Анализ эффективности применения геосинтетических материалов
Был проведен сравнительный анализ эффективности применения геосинтетических материалов на примере строительства подъездных дорожек, парковок, пешеходных тротуаров. Исследователи рассмотрели бетон, арматурную сетку, щебень, песок, геотекстиль (дорнит) и георешетку. Стоимость материалов определяется исходя из среднерыночной на 2018 год, приведенной в таблице №1.
Таблица №1 Среднерыночная стоимость материала на момент проведения анализа.
Наименование материала | Цена за ед., руб. | Ед. изм. |
Бетон В22,5 М250 ГОСТ 26633-2015 | 4000 | м 3 |
Сетка арматурная А3 100х100х6 ГОСТ 23279-2012 | 180 | м 2 |
Щебень фракцией 20-40 М350 ГОСТ 8269.0-97 | 1000 | м 3 |
Песок фракцией 2-3,5 речной мытый ГОСТ 8736-2014 | 1000 | м 3 |
Геотекстиль АФ 250 г/м 2 СТО 75957906-001-2015 | 34,79 | м 2 |
Георешетка ГС 34 5 8 20 ТУ 2246-004-75957906-06 | 56,79 | м 2 |
Представлены три различных типа конструкций площадок (армированное бетонное покрытие, покрытие из тротуарной плитки и упрощенная щебеночная наброска), а также их аналоги и с применением некоторых геосинтетиков. Рассмотрим на примере железобетонного покрытия.
Им является прочная и надежная конструкция №1, армированный железобетон. Достоинствами являются высокая нагрузка, которую может выдержать покрытие по сравнению с другими вариантами. К недостаткам относится высокая цена, трудоемкость монтажа и подверженность разрушению под действием погодных факторов.
Первым аналогом является конструкция №2, в которой дренирующий слой песчаного материала заменяется геотекстильной прослойкой. Благодаря геотекстилю увеличивается срок службы, так как прослойка работает не только как дренирующий слой, она также разделяет разнородные грунты, предотвращая их просадку, что со временем несомненно приведет к прогрессирующему разрушению бетона.
Экономическая эффективность применения данной конструкции в период предполагаемого минимального срока службы составляет не менее 120% по сравнению со стандартным решением.
Вторым аналогом является конструкция №3, в которой помимо геотекстиля Армофильтр применяется также георешетка. В данной конструкции она заменяет собой арматурную сетку и опалубку, что не только значительно увеличивает срок строительства, но и уменьшает затраты на оплату рабочим, а также уменьшает затраты на армирующий материал: георешетка в 3-3,2 раза дешевле арматурной сетки.
За счет применения объемного армирования в данной конструкции возможно уменьшение слоя бетонного покрытия. Также увеличивается эластичность бетона, а следовательно, увеличивается его срок службы. Помимо этого становится возможным устройство бетонных покрытий на пучинистых, просадочных грунтах без применения дорогостоящих технологий и материалов.
Экономическая эффективность применения данной конструкции в период предполагаемого минимального срока службы составляет не менее 155% по сравнению со стандартным решением.
Аналогично со следующими типами покрытий:
Основываясь на эмпирических данных и нормативно-технических документах, в частности ОДМ 218.3.032-2013, а также данных штамповых испытаний 26 ЦНИИ МО можно сказать, что результатом армирования слоя является увеличение модуля упругости на 25-40%. Это позволяет пересмотреть конструкцию дорожных одежд с уменьшением толщины слоев, что приводит к ощутимому экономическому эффекту.
Таблица 2 – Сравнительные данные по нормативным модулям упругости композитных и однокомпонентных слоев дорожной одежды.
Заполнитель геоячеек | Максимальный размер зерен, мм | Значения модуля упругости армированного слоя, МПа. ОДМ 218.3.032-2013 | Значения модуля упругости материала, МПа. *ОДН 218.046-01 |
Щебень фракционированный 20-40 мм (ГОСТ 25607) с заклинкой: | |||
Фракционированным мелким щебнем | 580/460 | 450/350 | |
Известняковой мелкой смесью или активным мелким шлаком | 520/390 | 400/300 | |
Мелким высокоактивным шлаком | 580/520 | 450/400 | |
Щебеночные/гравийные смеси (ГОСТ 25607): | |||
С1 | 40 | 420/390 | 300/280 |
С2 | 20 | 410/370 | 290/265 |
С5 | 40 | 360/310 | 260/220 |
С6 | 20 | 340/280 | 240/200 |
С7 | 20 | 310/250 | 260/180 |
Шлаковая щебеночно-песчаная смесь из неактивных и слабоактивных шлаков (ГОСТ 3344): | |||
С4 | 40 | 350 | 250 |
С6 | 20 | 300 | 210 |
Песок: | |||
Крупный | - | 180 | 130 |
Средней крупности | - | 170 | 120 |
Мелкий | - | 140 | 100 |
Однородный | - | 100 | 75 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В итоге мы получили данные окупаемости в эксплуатационном периоде, зависимость стоимости конструкции от ее срока службы, а также решения по устройству покрытий в неблагоприятных грунтово-геологических условиях. На примере данного сравнительного анализа можно заключить, что грамотное применение современных строительных материалов и технологий в подавляющем большинстве случаев является наиболее эффективным решением.
Также на сайте представлена статья о создании песчаного пляжа на берегу.