Geoseinteticele: materiale utile pentru lucrari de pamant

Progresele facute in ultimele decenii in cercetare au condus la optimizarea multor tehnologii de constructii cu specific geotehnic. Astfel, lucrarile efectuate pe terenuri de fundare dificile sau pe cele cu umiditati peste limitele admisibile , greu de executat prin metodele clasice de constructie, pot fi acum realizate in deplina siguranta, cu operativitate si randament ridicat.

Unul dintre elementele fundamentale care au participat la aceasta “revolutie” este aparitia geosinteticelor. Acestea sunt materiale sintetice care, prin proprietatile lor, reusesc sa confere caracteristici fizico-mecanice si hidraulice deosebite lucrarilor referitoare la constructii de pamant. Geosinteticele, desi sunt extrem de variate din punct de vedere functional si al modului de realizare, sunt in totalitatea lor materiale obtinute industrial, care se constituie in elemente de constructie continue. De asemenea, sunt inerte din punct de vedere chimic in contact cu pamantul si nu produc niciun impact negativ asupra mediului inconjurator, fapt demn de luat in considerare, conform normelor europene.

In ansamblul unei lucrari de pamant, geosinteticele pot indeplini, de la caz la caz, functii de filtrare, drenaj, separare, ranforsare, impremeabilizare, control al fenomenelor de eroziune, protectie mecanica a unor elemente fragile sau usor deteriorabile ale constructiilor, protectie hidraulica a masivelor de pamant supuse eroziuniiinterne si/ sau circulatiei de apa etc. De cele mai multe ori, insa, geosinteticele indeplinesc functii multiple definite ca o combinatie a unora dintre cele enumerate mai sus. Astfel, in prezent, dupa mai bine de jumatate de secol de la primele utilizari ale unor materiale textile sintetice in domeniul amintit, industria ofera o gama extrem de variata de asemenea produse, diferentiate in primul rand in raport cu functiile sau combinatiile de functii pe care aceste materiale le indeplinesc pentru a-si atinge scopul.

Polimerii utilizati la realizareageosinteticelor trebuie sa indeplineasca, in principal, cerinte de rezistenta la actiunea factorilor degradanti, chimici si biologici, prezenti in pamant. In cazul in care geosinteticele urmeaza sa isi exercite functiile in medii speciale (in contact cu substante chimice puternic oxidante sau sub actiunea radiatiilor solare etc), polimerii sunt aditivati cu substante stabilizante care asigura buna comportare in exploatare a materialelor. In general, geosinteticele sunt realizate din urmatoarele materiale:

• Poliolefine: polietilena (PF) si polipropilena (PP)
• Poliesteri – PET, PEN, PBT
• Poliamide – PA (sau nylon)
• Policlorura de vinil (PVC)

Evolutia galopanta a industriei producatoare de geosintetice si a tehnologiilor care opereaza cu acestea se datoreaza, indiscutabil, dezvoltarii relativ rapide a cunostintelor referitoare la caracteristicile lorintrinseci si la potentialul functional al acestora in combinatie cu cel mai vechi material de constructie: pamantul. Asa se explica de ce, pe masura ce activitatea stiintifica si industriala a acumulat cunostinte despre utilizarea geosinteticelor, acestea au devenit indispensabile in realizarea lucrarilor de constructii de orice fel si au intrat definitiv in uzul curent al specialistilor.

Principalele categorii de geosintetice

Geotextilele sunt geosintetice, plane si permeabile. In raport cu tipul textil folosit, pot fi tesute sau netesute. Atat unele, cat si celelalte au, in principal, functii de filtrare si separare, de conteiner sau control al eroziunii. Pe langa aceste intrebuintari, comune tuturor geotextilelor, cele netesute pot fi utilizate uneori si la drenaj sau ca protectie mecanica ori hidraulica. Cele tesute, in conditii specifice bine determinate, sunt intalnite ca elemente de ranforsare a masivelor de pamant din vecinatatea cursurilor de apa, iar uneori chiar de ranforsare propriu-zisa. Geotextilele, primele produse aparute din multitudinea de categorii geosintetice, sunt si cele mai frecvent folosite, insumand mai multe sute de milioane de metri patrati utilizati annual in lume (cu precadere cele netesute).

Geocelulele sunt tridimensionale, permeabile, cu o structura regulata. Acestea au functii de conteiner pentru controlul unor fenomene de eroziune si, uneori, pentru ranforsarea in plan a straturilor de pamant. Geocelulele sunt realizate din fasii continue de geotextile rigidizate prin impregnare sau din folii extrudate, late de cativa centimetri si asamblate prin diverse procedee chimice, mecanice sau termice. Asemanatoare unor faguri, acestea, dupa ce sunt incorporate in pamant, contribuie la realizarea unor straturi stabile, atat orizontale, cat si inclinate. Spre deosebire de celelalte materiale geosintetice care sunt utilizate pentru imbunatatirea caracteristicilor pamanturilor interactionand direct cu particulele acestuia, geocelulele imbunatatesc caracteristicile straturilor prin limitarea posibilitatilor de deformare a lor sub sarcini.

Geogrilele sunt geosintetice plane si permeabile, create in scopul ranforsarii pamanturilor, atat sub fundatii (de cladiri, de cai de comunicatie sau de ramblee inalte), cat si pentru realizarea unor masive de pamant inalte, in spatii restranse, utilizand pamanturi de calitate inferioara. Geogrilele, in raport cu tehnologia lor de fabricatie, pot fi clasificate in: geogrile monopolimerice, realizare prin extrudare directa a polimerilor (de obicei polipropilena sau polietilena cu densitate ridicata) si geogrile pluripolimerice realizate din fire sau filamente textile asociate intre ele prin tehnologii textile si supuse unor tratamente chimice si/ sau termice de consolidare (impregnare sau acoperire cu un film subtire de polietilena, PVC, bitum, etc). Industria mondiala a constructiilor utilizeaza din aceasta categorie de geosintetice mai multe zeci de milioane de metri patrati anual.

Geomembranele sunt plane, impermeabile, utilizate exclusiv pentru impedicarea circulatiei apei sau a altor lichide prin pamant sau dinspre pamant catre structuri construite. Aceasta categorie de geosintetice este utilizata in special pentru realizarea elementelor impermeabile ale constructiilor hidrotehnice si ale fundatiilor, precum si la realizarea bazinelor sau a depozitelor executate din pamant.

Georetelele sunt materiale plane si permeabile, cu structura regulata, realizate din elemente lineare, de natura textila sau extrudate, care permit circulatia apei in planul lor. Aceasta categorie constituie, de fapt, trecerea de la geosinteticele plane la cele tridimensionale. Acestea din urma constituie elementele principale ale geocompozitelor, folosite in special la drenaj.

Geocompozitele sunt geosintetice tridimensionale (in majoritatea lor), realizate prin combinarea a doua sau mai multor tipuri de geosintetice sau a unui geosintetic cu alte tipuri de materiale. In principla, sunt doua mari categorii de geocompozite: cele pentru drenaj (alcatuite din geotextile cu diverse caracteristici si geosaltele sau georetele) si geocompozite de impermeabilizare (alcatuite din geomembrane sau materiale naturale, cum este bentonita, combinate cu georetele sau geotextile). Pe piata sunt disponibile si geocompozite de ranforsare, alcatuite din combinatii intre diverse tipuri de geogrile sau georetele cu geotextile.

Geosaltelele sunt, spre deosebire de geotextile, geogrile si georetele, produse tridimensionale, permeabile, cu structura regulata sau neregulata. Acestea au functii de drenaj si/ sau de control a fenomenelor de eroziune. Geosaltelele sunt realizate fie prin extrudarea directa a polimerului, fie prin suprapunerea – prin metode chimice, termice sau textile – a unor filamente textile groase sau a unor geogrile.