Geogrids zijn een belangrijk geosynthetisch materiaal dat veel wordt gebruikt in de civiele techniek en vaak dient als versterking in versterkte grondconstructies of composietmaterialen. Op basis van productieprocessen en materialen kunnen geogrids worden onderverdeeld in vier hoofdcategorieën: plastic geogrids, stalen-plastic geogrids, glasvezel geogrids en polyester ketting-gebreide geogrids. Bij gebruik in de civiele techniek bezitten geogrids unieke eigenschappen en functies, waardoor de stabiliteit, vervormingsweerstand en duurzaamheid van kunstwerken worden verbeterd.
1. Definitie en introductie van geogrids
Geogrids zijn een belangrijk geosynthetisch materiaal met unieke eigenschappen en functies in vergelijking met andere geosynthetische materialen. Ze worden vaak gebruikt als versterking in versterkte grondconstructies of composietmaterialen.
Geogrids worden ingedeeld in vier hoofdcategorieën: plastic geogrids, stalen-plastic geogrids, glasvezel geogrids en polyester ketting-gebreide geogrids. Een geogrid is een twee-dimensionaal gaas of een drie-dimensionaal gaasscherm met een bepaalde hoogte, gemaakt van polymeren zoals polypropyleen en polyvinylchloride door middel van thermoplastificeren of gieten. Bij gebruik in de civiele techniek wordt het een geogrid genoemd.
2. Belangrijkste functies en toepassingen van Geogrids
De belangrijkste functies en toepassingen van geogrids zijn als volgt:
● Vergroting van het draagvermogen en de anti-glijeigenschappen van de fundering-, waardoor bodemzetting en vervorming worden verminderd.
● Voorkomen van vervorming en scheuren van de ondergrond veroorzaakt door verlies van ondergrondmateriaal.
● Het versterken van de ondergrond, het effectief verdelen en verspreiden van belastingen, het verbeteren van de stabiliteit en het draagvermogen van de ondergrond, en het verlengen van de levensduur ervan.
● Bestand tegen grotere wisselende belastingen.
● Het combineren van geogrids met spuitbeton en ankerbetonconstructiemethoden voor hellingsonderhoud kan niet alleen 30%-50% van de investeringen besparen, maar ook de bouwperiode met meer dan de helft verkorten.
● Het toevoegen van geogrids aan de ondergrond en oppervlaktelagen van snelwegen kan de doorbuiging verminderen, spoorvorming verminderen, het ontstaan van scheuren drie tot negen keer vertragen en de dikte van de structurele laag met maximaal 36% verminderen.
3. Classificatie van geogrids
Geogrids worden hoofdzakelijk ingedeeld in vijf categorieën: uniaxiale geogrids, biaxiale plastic geogrids, stalen-kunststof geogrids, glasvezel geogrids en ketting-gebreide polyester geogrids.
Onder hen kunnen uniaxiale geogrids worden onderverdeeld in twee typen op basis van verschillende grondstoffen: uniaxiale polypropyleen geogrids en uniaxiale polyethyleen geogrids; stalen-plastic geogrids kunnen worden onderverdeeld in convexe-knoopstalen-plastic geogrids, in elkaar grijpende stalen-plastic geogrids en onregelmatig-gevormde stalen-plastic geogrids, volgens verschillende processen; glasvezel geogrids omvatten ook zelfklevende glasvezel geogrids.
4. Prestaties en kenmerken van geogrids
● Hoge treksterkte en lage rek: Glasvezelgeogrids gebruiken glasvezel als grondstof en hebben een hoge weerstand tegen vervorming, met een rek bij breuk van minder dan 3%.
● Geen kruip op de lange- termijn: als versterkend materiaal is het vermogen om vervorming te weerstaan onder -lange termijnbelastingen, dat wil zeggen kruipweerstand, uiterst belangrijk. Glasvezel kruipt niet, wat ervoor zorgt dat het product zijn prestaties gedurende een lange periode kan behouden.
● Thermische stabiliteit: De smelttemperatuur van glasvezel ligt boven de 1000 graden, wat de thermische stabiliteit van glasvezelgeogrids tijdens bestratingswerkzaamheden garandeert.
5. Toepassingsgebied van geogrids
● Hoofdzakelijk gebruikt in waterbeschermingsprojecten zoals dijken, dammen, rivieren, kanalen, zeeweringconstructies en versterking van reservoirs. Geogrids kunnen worden gebruikt bij de behandeling van stortplaatsen, energiecentrales, asdamprojecten, kolenmijnen, metallurgie, landschapsarchitectuur, hekwerken en andere terreinen.
● Ze worden ook gebruikt bij het versterken van zachte grondfunderingen van bouwconstructies om het algehele draagvermogen van de fundering te verbeteren.
● Het versterken van de funderingen van luchthavens kan het draagvermogen van de start- en landingsbaan aanzienlijk verbeteren, waardoor veilige opstijgingen en landingen van vliegtuigen worden gegarandeerd.
● Het gebruik van geogrids op spoorwegen kan voortijdige zettingen en schade aan spoorwegen op zachte bodemfunderingen voorkomen.
6. Productie- en fabricageproces van geogrids
Het productie- en fabricageproces van geogrids omvat hoofdzakelijk de volgende stappen:
● Grondstoffen: verschillende grondstoffen worden geselecteerd op basis van de behoeften, zoals hoogwaardige vezels- zoals glasvezel, koolstofvezel en aramide.
● Weven: De garens worden met behulp van een kettingbreimachine tot een gaasstructuur geweven, terwijl fijnere verbindingsgarens de kruispunten van de garens aan elkaar binden om sterke knopen te vormen.
● Coating: Na het weven is een coatingproces vereist om de duurzaamheid en stabiliteit van het geogrid te vergroten. Algemeen gebruikte coatingmiddelen omvatten polyvinylchloridecoatingmiddelen en gemodificeerde asfaltcoatingmiddelen.
● Inspectie: voer een kwaliteitsinspectie uit op het eindproduct om er zeker van te zijn dat het voldoet aan de relevante normen.
● Eindproduct: Na kwaliteitscontrole kan het geogrid in gebruik worden genomen.
7. Geogrid-constructiemethoden en -processen
De constructiemethoden en processen voor geogrids zijn als volgt:
Voorbereiding vóór de bouw: Egaliseer en verdicht de onderliggende laag, zorg voor een vlakheid van maximaal 15 mm en een verdichtingsgraad die voldoet aan de ontwerpeisen. De ondergrond moet vrij zijn van harde uitsteeksels zoals grind en keien.
Het geogrid leggen:
● Vermijd bij opslag en plaatsing van het geogrid blootstelling aan direct zonlicht en langdurige blootstelling om achteruitgang van de prestaties te voorkomen.
● Leg het loodrecht op de lijnrichting, zorg ervoor dat de overlappingen voldoen aan de ontwerptekeningvereisten en dat de verbindingen stevig zijn. De sterkte van de verbindingen in de spanningsrichting mag niet lager zijn dan de ontwerptreksterkte van het materiaal, en de overlaplengte mag niet minder zijn dan 20 cm.
● De kwaliteit van het geogrid moet voldoen aan de specificaties in de ontwerptekeningen.
● De constructie moet continu zijn, waarbij verdraaien, kreuken en overlappingen worden vermeden. Zorg ervoor dat het geogrid strak staat om het gewicht te dragen; draai het handmatig vast om ervoor te zorgen dat het gelijkmatig en vlak is en goed aan het onderliggende oppervlak hecht. Zet het vast met behulp van methoden zoals spijkeren.
● Bij het installeren van het geogrid moet de richting van de langwerpige gaten uitgelijnd zijn met de dwars-richting van de weg. Het geogrid moet rechtgetrokken en afgevlakt worden. De uiteinden van het geogrid moeten volgens het ontwerp worden behandeld.
● Het opvullen moet onmiddellijk na het leggen van het geogrid worden uitgevoerd, met een tussenpoos van niet meer dan 48 uur, om blootstelling aan direct zonlicht te voorkomen.
Opvullen: Het opvullen moet onmiddellijk beginnen nadat het geogrid is gelegd. Het opvullen moet symmetrisch worden uitgevoerd volgens het principe van "eerst twee zijden, dan het midden", en het is ten strengste verboden om eerst het midden van de dijk te vullen.
8. Geogrid U-vormige nagels
Geogrid U-vormige spijkers zijn een van de belangrijkste elementen voor het bevestigen en verbinden van geogrids. Ze zijn een soort structureel mechanisch apparaat dat voornamelijk wordt gebruikt om geogrids te bevestigen aan funderingen zoals muren, paalfunderingen en aarden muren om de stabiliteit en een lange levensduur van het geogrid te garanderen.
Geogrid U-vormige nagels hebben de vorm van de letter U, waardoor ze gemakkelijk te installeren en te verplaatsen zijn. Ze zijn doorgaans gemaakt van hoogwaardig-staal of roestvrij staal, met een hoge sterkte, corrosiebestendigheid en roestpreventie. Bij geogridprojecten fixeren U-vormige spijkers niet alleen het geogrid, maar voorkomen ze ook dat deze beschadigd raakt door wind en regen op lange termijn-. U-vormige spijkers kunnen tijdens de bouw handmatig of mechanisch worden geïnstalleerd. Ze worden meestal geïnstalleerd op muren of paalfunderingen, en vervolgens wordt het geogrid in de U--vormige spijker gestoken en vastgezet met sloten of bouten.
