Tough Cell`i geokärje võrdlus HDPE-geokärjega

HDPE- (suure tihedusega polüetüleenpolümeer-) geokärjed sobivad kasutamiseks madala pinnasekihi säilitamise lahendustes, pinnase erosioonitõkkena jms, kuid aluspinna tugevduslahendusena ei ole nad piisavalt vastupidavad.

Seevastu Neoloyst valmistatud Tough Cell on spetsiaalselt välja töötatud unikaalne polümeersulam, mis on mõeldud pinnase tugevdamiseks ja kandevõime suurendamiseks kõigis suurt kandevõimet nõudvates rakendustes.

Pinnase säilitamise ja struktuuri tugevdamise põhimõte on nii HDPE-st kui ka Neoloy-st valmistatud geokärgedes sarnane, kuid kogu maailmas läbiviidud teadusuuringutes on jõutud sama tulemuseni: peamised tugevdusvõimet mõjutavad tegurid osutavad selgelt Tough Cell`i eelistele. Vt avaldatud uurimistöid.

Erinevate parameetrite mõõtmiseks katsetati erinevaid materjale, sealhulgas järgmiste täismahus katsetega: rataste ülesõidukatsed, plaadikoormuse katsed ja välikatsed, milles HDPE-st geokärgi võrreldi Neoloy-st geokärgedega. Tulemused näitasid, et jõudlus on oluliselt parem, kui elastsusmoodul on suurem: pikaajaline kandevõime on sel juhul oluliselt parem. Kõik need parameetrid muudavad Tough Cell`i Neoloy lahenduse parimaks geokärje valikuks kõigi ehitusrakenduste jaoks, mis nõuavad pikaajalist stabiliseerimis- ja tugevduslahendust.

Kriteeriumid Neoloy Tough Cell  geokärg HDPE geokärg
Tõmbetugevus Kõrgem elastsusmoodul ja suur tõmbetugevus – kuni 24 kN/m Suhteliselt väike tõmbetugevus
Roomekindlus, deformatsioon ja mõõtmete stabiilsus 3-10 korda suurem roomekindlus, eriti kõrgetel temperatuuridel.

Deformatsiooni vähenemine 2-5 korda suurem. Säilitab mõõtmete stabiilsuse palju suuremas temperatuurivahemikus. Aja jooksul 10 korda vastupidavam UV-kiirgusele ja oksüdatsioonkulumisele.

 Suur roomedeformatsioon aja jooksul – mõõtmete stabiilsus väike.
Kandevõime Parem kandevõime, jäikus, pingejaotus ja tugevdus Kandevõime sobib väikese koormusega teedele ja ajutistele katenditele.

 

 

Tough Cell`i geokärje võrdlus geovõrguga

Geovõrk on 2D geosünteetiline toode, mis tuleb teede tugevdamise struktuurse täidisena katta kvaliteetse, nurgelise, granuleeritud täitematerjali, näiteks killustikuga. Geotehnilise 2D struktuuri erinevusest võrreldes Tough Cell`i 3D struktuuriga tulenevad vajaliku kihipaksuse, täitematerjali ja pikaajalise vastupidavuse erinevused.

Tough Cell`i 3D-struktuur vähendab pinnase liikumist, luues seega suurema tugevdatud mõjutsooni (~40 cm kärjeseinte kõrgusest all- ja ülalpool), tugevdades ümbritsevat materjali. Tänu 3D-lukustusele saavutab mittesiduv täidis kvaliteetse täitematerjali omadused. Geovõrkude korral tuleb kasutada spetsiifilist nurgelist täitematerjali, millel on suurusepiirangud, mis pole Tough Cell’i kasutamisel vajalik.

Teine oluline erinevus puudutab kihipaksust. KOAC-NPC (Madalmaad) viis läbi välikatsetusi, kus Tough Cell oli 7 geovõrgu kõrval ainsaks geokärjeks. Katsetel uuriti struktuursete katendite vajalikku paksust. Selgus, et Tough Cell`i teepõhja paksuse vähendustegur (CBR=1,5) CROW metoodika järgi oli 0,73. Ükski katsetatud geovõrk ei ole näidanud paremat väärtust.

Kriteeriumid Neoloy Tough Cell geokärg Geovõrk
Vastupidavus ja deformatsioon Väga elastne, 3D tasapinnaline takistus põhjustab deformatsiooni ainult väga kõrgete parameetrite korral.

Suurem paindemoment ühe kihi sügavuse tõttu, mille tulemuseks on parem jõudlus kontsentreeritud koormuse korral.

 Piiratud 2D õhukese tasapinna takistus. Väiksema paindemomendi takistuse saavutamiseks on vajalik vähemalt kaks kattekihti.
Vastupidavus dünaamilisele koormusele Säilitab struktuuri terviklikkuse. Vertikaalkoormus muundub radiaalkoormuseks, mille surve jaotub üle struktuuri hästi laiali Väga suur deformatsioon.
Külgsuunaline deformatsioon Jäigad kärjeseinad tõkestavad külgsuunalise jõu, passiivne takistus lisab vastupidavust koormatud kärjele, mille tulemuseks on plaadiefekt, mis tagab suure kandevõime. Külgsuunalise laienemise takistus piirdub väga väikese lõiguga.
Surve Pinnakoormus jaotub ühtlaselt läbi kolmemõõtmelise mati, kandes aluspõhjale üle vaid kuni 50% survest. Koormuse ülekanne läbi väiksema pindala, mis tekitab kontsentreeritud punktsurvet, mis põhjustab toimivushäireid.
Pinnas 3D-struktuur ja “lukustus” parandavad pinnase omadusi, mis vastab parimale täitematerjalile isegi mittesiduvate teraliste pinnaste kasutamise korral. Jäikuse ja tugevuse saavutamiseks on vaja täita erinõudeid, nagu kvaliteetne täitematerjal ja terasuurus.

 

 

Neoloy Tough Cell`i geokärje võrdlus keemiliste stabilisaatoritega

Pinnase stabiliseerimiseks ning keskkonnamuutustele ja koormustele vastupidavaks muutmiseks kasutatakse muuhulgas mitmesuguseid keemilisi stabilisaatoreid nagu tsement, lubi, kaltsiumkloriid, epoksüvaik, mis tugevdavad teede ja katendite aluspinda. Probleemid algavad, kui vajatakse pikaajalist lahendust, mis ei nõua suurt algkapitali ega sagedast hooldust.

Kloriidid on kõige levinumad pinnase stabilisaatorid, kuid neil on olulised varjuküljed; materjali pealekandmise ajal muudab lahjendatud või liiga kontsentreeritud tulemus lahuse täiesti ebaefektiivseks. Seadmete söövituskahjustused ja väga mürgine keskkonnareostus muudavad sellise lahenduse kulukaks ja ohtlikuks. Keemiliste stabilisaatorite kasutamisel keskkonnale laastav mõju.

Tough Cell tagab väikese keskkonnajalajälje ja katendi konstruktsiooni suure tõhususe. Mõlemad väljenduvad Tough Cell`i kulutõhusas ja tõestatud lahenduses, millel on võrreldamatu kasutuskestuse garantii.

Kriteeriumid Neoloy Tough Cell geokärg Keemilised stabilisaatorid
Töökindlus / deformatsioon Suure tõmbetugevusega mehaaniline stabiliseerimissüsteem. Keemilise stabiliseerimise süsteem, mille kvaliteet väheneb aeglaselt.
Esmane kvaliteedikontroll Silmaga hinnatav – struktuuri ülevaatus Keemiliste segude mittekvaliteetne tulemus võib olla palja silmaga mittetuvastatav.
Kasutuskestus Mehaanilisi deformatsioone ei esine rohkem kui 75 aasta jooksul. 60-80% jäikuse kaotus eluea jooksul.
Vee läbilaskvus ja drenaaž Vastupidav pinnase veesisalduse muutustele, simuleerib piiratud jõudlusega drenaažisüsteemi Väga tundlik veesisalduse muutumise suhtes. Muutub veesisalduse muutumise korral ebastabiilseks.
“Roheline” Konstruktsioonimaterjal ei kulu, võimaldab täitematerjalina kasutada kohapeal saadaolevat pinnast, ei ole vaja raisata väärtuslikku täitematerjali. Mürgised materjalid, mis võivad saastada pinnast ja vett.
Kulutõhus Tough Cell Neoloy geokärg Keemilised stabilisaatorid

 

Tough Cell`i geokärje võrdlus geotekstiiliga

Geotekstiile kasutatakse geotehniliste ehitusrakenduste kogu spektri ulatuses. Varem olid need enamasti levinud drenaažirakendustes, mis viis hiljem ideeni kasutada neid pinnase eraldamiseks ja osaliselt ka tugevdamiseks. Geotekstiilid lasevad vett läbi, samas takistades pinnaseosakeste kaasaliikumist. See funktsioon aitab pikendada katendite ja teede eluiga.

Geotekstiilide 2D struktuur tagab ainult piiratud vertikaalse tõkkekihi, millest täitematerjali keskmine granuleeritud suurus on 1-2 korda suurem. Tough Cell tagab mitmesuunalise tõkke, mis suurendab mõjutsooni 50-200 mm-ni kärjest kõrgemal ja kärje all. Kandevõime erinevused näitavad, et geotekstiile võib kasutada seal, kus hinnatakse eeliseid, nagu vee läbilaskvus ja drenaaž, kuid pinnase kandevõimet see materjal ei suurenda. Seda kõike pakub Tough Cell.

Kriteeriumid Neoloy Tough Cell geokärg Geotekstiilid
Vee läbilaskvus ja drenaaž Vastupidav veesisalduse muutustele, simuleerib piiratud jõudlusega drenaažisüsteemi Vastupidav. Võimaldab vee voolamist, takistades samas pinnaseosakesi.
Tõmbetugevus Kõrgem elastsusmoodul ja suur tõmbetugevus – kuni 24 kN/m Suhteliselt väike tõmbetugevus
Vastupidavus ja deformatsioon Väga elastne, 3D tasapinnaline takistus põhjustab deformatsiooni ainult väga kõrgete parameetrite korral. Piiratud 2D õhukese tasapinna takistus.
Külgsuunaline deformatsioon Jäigad kärjeseinad tõkestavad külgsuunalise jõu, passiivne takistus lisab vastupidavust koormatud kärjele, mille tulemuseks on plaadiefekt, mis tagab suure kandevõime. Külgsuunalise laienemise takistus piirdub väga väikese lõiguga.
Surve Pinnakoormus jaotub ühtlaselt läbi kolmemõõtmelise mati, kandes aluspõhjale üle vaid kuni 50% survest. Koormuse ülekanne läbi väiksema pindala, mis tekitab kontsentreeritud punktsurvet, mis põhjustab talitlushäireid.
Vastupidavus ja deformatsioon Väga elastne, 3D tasapinnaline takistus põhjustab deformatsiooni ainult väga kõrgete parameetrite korral. Suurem paindemoment ühe kihi sügavuse tõttu, mille tulemuseks on parem jõudlus kontsentreeritud koormuse korral. Piiratud 2D õhukese tasapinna takistus. Väiksema paindemomendi takistuse saavutamiseks on vajalik vähemalt kaks kattekihti.