Funktionen und Anwendungen von Geotextilien und anderen Geokunststoffen im Straßenbau

Geokunststoffe werden seit den 1970er Jahren eingesetzt, um die Leistung von unbefestigten Straßen auf weichem Untergrund zu verbessern. Seit den 1980er Jahren werden Geokunststoffe (hauptsächlich Geotextilien und Geogitter) verwendet, um reflektierende Risse in Asphaltdeckschichten zu minimieren und die Leistung von Basiszuschlagstoffschichten zu verbessern.

(1)Unterschiedliche Geosynthesefunktionen entsprechen eindeutig unterschiedlichen Geosynthese-Attributen

(2)Geokunststoffe anträge entsprechen Geokunststoffen. Jede Geosyntheseanwendung kann eine einzelne Geosynthesefunktion oder eine Kombination solcher Funktionen umfassen, die durch mechanische oder hydraulische Mechanismen implementiert werden, wodurch letztendlich die Straßenleistung verbessert wird.

Zu den verschiedenen Funktionen, die Geokunststoffe erfüllen können, gehören:
Trennung– Geosynthetische Materialien werden zwischen zwei verschiedenen Materialien platziert, um die Integrität und Funktionalität der beiden Materialien zu erhalten. Es kann auch um einen langfristigen Stressabbau gehen. Zu den wichtigsten Designattributen, die diese Funktion erfüllen, gehören diejenigen, die zur Charakterisierung der Lebensfähigkeit von Geokunststoffen während der Installation verwendet werden.
 

Filtrierung– Geokunststoffe (die meisten von ihnen sind Geotextilien) lassen Flüssigkeit durch ihre Ebene fließen, während feine Partikel auf der Anströmseite zurückgehalten werden. Zu den wichtigsten Konstruktionsmerkmalen, um diese Funktion zu erreichen, gehören geosynthetische Permittivität und geosynthetische Porengrößenverteilungsmessungen.
 

Stärkung– Geokunststoffe erzeugen Zugkräfte, die dazu bestimmt sind, die Stabilität von Geokunststoffen im Boden zu erhalten oder zu verbessern. Das wichtigste Konstruktionsmerkmal für diese Funktion ist die Zugfestigkeit von Geokunststoffen.

Versteifung– Geokunststoffe Erzeugen Sie Zugkräfte, die entwickelt wurden, um die Verformung in Boden-Geokunststoff-Verbundwerkstoffen zu kontrollieren. Zu den wichtigsten Bemessungsattributen, um diese Funktion zu erreichen, gehören diejenigen, die zur Quantifizierung der erhöhten Steifigkeit aufgrund der Boden-Boden-Geosynthese verwendet werden.
 

Entwässerung– Geokunststoffe lassen Flüssigkeit in ihrer Strukturebene fließen. Das wichtigste Designattribut zur Quantifizierung dieser Funktion ist die Durchlässigkeit von Geokunststoffen.

Schutz-Geokunststoffe bieten eine Dämpfung über oder unter anderen Materialien (z. B. Dichtungsbahnen), um Schäden beim Platzieren des Abdeckmaterials zu minimieren.

Reflektierende Risse werden in der Regel in einem neuen flexiblen Belag gebildet, der direkt über den vorhandenen Rissen in der alten asphaltierten Straße liegt.

Geokunststoffe können bei Asphaltdeckschichten eine Rolle spielen:
Durch die Erzeugung von Spannungen im Bereich der Rissspitze wird die Dehnung im Asphaltmaterial reduziert, um das Auslösen neuer Risse zu verhindern. Durch den Einsatz von Polymergeweben, Stahlgeweben oder Glasgeweben wurde diese Verstärkung bereits erreicht.

Durch die Bereitstellung einer Schicht, die eine horizontale Verschiebung ermöglicht, können potenziell große Bewegungen ohne Risse ohne Ausfall auftreten. Dieser Mechanismus wird als spannungsarmlösende Zwischenschicht bezeichnet, in der Regel mit asphaltimprägnierten Vlies-Geotextilien, und kann als kontrollierte Entschleimung charakterisiert werden.

Durch die Bereitstellung einer hydraulischen Barrierefunktion kann auch nach dem erneuten Auftreten von Rissen in der Fahrbahnoberfläche die darunterliegende Fahrbahndeckschicht wasserdicht gemacht werden. Der Mechanismus beinhaltet auch die Verwendung von asphaltimprägniertem Vlies-Geotextilien.

Verschmutzung kann aus folgenden Gründen auftreten:
(1) Nachdem die örtliche Tragfähigkeit unter der durch das Rad verursachten Belastung versagt, dringt das Aggrgaete in den schwachen Untergrund ein;
(2) Feinkörniger Boden dringt durch Pumpen oder Schwächung der Streckensohle in die Gesteinskörnung ein. Der Porenwasserdruck ist zu groß. Die Verschmutzung des Untergrunds führt zu einer unzureichenden statischen Stützung, die in der Regel zu einer vorzeitigen Zerstörung der Fahrbahn führt. Geokunststoffe, die zwischen dem Zuschlagstoff und dem Gleisbett platziert werden, können das Gleisbett und das Traggesteinsaggregat effektiv isolieren, indem sie eine Vermischung verhindern.

Schon eine kleine Menge feines Pulvers, das die Partikelschicht verunreinigt, kann sich negativ auf ihr strukturelles Verhalten auswirken, einschließlich einer verringerten Scherfestigkeit, einer verringerten hydraulischen Leitfähigkeit und einer erhöhten Frostempfindlichkeit. Schließlich verhält sich ein Gemisch, das basische Gesteinskörnungen enthält, die mit feinkörnigem Boden verunreinigt sind, im Grunde genommen wie feinkörniger Boden. Daher führt die Verschmutzung effektiv zu einer reduzierten Schichtdicke und letztlich zu einer verkürzten Lebensdauer.

Geokunststoff-Separatoren sind relativ kostengünstig in der Anwendung und können über die Lebensdauer der Fahrbahn viele Kosten einsparen. In verschiedenen Arten von Geokunststoffen, Geotextilien werden häufig verwendet, um die Trennfunktion zu erreichen.