PREZENTACJA GEOSIATKI KOMÓRKOWEJ Z NEOLOY
Oznaczenia (angielski-polski) Material materiał Distance between seams odległość między szwami CTE współczynnik rozszerzalności cieplnej Temp change zakres temperatury Delta T przyrost temperatury Dimensions change zmiana wielkości Strain odkształcenie Stress naprężenie Stress/LTDS - Naprężenie/Długotrwałe Naprężenie Konstrukcyjne (LTDS)
Zmienność wytrzymałości na jednoosiowe rozciąganie (UT S ) w funkcji odkształcenia ODPOWIEDNIE ODKSZTAŁCENIA GEOTECHNICZNE NAPRĘŻENIE UTS A UTS C UTS B Wytrzymałość na rozciąganie (UTS Uniaxial Tension Strength) nie jest odpowiednim wskaźnikiem zachowania się produktów geosyntetycznych. Bardziej realistyczna jest wielkość naprężenia przy odpowiednich odkształceniach. 5% 10% 50% 100% ODKSZTAŁCENIE
Jaka jest odpowiednia wielkość mechaniczna? Powszechnie wiadomo, że kształt krzywej wykresu rozciągania (UTS) jest silnie zależny od szybkości odkształcenia UTS nie jest odpowiednią wartością w zastosowaniach geotechnicznych, ponieważ odpowiada odkształceniu powyżej 100%, podczas gdy wartości odkształceń związanych ze wzmacnianiem i stabilizacją gruntu zawierają się w większości przypadków w granicach 10 % (lub mniejszych). Część rzeczywista zespolonego modułu zachowawczego E jest najwłaściwszą wielkością w przypadku wzmacniania i stabilizacji gruntu. Jej wyznaczenie jest możliwe wyłącznie przy stosowaniu metod niezależnych od szybkości odkształcenia, takich jak np. DMA (dynamiczna analiza mechaniczna)
Moduł zachowawczy (część rzeczywista modułu zespolonego) HDPE oraz neoloy przy różnych temperaturach Materiał HDPE NEOLOY HDPE NEOLOY HDPE NEOLOY HDPE NEOLOY Temperatura ( o C) Minus 20 Minus 20 30 30 45 45 70 70 Moduł zachowawczy (MPa) 850 ± 2 00 2060± 300 350±100 1200± 150 260 ± 50 850 ± 100 100 ± 20 400 ± 50
Wpływ wysokich temperatur na charakterystykę i zachowanie geokomórek w różnych zastosowaniach. Zbocza i ściany : warstwy górne i warstwy trawy naturalnej są wystawione na bezpośrednie działanie promieni słonecznych oraz powietrza ogrzanego przez podłoże. Temperatura powierzchni polimeru może sięgać 45-70 o C. Moduł zachowawczy HDPE w tym zakresie jest zbyt niski, aby stanowić właściwą wartość konstrukcyjną. Istnieje zatem ryzyko erozji gleby oraz pękania geokomórek wskutek pełzania. Neoloy zachowuje natomiast swą sztywność nawet przy 70 o C, gwarantując nieprzerwane związanie gleby. Wzmocnienie pod obciążeniem (drogi, szlaki kolejowe, parkingi): system geokomórkowy nie jest narażony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, lecz układany jest zazwyczaj w taki sposób, że temperatura polimeru może osiągać 45 o C. Konstrukcje wzmacniające są najbardziej wrażliwe na odkształcenie powrotne (odprężenie), ponieważ moment obciążenia jest zwykle bardzo krótki i wzmocnienie musi odzyskać pierwotny kształt przed następnym dociążeniem (przejazdem następnego koła). HDPE nie oferuje odpowiedniej elastyczności i szybkości odkształcenia powrotnego. Sprężyste właściwości neoloy gwarantują doskonałe parametry odprężenia.
Natura pękania w przypadku pełzania i granica odkształcenia pełzania = 10% NISKIE PRAWDOPODOBIEŃSTWO PĘKNIĘCIA PIERWSZEGO RODZAJU W STREFIE PEŁZANIA PRAWDOPODOBIEŃSTWO PĘKNIĘCIA DRUGIEGO RODZAJU JEST WYSOKIE ODKSZTAŁCENIE 10% CZAS KONIEC CYKLU ŻYCIA PRODUKTU (ZNISZCZENIE)
Długotrwałe naprężenie konstrukcyjne(ltds) Definicja: maksymalne obciążenie, które spowoduje odkształcenie pełzania ściany geokomórki niższe od 10%, przy czasie obciążenia równym zaprojektowanemu okresowi życia produktu Z uwagi na zmienność UTS w funkcji prędkości obciążenia (patrz slajd zależność UTS ) LTDS podawane jest w postaci naprężenia (nie jako % UTS) LTDS mierzone jest metodą pełzania jednostajnego lub przyśpieszonego, przy różnych obciążeniach. LTDS umożliwia utworzenie bardziej bezpiecznej i niezawodnej konstrukcji. LTDS (w temp. otoczenia) typowego geokomórek HDPE wynosi jedynie 2-2.6 MPa, podczas gdy wartość LTDS dla geokomórek neoloy wynosi 4.5-6.5 MPa. Wartością konstrukcyjną jest zatem LTDS, nie UTS.
Trwałość wymiarów i znaczenie współczynnika rozszerzalności cieplnej (CTE) Odległość między szwami Zakres temperatury Różnica temperatur Zmiana wielkości Odkształcenie Naprężenie Naprężenie / LTDS Materiał CTE mm ppm/c o C o C mm % MPa % HDPE 330 300 28 do 18 10 0.99 0.30 1.50 57.69 HDPE 330 300 28 do 8 20 1.98 0.60 3.00 115.38 HDPE 330 300 28 do minus 2 30 2.97 0.90 4.50 173. 08 HDPE 330 300 28 do minus12 40 3.96 1.20 6.00 230.77 Neoloy 330 65 28 do 18 10 0.21 0.07 0.52 7.43 Neoloy 330 65 28 do 8 20 0.43 0.13 1.04 14.86 Neoloy 330 65 28 do minus 2 30 0.64 0.20 1.56 22. 29 Neoloy 330 65 28 do minus 12 40 0.86 0.26 2.08 29.71 (1) LTDS odpowiada 5000 godzinom czasu obciążenia (2) 5000 godzin odpowiada przejazdowi ok. 60 milionów samochodów ciężarowych (3) Trwałość Neoloy wynosi 50 lat lub więcej dla obciążenia równego LTDS (4) Trwałość HDPE wynosi 5 lat lub mniej dla obciążenia równego LTDS jeśli zaś obciążenie jest większe, wówczas czas ten jest krótszy
Wpływ współczynnika rozszerzalności cieplnej na parametry geokomórek Temperatury wyższe od temperatury otoczenia: średnica geokomórek HDPE wzrasta o około 2 mm co 10 o C. W takiej sytuacji ekspansja gruntu nie jest ograniczana i wskutek tego eroduje on na zewnątrz komórki. Kiedy komórka jest ponownie ochładzana, część gruntu, znajduje się poza nią (efekt Ratcheta). Neoloy rozszerza się cztery razy wolniej, przez co zachowuje swoją zawartość. Temperatury niższe od temperatury otoczenia Temperatury niższe od temperatury otoczenia: średnica geokomórek HDPE zmniejsza się o około 2 mm co 10 o C. Naprężenia w ścianach komórek osiągają wartości niedopuszczalne (slajd 8), większe niż LTDS, przez co żywotność konstrukcji ziemnej wzmacnianej geokomórkami HDPE zmniejsza się i wynosi de facto około 10% wartości projektowanej. Neoloy kurczy się czterokrotnie mniej, a wartość jego LTDS jest około 2.5 razy większa, przez co żywotność produktu jest około dziesięciokrotnie wyższa od HDPE.
Generalny Dystrybutor PRS Mediterranean Ltd. ul. Stęszewska 9, Krosinko 62 050 Mosina tel. +48 61 819 21 21 faks +48 61 819 74 88 e-mail: info@rozenblat.pl www.rozenblat.pl