Alles was Sie über Geogitter wissen müssen

In 2000 gründete er NewGrids Ltd, um mithilfe der Geogittertechnologie einen globalen Markt aufzubauen. Heute befasst sich das Unternehmen mit der Herstellung, Entwicklung und Erprobung von Geogittern und dem weltweiten Vertrieb. Nigel hat viele Veröffentlichungen über Geogitter verfasst.

Was sind Geogitter?
Geogitter sind Geokunststoffe aus Polymeren wie Polypropylen, Polyethylen oder Polyester. Sie werden häufig im Bauwesen zur Verstärkung des Bodens eingesetzt. Sie sind als offene Gitter ausgeführt, damit der Boden durch die Öffnungen dringen kann und die beiden Materialien ineinander greifen zusammen, um zusammengesetztes Verhalten zu geben. Sie werden beim Bau von Stützmauern, Steilhängen, Fahrbahnuntergründen und Fundamenten eingesetzt.

Welche Funktionen kann ein Geogitter ausführen?
Die Hauptfunktion eines Geogitters ist die Verstärkung. Abhängig von der jeweiligen Anwendung ist entweder ein einachsiges (Stärke in einer Richtung) oder zweiachsiges (Stärke in allen Richtungen) Geogitter erforderlich.

Warum ein Geogitter verwenden?
Die korrekte Verwendung eines Geogitters kann für ein System viele Vorteile mit sich bringen, z. B. die Geschwindigkeit des Aufbaus zu erhöhen und / oder die Menge des Bodens zu verringern, der von einem Standort exportiert / in einen Standort importiert werden muss. Zu den gebräuchlichen Verwendungszwecken von Geogittern gehört das Erhöhen der Menge an nutzbarem Land auf einem Gelände, indem der Bau von steilen Grünflächen oder Wänden ermöglicht wird, und der Bau einer Straße über schlechten Bodenbedingungen ermöglicht wird, oder indem die für den Bau einer Straße erforderliche Füllstärke verringert wird.

Wie werden Geogitter hergestellt und macht dies einen Unterschied?
Derzeit sind drei Kategorien von Geogittern verfügbar:

Das erste und "ursprüngliche" Geogitter wird allgemein als "gestanztes und gezogenes" Geogitter bezeichnet. In eine Folie aus HDPE oder Polypropylen werden Löcher in einem regelmäßigen Muster gestanzt, und die Folie wird dann in das fertige Produkt "gezogen" oder "gestreckt".

Das Ziehen erfolgt unter kontrollierten Temperatur- und Dehnungsbedingungen, um einen Bruch zu vermeiden und gleichzeitig ein duktiles Fließen der Molekülketten zu ermöglichen. Diese Operation richtet die Molekülketten in Ziehrichtung aus, um ein Polymer mit geringer Festigkeit in ein Gitter mit hoher Festigkeit umzuwandeln.

Die zweite Kategorie von Geogittern sind beschichtete Garne. Tatsächlich handelt es sich um technische Textilien in Form von Gittern und es werden Faserbündel (am häufigsten Polyester) als Verstärkungskomponente verwendet, die dann beschichtet werden, um während der Installation und im Betrieb Schutz zu bieten. Die Gitterstruktur wird durch Stricken oder Verflechten der Quer- und Längsfaserbündel gebildet.

Die dritte Kategorie von Geogittern wird durch Laser- oder Ultraschallschweißen von Polyester- oder Polypropylenstäben oder -bändern (wie sie beim Verpacken / Versenden verwendet werden) in einem gitterartigen Muster hergestellt.

Macht die Herstellungsmethode einen Unterschied?
Ja. Durch die verschiedenen Herstellungsmethoden entstehen Produkte, die sich sehr unterschiedlich anfühlen. Daraus folgt, dass die verschiedenen Formen des Geogitters auf unterschiedliche Weise mit dem Boden zusammenarbeiten, um die Verstärkungsfunktion zu erfüllen.

Es wurden zahlreiche Studien zur Leistung von Geogittern durchgeführt. Diese kamen zu dem Schluss, dass es zwar eine Reihe von Mechanismen gibt, die die Funktion eines Geogitters ermöglichen, der wichtigste und wirksamste Mechanismus jedoch die seitliche Beschränkung oder Beschränkung der verdichteten Füllung ist, die innerhalb des Gitters verriegelt ist.
Die beste Art von Geogitter für die Mobilisierung dieses Mechanismus ist ein "gestanztes und gezeichnetes" Geogitter wie das E'GRID-Geogitter.

Wie werden Geogitter spezifiziert?
Geogitter sind entweder einachsig oder zweiachsig und können entweder durch eine Reihe von Leistungseigenschaften (z. B. Zugfestigkeit, Verbindungseffizienz) oder Handelsname und Güteklasse (z. B. E'GRID 3030) angegeben werden.

Was sind die wichtigsten Eigenschaften, um sicherzustellen, dass ein Geogitter für den jeweiligen Zweck geeignet ist?
Die wichtigsten Attribute, die bei der Auswahl eines Geogitters berücksichtigt werden müssen, sind die Höhe und Dicke der Rippe, die Öffnungsfläche, die Zugbelastung bei 2% Dehnung, die Verbindungseffizienz, der prozentuale Anteil an offener Fläche, der Rußgehalt und die Qualität des Rohmaterials verwendet werden, ob das Produkt eine CE-Kennzeichnung mit vollständiger Rückverfolgbarkeit besitzt und ob es unter einem zertifizierten ISO 9001-System hergestellt wurde.

Unterscheiden sich die Öffnungen?
Nein. Für 25-Jahre wurden Geogitter mit quadratischen oder rechteckigen Öffnungen konstruiert, da 2007-Geogitter mit dreieckigen Öffnungen verfügbar waren.

Die Einführung einer neuen Öffnungsform war eine rein kommerzielle Entscheidung des betreffenden Herstellers. Es wurden keine Daten veröffentlicht, die die überlegene Leistung des Dreiecksgitters belegen.

Macht die Blendengröße einen Unterschied? Ja. Das Geogitter muss so entworfen werden, dass die oben aufgeführten physikalischen Schlüsselattribute optimiert werden - im Wesentlichen um die bestmögliche Mischung der Schlüsselattribute aus einer endlichen Polymerfolie zu erhalten. Eines dieser Schlüsselattribute ist die Aperturgröße.

Um beispielsweise eine bestmögliche mechanische Verriegelung mit den Bodenpartikeln zu gewährleisten, bietet BOSTD in seinem E'GRID-Geogitterbereich zwei verschiedene Öffnungsgrößen an: Standardöffnung und große Öffnung. Das E'GRID-Geogitter mit Standardapertur wird verwendet, wenn die durchschnittliche Partikelgröße maximal ungefähr 30-40mm beträgt. Darüber hinaus sollten die E'Grid-Produkte mit großer Apertur verwendet werden.

Macht die Rippenhöhe einen Unterschied?

Ja. Der Hauptmechanismus zur Verstärkung des Bodens ist eine mechanische Verriegelung, die dadurch erreicht wird, dass die Bodenpartikel gegen die vertikale Fläche der Rippen drücken. Eine höhere Rippe ist daher besser, da sie eine größere Oberfläche bietet, um die Spannungen vom Boden effektiv auf das Geogitter zu übertragen.

E'GRID-Geogitter wurden entwickelt, um die Rippenhöhe zu optimieren. Geogitter mit geringerer Qualität haben flachere Rippen und geben diesen Parameter möglicherweise nicht in ihren Datenblättern an, um diese Minderwertigkeit zu verbergen.

Macht die Rippenbreite einen Unterschied?

Ja. Die Breite einer Geogitterrippe ist ein Schlüsselfaktor für die Fähigkeit des Geogitters, die nicht unerheblichen Spannungen angemessen zu überstehen, wenn das körnige Material über das Geogitter verteilt und dann mechanisch verdichtet wird. Eine schmalere Rippe ist deutlich anfälliger für Installationsschäden, wodurch das Geogitter seine Funktion während der Lebensdauer beeinträchtigt.

Ist die Junction-Effizienz wichtig?

Ja. Die Verbindungseffizienz ist ein Maß für die Stärke des Knotens im Vergleich zur Stärke der Rippe (ausgedrückt in%). Sowohl die Rippenfestigkeit als auch die Verbindungsfestigkeit sind wichtig, da die Bodenpartikel eine Last auf die Querrippen ausüben, die dann durch die Verbindungsstellen auf die Längsrippen übertragen werden und umgekehrt.

Was ist Zugfestigkeit? Die Zugfestigkeit wird gemessen, indem eine Produktprobe eingespannt und in entgegengesetzte Richtungen gezogen wird. Die Festigkeit wird dann in kN / m entweder beim Bruch (Zugfestigkeit) oder bei unterschiedlichen Dehnungen aufgezeichnet. Bei bestimmten Anwendungen müssen möglicherweise die Festigkeiten gemeldet werden, bevor das Produkt bricht. Insbesondere für die Bedingungen mit geringer Dehnung im Straßenbau ist die bei 2% Dehnung gemessene Belastung ein guter Indikator für das Leistungspotential.

Was ist Dehnung?

Die Dehnung ist ein Maß für die Dehnung einer Produktprobe von ihrer ursprünglichen Länge, wenn sie geladen wird. Dies wird als prozentuale Zunahme (Dehnung) aufgezeichnet.

Die Dehnungswerte variieren stark zwischen verschiedenen Geogittern und können ein wichtiger Faktor bei der Auswahl des richtigen Produkts sein. Sind alle Geogrid-Tests standardisiert? Die wichtigsten Testmethoden zum Vergleich von Geogittern sind standardisiert. Dazu gehören Zugfestigkeit, Zeitstandprüfungen, Übergangseffizienz und physikalische Abmessungen.

Mit Ausnahme des Junction Efficiency-Tests, bei dem es sich um einen US-amerikanischen ASTM-Test handelt, sollten die Testmethoden für auf dem europäischen Markt verwendete Produkte EN ISO-Tests sein.

Ist das Gewicht des Geogitters wichtig?

Das Gewicht eines Geogitters hat zwar Einfluss auf die verschiedenen mechanischen Eigenschaften eines bestimmten Geogitters, liefert jedoch selbst keine Werte, die in einem Entwurf oder zur Qualitätsprüfung verwendet werden können. Im Allgemeinen haben Geogitter mit geringerer Qualität bei einer bestimmten Stärke ein höheres Gewicht als Produkte mit höherer Qualität.

Soll ich ein Geogitter aus recyceltem Material verwenden?

Nein. Ein Produkt (oder ein Teil davon) aus recyceltem Material liefert nicht die optimalen Parameter für eine bestimmte Anwendung und ist daher weniger effizient. Die variable Qualität des Post-Consumer-Recycling-Materials verhindert die Herstellung hochfester Materialien mit einheitlicher molekularer Ausrichtung.

Welchen Geogrid-Typ und welche Geogrid-Klasse soll ich für mein Projekt verwenden?
Wenn das Geogitter in einer einachsigen Anwendung verwendet werden soll, sind Faktoren wie die Höhe des Gefälles, Aufladungen und Bodenparameter relevant, um das richtige Produkt zu ermitteln.

Wenn das Geogitter in einer zweiachsigen Anwendung verwendet werden soll, sind alternativ die Achslasten, der CBR des Untergrunds und die Größe der zu verwendenden körnigen Füllung relevant.

Wie können Geogitter verbunden werden?

Je nach Anwendung müssen möglicherweise Geogitter verbunden werden. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von einachsigen Geogittern der Fall, und eine übliche Methode hierfür ist die Verwendung eines Bodkin-Gelenks. Wenn bei weitem zweiachsige Geogitter verwendet werden, besteht das häufigste Verfahren darin, eine einfache Überlappung an angrenzenden Kanten von 300-500mm zu haben. In bestimmten Anwendungen kann eine größere Überlappung (oder Bindungslänge) durch die Konstruktion erforderlich sein.

-Biografie
Nigel Wrigleys Engagement in der Geokunststoffindustrie geht auf die Entwicklung der Geogittertechnologie in 1979 zurück, als das Konzept der Verwendung von hochfesten Polymergittern zur Verstärkung von Böden erfunden wurde. Seine ganze Karriere hat er damit verbracht, Plastik zu dehnen, um eine hohe Festigkeit zu erreichen!