด้านหลังตัวเขื่อนและกำแพงกันดิน
3. วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม (พื้นที่ฝังกลบ)
ชั้นป้องกัน: ปูไว้ด้านบนและด้านล่างของแผ่นป้องกันการรั่วซึม เพื่อป้องกันไม่ให้ถูกแทงด้วยของมีคม
ชั้นรวบรวมและระบายน้ำซึม: ใช้ร่วมกับตาข่ายกรอง เพื่อรวบรวมและนำทางน้ำซึมที่เกิดจากขยะ
ชั้นกรอง : ป้องกันไม่ให้อนุภาคของเสียไปอุดตันช่องทางระบายน้ำรอบระบบระบายน้ำ
4. วิศวกรรมเทศบาลและการก่อสร้าง
การระบายน้ำจากฐานราก: การระบายน้ำใต้ดินรอบฐานรากของอาคาร
ระบบระบายน้ำสวนบนดาดฟ้า: ใช้สำหรับระบบปลูกต้นไม้บนดาดฟ้า ทำหน้าที่ระบายน้ำและกรองน้ำ
การป้องกันความชื้นในห้องใต้ดิน: ใช้ในการถมดินด้านหลังผนังภายนอกเพื่อนำการไหลของน้ำไปยังระบบระบายน้ำ
5. การใช้งานอื่น ๆ
วิศวกรรมอุโมงค์ : ใช้สำหรับระบายน้ำด้านหลังผนังอุโมงค์
ท่าอากาศยานและท่าเรือ: การเสริมกำลังพื้นดินและการแยกรันเวย์และลานจอด
การเกษตร : ใช้เพื่อป้องกันการซึมและป้องกันความลาดชันของอ่างเก็บน้ำและทางระบายน้ำ
การปกป้องความลาดชันทางนิเวศวิทยา: ร่วมกับเครือข่ายพืชพรรณสามมิติ ดำเนินการเพิ่มความเขียวขจีของความลาดชัน และการอนุรักษ์ดินและน้ำ
โดยสรุป แม้ว่าผ้าใยสังเคราะห์ (geotextile) อาจไม่ได้รับความนิยมมากนัก แต่ก็ถือเป็น “วัสดุอเนกประสงค์” ที่ขาดไม่ได้ในวิศวกรรมธรณีเทคนิคสมัยใหม่ ผ้าใยสังเคราะห์ได้ช่วยแก้ปัญหาทางวิศวกรรมมากมายที่ยากต่อการจัดการด้วยเทคโนโลยีแบบดั้งเดิม ด้วยการออกแบบและการประยุกต์ใช้ทางวิทยาศาสตร์ที่คุ้มค่า มีประสิทธิภาพ และเชื่อถือได้ และถือเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญในสาขาวิศวกรรมโยธา
