Применение геосинтетических материалов для армирования асфальтобетонных покрытий как при строительстве, так и при ремонте дорог весьма актуально, однако, несмотря на обширную информацию об использовании для этой цели того или иного геоматериала, ясности в этом вопросе до сих пор нет.

В качестве армирующей прослойки могут быть использованы геосетки из полиэтилена, полиэфира, поливинилалкоголя и стекловолокна. Все перечисленные геоматериалы имеют значительные различия как по прочностными и деформационным свойствам, так и по особенностям самого сырья.

Полиэтилен имеет температуру плавления, близкую к температуре укладки асфальтобетона, что может приводить к замятию полотен при укладке верхнего слоя.

Очень противоречива информация об эффективности применения геосеток из стекло- и полиэфирных волокон. С одной стороны, утверждается, что стеклосетки эффективно работают благодаря более низкой деформативности (высокой осевой жесткости), чем у полиэфирных, с другой, - большая жесткость стеклосеток не совместима с пластичным асфальтобетоном. Действительно, при испытаниях на разрыв, относительное удлинение (показатель деформативности) у стекловолоконных геосеток составляет около 4-6%, а у полиэфирных около 11-13%, но это не может служить доказательством ни одного из утверждений.

Обратимся к экспериментальным исследованиям Поволжского учебно-исследовательского центра «ВОЛГОДОРТРАНС» (Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина), целью которых были сравнительные испытания свойств различных образцов исходного и армированного геосинтетическими материалами асфальтобетона.

Схемы и результаты испытаний представлены, соответственно, на рис. 12 и в табл. 2.

 Схемы испытания образцов асфальтобетонного покрытия на изгиб  Схемы испытания образцов асфальтобетонногопокрытия на сдвиг
 Схемы испытания образцов асфальтобетонногопокрытия на отрыв  Схемы испытания образцов асфальтобетонного покрытия на повреждение при укладке
Рис. 12. Схемы испытания образцов асфальтобетонного покрытия на:
1 – изгиб; 2 – сдвиг; 3 – отрыв; 4 – повреждение при укладке.

Таблица 2

Результаты испытаний

Испытания Полиэфирная геосетка Стеклосетка
Прочности на растяжение при изгибе Увеличилась на 50% Увеличилась на 20%
Прочности на сдвиг по границе слоёв Увеличилась на 15% Увеличилась на 4%
Прочности на разрыв по границе слоёв (отрыв) Увеличилась на 35% Увеличилась на 11%
Потеря прочности при уплотнении между слоями асфальтобетона 6,8% 13,2%

Испытания показали, что наличие геосинтетических прослоек в дорожных покрытиях приводит к повышению всех прочностных характеристик армированного асфальтобетона, при этом эффективность упрочнения полиэфирными геосетками по сравнению со стекловолоконными выше более чем в 2 раза (см. табл. 2).

Стекловолокно является также легкоповреждаемым и неустойчивым к циклам промерзания-оттаивания материалом. Кроме того, сетки из стекловолокна при нахождении в воде теряют около 12% своей прочности в течение 28 суток (полиэфирные не более 1,5%), а при воздействии щелочной среды (известкового молочка Ca(OH)2) стеклосетки теряют около 30% прочности, в то время как полиэфирные - около 2% [4].

Для армирования асфальтобетонных покрытий в последнее время на рынке ГМ появились геосетки из поливинилалкоголя (PVA). К преимуществам этого сырья по отношению к полиэфиру (полиэстеру) относят, прежде всего, меньшую деформативность и повышенную химическую стойкость. Все остальные отличия носят, по большому счету, рекламный характер и ни чем не подтверждаются.

Химическую и водостойкость (а этот вид сырья растворяется в воде!) поливинилалкоголю обеспечивают специальные добавки (наполнители,пластификаторы и др.) и технология получения PVA нитей, что существенно удорожает конечный продукт – геосетки.

Специальная битумная или акриловая пропитка полиэфирных нитей позволяет обеспечить химическую стойкость материала. Исследования немецких ученых показали, что в условиях воздействия агрессивной среды (рН=12 - известковое молочко) значения прочности геосеток из полиэфира снижаются не более 2...3 %[4].

При одинаковой прочности на разрыв геосетки из PET и PVA отличаются, по существу, только деформативностью и ценой: первые имеют большее удлинение, вторые стоят дороже. Но общеизвестно, что с повышением прочности деформативность снижается. Значит, более высокопрочные геосетки из полиэфира в диапазоне допустимых деформаций могут быть сопоставимы по значениям действующих напряжений растяжения с геосетками из поливинилалкоголя (рис. 13)


Сравнение свойств геосеток из РЕТ и PVA
Рис. 13. Сравнение свойств геосеток из РЕТ и PVA


Как видно из рис. 13, в пределах допустимой для асфальтобетонов относительной деформации дорожного полотна не более 2% геосетки из PVA (прочностью 50 кН/м) и из PET (прочностью 80 кН/м) будут испытывать одинаковые напряжение растяжения. Кроме того, PET-геосетки повышенной прочности обладают и более высокой химической стойкостью.

Сравнение цен показывает, что полиэфирные геосетки даже большей прочности дешевле таковых из поливинилалкоголя.

Представляя на рынок ГМ продукты из нового материала – поливинилалкоголя (PVA), естественнно, что их производители, несмотря на многолетний опыт производства и применения не менее эффективных геосеток из полиэфира (PET), позиционирует PVA- геосетки как инновацию в сфере армирования асфальтобетонных покрытий. Аналогичным образом можно рассуждать о применении поливинилалкогольных геоматериалов в конструкциях подпорных стен.


Рассказать друзьям: