BG2798U1 - Geosell for applications related to load maintenance - Google Patents

Geosell for applications related to load maintenance Download PDF

Info

Publication number
BG2798U1
BG2798U1 BG3540U BG354016U BG2798U1 BG 2798 U1 BG2798 U1 BG 2798U1 BG 3540 U BG3540 U BG 3540U BG 354016 U BG354016 U BG 354016U BG 2798 U1 BG2798 U1 BG 2798U1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
mpa
polymer
geocell
stress
strip
Prior art date
Application number
BG3540U
Other languages
Bulgarian (bg)
Inventor
Izhar Halahmi
Oded Erez
Adi Erez
Original Assignee
Prs Mediterranean Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prs Mediterranean Ltd. filed Critical Prs Mediterranean Ltd.
Priority to BG3540U priority Critical patent/BG2798U1/en
Publication of BG2798U1 publication Critical patent/BG2798U1/en

Links

Abstract

The present object is a geosell that has high strength and stiffness and has a dynamic modulus of elasticity of 500 MPa or higher at 23 ° C; a dynamic modulus of elasticity of 150 MPa or greater than 150 MPa or greater at 63 ° C when measured in longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) at a frequency of 1 Hz; tension at stretching at 12% deformation 14.5 MPa or higher at 23 ° C; a thermal expansion coefficient of 120 x 10-6/oС or less at 25 ° C and / or a long-term design voltage of 2.6 MPa or more.

Description

(54) ГЕОКЛЕТКА ЗА ПРИЛОЖЕНИЯ, СВЪРЗАНИ С ПОДДЪРЖАНЕ НА НАТОВАРВАНИЯ(54) GEOB CELL FOR LOAD MAINTENANCE APPLICATIONS

BG 2798 UI (57) Настоящият обект представлява геоклетка, която има висока якост и твърдост, и има динамичен модул на еластичност 500 МРа или по-висок при 23°С; динамичен модул на еластичност 150 МРа или по-висок от 150 МРа или по-висок при 63°С, когато се измерва по направление на дължината чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) при честота 1 Hz; напрежение при разтягане при 12% деформация 14.5 МРа или по-високо при 23 °C; коефициент на термично разширение от 120 х Ю'б/°С или по-малко при 25°С, и/или дългосрочно проектно напрежение 2.6 МРа или повече.(57) The present site is a geocell that has high strength and hardness and has a dynamic modulus of elasticity of 500 MPa or higher at 23 ° C; A dynamic modulus of elasticity of 150 MPa or greater than 150 MPa or higher at 63 ° C when measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) at a frequency of 1 Hz; tensile stress at 12% strain 14.5 MPa or higher at 23 ° C; a thermal expansion coefficient of 120 x 10 ' b / ° C or less at 25 ° C, and / or a long-term design voltage of 2.6 MPa or more.

претенции, 9 фигуриclaims, 9 figures

2798 UI (54) ГЕОКЛЕТКА ЗА ПРИЛОЖЕНИЯ, СВЪРЗАНИ С ПОДДЪРЖАНЕ НА НАТОВАРВАНИЯ2798 UI (54) GEOD CELL FOR LOAD MAINTENANCE APPLICATIONS

Област на техникатаField of technology

Настоящият обект представлява геоклетка, която е подходяща за използване за поддържане на натоварвания, по-специално за укрепването на подстилащи слоеве на пътно покритие и/или подстилащи слоеве на пътища, пътна настилка, площи за съхранение, железопътни линии.The present site is a geocell that is suitable for use to maintain loads, in particular for the reinforcement of underlying layers of road surface and / or underlying layers of roads, road surfaces, storage areas, railways.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Настоящото разкритие се отнася до клетъчна ограничаваща система, също известна като CCS или геоклетка, която е подходяща за използване за поддържане на натоварвания, като тези, налични на пътища, железопътни линии, площи за паркиране, и пътни покрития. По-конкретно, геоклетките от настоящото разкритие съхраняват размерите си след голям брой цикли на натоварвания и температурни цикли; по такъв начин изискваното ограничаване на насипването се запазва по времето на проектния жизнен цикъл на геоклетката.The present disclosure relates to a cellular restraint system, also known as CCS or a geocell, that is suitable for use in maintaining loads such as those available on roads, railways, parking areas, and road surfaces. In particular, the geocells of the present disclosure retain their size after a large number of load cycles and temperature cycles; thus, the required backfill restriction is maintained during the design life cycle of the geocell.

Клетъчна ограничаваща система (CCS) е масив от ограничаващи клетки, наподобяващи структурата на „медена пита“, която е запълнена със зърнесто насипване, което може да бъде несвързана почва, пясък, чакъл, ситен чакъл, надробен камък, или всеки друг тип зърнест пълнител. Също известни като геоклетки, CCSs предимно се използват в приложения в строителството, които изискват малка механична здравина и твърдост, такива като укрепване на откоси (за да се предотврати ерозия) или за осигуряване на странична опора на откосите.A cell restraint system (CCS) is an array of restraining cells resembling the structure of a "honeycomb" that is filled with granular embankment, which can be unbound soil, sand, gravel, fine gravel, crushed stone, or any other type of granular filler. . Also known as geocells, CCSs are primarily used in construction applications that require low mechanical strength and rigidity, such as slope reinforcement (to prevent erosion) or to provide lateral slope support.

CCSs се различават от други геосинтетични материали, такива като георешетки или геотекстилни материали по това, че георешетки / геотекстилни материали са плоски (т.е., двумерни) и се използват като плоски укрепвания. Георешетки / геотекстилни материали осигуряват ограничение само за много ограничени вертикални междинни пространства (обикновено 1-2 пъти повече от средния размер на зърнестия материал) и са ограничени до зърнести материали, имащи среден размер, по-голям от около 20 mm. Това ограничава използването на такива двумерни геосинтетични материали до относително скъпи зърнести материали (ситен чакъл, надробен камък и чакъл), защото те почти не осигуряват ограничение или укрепване за по-нискокачествени зърнести материали, такива като рециклиран асфалт, раздробен бетон, летлива пепел и отпадъци от кариери. За разлика от тях, CCSs са тримерни структури, които осигуряват ограничение във всички посоки (т.е. по продължение на цялото напречно сечение на всяка клетка). Още повече, многоклетъчната геометрия осигурява пасивно съпротивление, което увеличава товароносимостта. За разлика от двумерни геосинтетични материали, геоклетката осигурява ограничение и укрепване на зърнести материали, имащи среден размер на частица, по-малък от около 20 mm, и в някои случаи материали, имащи среден размер на частица от около 10 mm или по-малко.CCSs differ from other geosynthetic materials, such as geogrids or geotextiles, in that the geogrids / geotextiles are flat (i.e., two-dimensional) and are used as flat reinforcements. Geogrids / geotextiles provide a restriction only for very limited vertical intermediate spaces (usually 1-2 times the average grain size) and are limited to grain materials having an average size greater than about 20 mm. This limits the use of such two-dimensional geosynthetic materials to relatively expensive grains (fine gravel, crushed stone and gravel) because they provide little or no restriction or reinforcement for lower quality grains, such as recycled asphalt, crushed concrete, fly ash and waste. from quarries. In contrast, CCSs are three-dimensional structures that provide constraint in all directions (i.e., along the entire cross section of each cell). Moreover, the multicellular geometry provides passive resistance, which increases the load capacity. Unlike two-dimensional geosynthetic materials, the geocell provides restriction and reinforcement of granular materials having an average particle size of less than about 20 mm, and in some cases materials having an average particle size of about 10 mm or less.

Геоклетки се правят от няколко компании, в света, включително Presto. Геоклетките на Presto, както тези на повечето от нейните имитатори, се правят от полиетилен (РЕ). Полиетиленът (РЕ) може да бъде полиетилен е висока плътност (HDPE) или полиетилен със средна плътност (MDPE). Терминът „HDPE“ се отнася по-нататък в този документ до полиетилен, характеризиращ се с плътност, по-голяма от 0.940 g/cm3, полиетилен със средна плътност (MDPE) се отнася до полиетилен, характеризиращ се с плътност, поголяма от 0.925 g/cm3 до 0.940 g/cm3. Терминът полиетилен с ниска плътност (LDPE) се отнася до полиетилен, характеризиращ се е плътност от 0.91 до 0.925 g/cm3.Geocells are made by several companies around the world, including Presto. Presto's geocells, like those of most of its simulators, are made of polyethylene (PE). Polyethylene (PE) can be high density polyethylene (HDPE) or medium density polyethylene (MDPE). The term "HDPE" hereinafter refers to polyethylene having a density greater than 0.940 g / cm 3 , medium density polyethylene (MDPE) referring to polyethylene having a density greater than 0.925 g / cm 3 to 0.940 g / cm 3 . The term low density polyethylene (LDPE) refers to polyethylene having a density of 0.91 to 0.925 g / cm 3 .

Геоклетки, направени от HDPE и MDPE са или гладки или текстурирани. Текстурирани геоклетки са най-често срещани на пазара, тъй като текстурата може да предостави известно допълнително триене между стените на геоклетката и насипването. Въпреки че HDPE теоретично може да има граница на якостта на опън (опъващо напрежение на границата на пълзене или при счупване), по-голяма от 15 мегапаскала (МРа), на практика, когато проба се взема от стена на геоклетка и се изпитва съгласно ASTM 0638, якостта е недостатъчна за приложения с поддържане на натоварвания, такива като пътища и железопътни линии, и даже при висока скорост на деформация от 150%/min, ще достига едва 14 МРа.Geocells made of HDPE and MDPE are either smooth or textured. Textured geocells are the most common on the market, as the texture can provide some additional friction between the geocell walls and the backfill. Although HDPE could theoretically have a tensile strength (tensile stress at the creep limit or breakage) greater than 15 megapascals (MPa), in practice when a sample is taken from a geocell wall and tested according to ASTM 0638, the strength is insufficient for load-bearing applications such as roads and railways, and even at a high strain rate of 150% / min, it will reach only 14 MPa.

Лошите свойства на HDPE и MDPE се виждат ясно когато се изследват чрез Динамичен Механичен Анализ (ОМА) съгласно ASTMThe poor properties of HDPE and MDPE are clearly seen when tested by Dynamic Mechanical Analysis (OMA) according to ASTM

2798 UI2798 UI

04065: динамичният модул на еластичността при 23°С е по-нисък от около 400 МРа. Динамичният модул на еластичността се влошава значително при увеличаване на температурата, и намалява под практически използваните нива при температури от около 75 °C, ограничавайки по този начин приложения като укрепвания, поддържащи натоварвания. Тези умерени механични свойства са достатъчни за защита на откоси, а не за дългосрочни приложения с поддържане на натоварвания, които се проектират да работят повече от пет години.04065: The dynamic modulus of elasticity at 23 ° C is less than about 400 MPa. The dynamic modulus of elasticity deteriorates significantly with increasing temperature, and decreases below the practically used levels at temperatures of about 75 ° C, thus limiting applications such as load-bearing reinforcements. These moderate mechanical properties are sufficient to protect slopes rather than long-term load-bearing applications that are designed to operate for more than five years.

Друг метод за прогнозиране на дългосрочно, свързано с пълзене (протичане) поведение на полимери се състои в ускореното изпитване за пълзене чрез стъпаловиден изотермичен метод (SIM) съгласно ASTM 6992. В този метод, полимерен образец се подлага на постоянно натоварване по програма за стъпаловидно изменение на температурата. Етапите на повишена температура ускоряват пълзенето. Методът осигурява екстраполация на свойствата на образеца в продължение на дълги периоди от време, даже в продължение на 100 години. Обикновено, когато РЕ и РР се изпитват, натоварването, което предизвиква пластична деформация от 10% се нарича, дългосрочен проектен предел на якостта“ и се използва в геосинтетични материали като допустима якост за конструкциите. Натоварвания, които предизвикват пластична деформация, по- голяма от 10% се избягват, защото РЕ и РР са обект на пълзене от втори ред над 10% пластична деформация. Пълзене от втори ред е непредсказуемо и РЕ и РР имат тенденция да се „покриват с тънки пукнатини“ в този режим.Another method for predicting the long-term creep-related behavior of polymers is the accelerated step-by-step isothermal (SIM) creep test according to ASTM 6992. In this method, a polymer sample is subjected to a constant load according to a stepwise modification program. of temperature. The stages of elevated temperature accelerate creep. The method provides extrapolation of the properties of the sample over long periods of time, even for 100 years. Typically, when PE and PP are tested, the load that causes a plastic deformation of 10% is called the 'long-term design strength limit' and is used in geosynthetic materials as the allowable strength for structures. Loads that cause plastic deformation greater than 10% are avoided because PE and PP are subject to second-order creep above 10% plastic deformation. Second-line creep is unpredictable, and PE and PP tend to "cover with thin cracks" in this mode.

За приложения, такива като при пътища, железници и хранилища и паркинги с тежки натоварвания, дадената якост от само 14 МРа е недостатъчна. По-конкретно, геоклетки с такива умерени механични свойства проявяват тенденция към относително ниска якост и тенденция да се деформират пластично при деформации, по-ниски от 8%. Пластичната деформация предизвиква клетката да загуби своя потенциал за задържане, който по същество е главният механизъм за укрепване, след къси периоди от време или малък брой преминавания на транспортни средства (малък брой циклични натоварвания). Например, когато лента от типична геоклетка по направление на дължината (перпендикулярно на плоскостта на шевовете) се изпитва съгласно ASTM 0638 със скорост на деформация 20%/ min или даже със 150%/min, напрежението при 6% деформация е по-малко от 13 МРа, при 8% деформация е по-малко от 13.5 МРа, и при 12% деформация е по-малко от 14 МРа. В резултат, HDPE геоклетки са ограничени до приложения, когато геоклетката е под ниско натоварване и когато ограничение за носещо натоварване на насипването не е задължително (например, при стабилизиране на почва). Геоклетките не са широко разпространени при приложения с поддържане на натоварвания, такива като пътища, железопътни линии, площи за паркиране, или при площадки за съхранение на тежки контейнери, поради силната тенденция към пластична деформация при ниски напрежения.For applications such as roads, railways and heavy-duty storage and car parks, the given strength of only 14 MPa is insufficient. In particular, geocells with such moderate mechanical properties tend to have relatively low strength and tend to deform plastically at deformations lower than 8%. Plastic deformation causes the cell to lose its retention potential, which is essentially the main strengthening mechanism, after short periods of time or a small number of vehicle transitions (small number of cyclic loads). For example, when a strip of a typical geocell in the length direction (perpendicular to the seam plane) is tested according to ASTM 0638 at a strain rate of 20% / min or even 150% / min, the stress at 6% strain is less than 13 MPa, at 8% deformation is less than 13.5 MPa, and at 12% deformation is less than 14 MPa. As a result, HDPE geocells are limited to applications when the geocell is under low load and when a load-bearing load limit is not required (e.g., in soil stabilization). Geocells are not widespread in load-bearing applications such as roads, railways, parking lots, or in heavy container storage sites due to the strong tendency to plastic deformation at low stresses.

Когато вертикалното натоварване е приложено към подложка от зърнест материал, част от това вертикално натоварване се транслира в хоризонтално натоварване или налягане. Големината на хоризонталното натоварване е равна на вертикалното натоварване, умножено с коефициента на хоризонтално налягане на грунта (също известна като коефициент на странично налягане на грунта или LEPC) на зърнестия материал. LEPC може да се изменя от около 0.2 за добри материали като чакъл и надробен камък (като правило твърди частици, слабо раздробени, така че уплътнението е много добро и пластичността е минимална) до около 0.3 до 0.4 за по-пластични материали, подобни на отпадъци от кариери или рециклиран асфалт (материали, които имат високо съдържание на малки частици и висока пластичност). Когато зърнестият материал е влажен (например, при просмукване от дъжд или заливане на основата на пътното покритие и земната основа на пътя), неговата пластичност нараства, и се развиват повишени хоризонтални натоварвания, осигуряващи повишено кръгово напрежение в стената на клетката.When the vertical load is applied to a granular substrate, part of this vertical load is translated into a horizontal load or pressure. The magnitude of the horizontal load is equal to the vertical load multiplied by the horizontal soil pressure coefficient (also known as the soil lateral pressure coefficient or LEPC) of the granular material. LEPC can vary from about 0.2 for good materials such as gravel and crushed stone (usually solid particles, finely divided, so the seal is very good and plasticity is minimal) to about 0.3 to 0.4 for more plastic materials, similar to waste from quarries or recycled asphalt (materials that have a high content of small particles and high ductility). When the granular material is wet (for example, by seepage from rain or flooding of the road surface and the ground base of the road), its plasticity increases, and increased horizontal loads develop, providing increased circular stress in the cell wall.

Когато зърнестият материал е ограничен от геоклетка, и вертикалното натоварване е приложено отгоре за сметка на статично и динамично напрежение (такова като налягане, предизвикано от колело на транспортно средство или влакова релса), хоризонталното налягане се транслира в кръгово напрежение в стената на геоклетка. Кръговото напрежение е пропорционално на хоризонталното налягане и на средния радиусWhen the granular material is bounded by a geocell, and the vertical load is applied from above at the expense of static and dynamic stresses (such as pressure caused by a vehicle wheel or train rail), the horizontal pressure is translated into a circular stress in the geocell wall. The circular stress is proportional to the horizontal pressure and the mean radius

2798 UI на клетката, и е обратно пропорционално на дебелината на клетъчната стена.2798 UI of the cell, and is inversely proportional to the thickness of the cell wall.

___ VP*LEPC*r по —--------d където HS е средното кръгово напрежение в стената на геоклетката, VP е вертикалното налягане, приложено отвън на зърнестия материал от натоварване, LEPC е коефициента на странично налягане на грунта, г е средният радиус на клетката и d е номиналната дебелина на стената на клетката.___ VP * LEPC * r at —-------- d where HS is the mean circular stress in the geocell wall, VP is the vertical pressure applied externally to the granular material from the load, LEPC is the lateral pressure factor of the soil, d is the average radius of the cell and d is the nominal wall thickness of the cell.

Например, геоклетка, направена от HDPE или MDPE, имащи дебелина на стената на клетката 1.5 mm (включително текстурата, и терминът „дебелина на стена“ се отнася по-нататък в този документ до разстоянието от крайна точка до крайна точка на напречното сечение на клетъчната стена), среден диаметър (при насипването със зърнест материал) 230 mm, височина 200 mm, при запълване с пясък или отпадъци от кариери (LEPC 0.3), и вертикално натоварване 700 килопаскала (kPa), ще изпитва кръгово напрежение от около 16 мегапаскала (МРа). Както се вижда от уравнението на кръговото напрежение, по-големият диаметър или по-тънките стени - което е преимущество от гледна точка на икономичността на производството - се подлагат на значително по-високи кръгови напрежения, и по този начин не действа добре като укрепване, когато се прави от HDPE или MDPE.For example, a geocell made of HDPE or MDPE having a cell wall thickness of 1.5 mm (including texture, and the term "wall thickness" refers hereinafter to the distance from the end point to the end point of the cross section of the cell wall), average diameter (when filled with granular material) 230 mm, height 200 mm, when filled with sand or quarry waste (LEPC 0.3), and vertical load 700 kilopascals (kPa), will experience a circular voltage of about 16 megapascals ( MPa). As can be seen from the circular stress equation, the larger diameter or thinner walls - which is an advantage in terms of production economy - are subjected to significantly higher circular stresses, and thus do not work well as reinforcement, when made of HDPE or MDPE.

Вертикални натоварвания от 550 kPa са обикновени за непавирани пътища. Значително повисоки натоварвания, като 700 kPa или повече, могат да бъдат подложени при пътища (павирани и непавирани) за тежки камиони, пътища за промишлено използване, или площи за паркиране.Vertical loads of 550 kPa are common for unpaved roads. Significantly higher loads, such as 700 kPa or more, can be applied on roads (paved and unpaved) for heavy trucks, roads for industrial use, or parking areas.

Тъй като приложения с поддържане на натоварвания, особено пътища и железопътни линии, се подлагат обикновено на милиони циклични натоварвания, стената на геоклетка трябва да съхрани първоначалните си размери при циклични натоварвания с много ниска пластична деформация. Търговското използване на HDPE геоклетки се ограничава не от приложения, носещи натоварване, тъй като HDPE типично достига предела на своя предел на пластичност при около 8% деформация, и при напрежения под обикновените напрежения, налични в повечето случаи при приложения с поддържане на натоварвания.Because load-bearing applications, especially roads and railways, are typically subjected to millions of cyclic loads, the geocell wall must retain its original dimensions under cyclic loads with very low plastic deformation. The commercial use of HDPE geocells is not limited to load-bearing applications, as HDPE typically reaches its limit of ductility at about 8% strain, and at stresses below normal stresses, available in most cases in load-bearing applications.

Би било желателно да се предостави геоклетка, която има повишена твърдост и якост, понижена тенденция към деформация при повишени температури, по-добро запазване на нейната еластичност при температури над околната (23°С), понижена тенденция да претърпява пластична деформация при повтарящи се и непрекъснати натоварвания, и/или продължителни периоди на работа.It would be desirable to provide a geocell that has increased hardness and strength, reduced tendency to deform at elevated temperatures, better preservation of its elasticity at ambient temperatures (23 ° C), reduced tendency to undergo plastic deformation at repetitive and continuous loads, and / or long periods of operation.

Кратко описаниеShort description

Във варианти на изпълнения са разкрити геоклетки, които осигуряват значителна твърдост и могат да приемат високи напрежения без пластична деформация. Такива геоклетки са подходящи за приложения с поддържане на натоварвания, такива като пътни покрития, пътища, железопътни линии, площи за паркиране, самолетни писти, и площадки за съхранение. Методи за получаване и използване на такива геоклетки също са разкрити.In embodiments, geocells are disclosed that provide significant hardness and can accept high stresses without plastic deformation. Such geocells are suitable for load-bearing applications, such as pavements, roads, railways, parking areas, runways, and storage sites. Methods for preparing and using such geocells are also disclosed.

В някои варианти на изпълнения се разкрива геоклетка, образувана от полимерни ленти, поне една полимерна лента има динамичен модул на еластичност 500 МРа или повече при измерване по направление на дължината чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) съгласно ASTM D4065 при 23°С и с честота 1 Hz.In some embodiments, a geocell formed of polymer strips is disclosed, at least one polymer strip has a dynamic modulus of elasticity of 500 MPa or more when measured in the direction of length by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) according to ASTM D4065 at 23 ° C and with a frequency 1 Hz.

Поне една полимерна лента може да има динамичен модул на еластичност 700 МРа или повече, включително динамичен модул на еластичност 1000 МРа или повече.At least one polymer strip may have a dynamic modulus of elasticity of 700 MPa or more, including a dynamic modulus of elasticity of 1000 MPa or more.

Поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация от 14.5 Мра или повече при измерване съгласно процедура Izhar при 23°С, включително напрежение при 12% деформация от 16 МРа или повече или напрежение при 12% деформация от 18 МРа или повече.At least one polymer strip has a stress at 12% strain of 14.5 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C, including a stress at 12% strain of 16 MPa or more or a stress at 12% strain of 18 MPa or more.

Поне една полимерна лента има коефициент на термично разширение 120 х 10’6/°С или помалко при 25°С съгласно ASTM D696.At least one polymer strip has a coefficient of thermal expansion of 120 x 10 ' 6 / ° C or less at 25 ° C according to ASTM D696.

Геоклетката може да бъде използвана в слой от пътна настилка, път, железопътна линия, или площадка за паркиране. Геоклетката може да бъде запълнена със зърнест материал, избран от групата, съдържаща пясък, чакъл, надробен камък, ситен чакъл, отпадъци от кариери, раздробен бетон, рециклиран асфалт, натрошени тухли, строителни отпадъци и баластра, натрошениThe geocell can be used in a layer of road surface, road, railway line, or parking lot. The geocell can be filled with granular material selected from the group consisting of sand, gravel, crushed stone, fine gravel, quarry waste, crushed concrete, recycled asphalt, crushed bricks, construction waste and gravel, crushed

2798 UI стъкла, пепел от електростанции, летлива пепел, въглищна пепел, шлака от доменни пещи, шлака от производство на цимент, шлака, съдържаща метал, и техни смеси.2798 UI glass, power plant ash, fly ash, coal ash, blast furnace slag, cement slag, metal - containing slag, and mixtures thereof.

В други варианти на изпълнения се разкрива геоклетка, образувана от полимерни ленти, поне една полимерна лента, имаща динамичен модул на еластичност 150 МРа или повече при измерване в направление по дължина с Динамичен Механичен Анализ (DMA) съгласно ASTM D4065 при 63°С и с честота 1 Hz.In other embodiments, a geocell formed of polymer strips is disclosed, at least one polymer strip having a dynamic modulus of elasticity of 150 MPa or more when measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) according to ASTM D4065 at 63 ° C and with frequency 1 Hz.

Поне една полимерна лента може да има динамичен модул на еластичност 250 МРа или повече, включително динамичен модул на еластичност 400 МРа или повече.At least one polymer strip may have a dynamic modulus of elasticity of 250 MPa or more, including a dynamic modulus of elasticity of 400 MPa or more.

В още други варианти на изпълнения се разкрива геоклетка, образувана от полимерни ленти, поне една полимерна лента, имаща дългосрочно проектно напрежение 2.6 МРа или повече, когато се измерва съгласно процедура PRS SIM.In still other embodiments, a geocell formed of polymer strips is disclosed, at least one polymer strip having a long-term design voltage of 2.6 MPa or more, when measured according to the PRS SIM procedure.

Поне една полимерна лента може да има дългосрочно проектно напрежение 3 МРа или повече, включително дългосрочно проектно напрежение 4 МРа или повече.At least one polymer strip may have a long-term design voltage of 3 MPa or more, including a long-term design voltage of 4 MPa or more.

Тези и други варианти на изпълнения са описани по-подробно по-долу.These and other embodiments are described in more detail below.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

По-нататък следва кратко описание на чертежите, които са представени с цел да се илюстрират примерните варианти на изпълнения, разкрити тук, а не с цел да бъдат ограничавани.The following is a brief description of the drawings, which are presented in order to illustrate the exemplary embodiments disclosed herein, and not in order to be limited.

Фигура 1 е перспективно изображение на геоклетка.Figure 1 is a perspective view of a geocell.

Фигура 2 е диаграма, показваща илюстративен вариант на изпълнение на полимерна лента, използвана в геоклетките от настоящото разкритие.Figure 2 is a diagram showing an illustrative embodiment of a polymer tape used in the geocells of the present disclosure.

Фигура 3 е диаграма, показваща друг илюстративен вариант на изпълнение на полимерна лента, използвана в геоклетките от настоящото разкритие.Figure 3 is a diagram showing another illustrative embodiment of a polymer tape used in the geocells of the present disclosure.

Фигура 4 е диаграма, показваща друг илюстративен вариант на изпълнение на полимерна лента, използвана в геоклетките от настоящото разкритие.Figure 4 is a diagram showing another illustrative embodiment of a polymer tape used in the geocells of the present disclosure.

Фигура 5 е графика, сравняваща резултати за напрежение-деформация на различни клетки от настоящото разкритие със сравнителен пример.Figure 5 is a graph comparing stress-strain results of different cells of the present disclosure with a comparative example.

Фигура 6 е графика, показваща диаграма напрежение-деформация за геоклетките от настоящото разкритие.Figure 6 is a graph showing a stress-strain diagram for the geocells of the present disclosure.

Фигура 7 е графика, показваща резултатите от изпитване на вертикално натоварване на илюстративна клетка от настоящото разкритие в сравнение със сравнителен пример.Figure 7 is a graph showing the results of a vertical load test of an illustrative cell of the present disclosure compared to a comparative example.

Фигура 8 е графика на динамичния модул на еластичността и Tan Delta спрямо температура за контролна лента.Figure 8 is a graph of the dynamic modulus of elasticity and Tan Delta versus temperature for the control strip.

Фигура 9 е графика на динамичния модул на еластичността и Tan Delta в зависимост от температурата за полимерна лента, използвана в геоклетките от настоящото разкритие.Figure 9 is a graph of the dynamic modulus of elasticity and Tan Delta as a function of the temperature for the polymer strip used in the geocells of the present disclosure.

Подробно описаниеDetailed description

Следващото подробно описание е предоставено за да осигури възможност на специалист в областта на техниката да създава и да използва вариантите на изпълнения, разкрити тук и излага най-добрите начини, предполагащи осъществяване на тези варианти на изпълнения. Различни модификации, обаче, ще станат очевидни на специалистите в областта на техниката и трябва да се разглеждат в рамките на това разкритие.The following detailed description is provided to enable a person skilled in the art to create and use the embodiments disclosed herein and outlines best practices involving the implementation of these embodiments. Various modifications, however, will become apparent to those skilled in the art and should be considered in the context of this disclosure.

По-пълното разбиране на компонентите, процесите и устройствата, разкрити тук, може да бъде получено с позоваване на приложените чертежи. Тези фигури са само схематично представяне, основано на удобството и лесната демонстрация на настоящото разкритие, и следователно не са предназначени да показват относителния размер и параметрите на устройствата или техните компоненти и/или да определят или ограничават рамките на илюстративните варианти на изпълнения.A more complete understanding of the components, processes, and devices disclosed herein can be obtained by reference to the accompanying drawings. These figures are merely a schematic representation based on the convenience and ease of demonstration of the present disclosure, and are therefore not intended to show the relative size and parameters of the devices or their components and / or to define or limit the illustrative embodiments.

Фигура 1 е перспективно изображение на еднослойна геоклетка. Геоклетката 10 включва множество полимерни ленти 14. Разположените в съседство ленти са съединени заедно с отделни физически връзки 16. Съединението може да бъде изпълнено посредством свързване, пришиване или заваряване, но обикновено се изпълнява чрез заваряване. Участък от всяка лента между две връзки 16 образува стена на клетка 18 на отделна клетка 20. Всяка клетка 20 има стени на клетка, направени от две различни полимерни ленти. Лентите 14 са свързани заедно, за да образуват структура медена пита от множество ленти. Например, външна лента 22 и вътрешна лента 24 се свързват заедно с физически връзкиFigure 1 is a perspective view of a single layer geocell. The geocell 10 comprises a plurality of polymer strips 14. Adjacent strips are joined together by separate physical connections 16. The connection may be made by bonding, sewing or welding, but is usually made by welding. A portion of each strip between two connections 16 forms a cell wall 18 of a separate cell 20. Each cell 20 has cell walls made of two different polymer strips. The strips 14 are joined together to form a honeycomb structure of multiple strips. For example, the outer strip 22 and the inner strip 24 are connected together by physical connections

2798 UI2798 UI

16, които са разделени с равномерни промеждутъци по дължината на ленти 22 и 24. Двойка вътрешни ленти 24 се свързва заедно с физически връзки 32. Всяка връзка 32 се намира между две връзки 16. В резултат, когато множество ленти 14 се опъват в направление, перпендикулярно на повърхностите на лентите, лентите се огъват синусоидално, за да образуват геоклетката 10. На края на геоклетката, където краищата на две полимерни ленти 22, 24 се допират, крайният заваръчен шев 26 (също считащ се връзка) е направен на късо разстояние от края 28, за да образува къса опашка 30, която стабилизира двете полимерни ленти 22, 24.16, which are separated at regular intervals along strips 22 and 24. A pair of inner strips 24 is connected together by physical connections 32. Each connection 32 is located between two connections 16. As a result, when a plurality of strips 14 are stretched in a direction perpendicular to the surfaces of the strips, the strips are bent sinusoidally to form the geocell 10. At the end of the geocell, where the ends of two polymer strips 22, 24 touch, the final weld 26 (also considered a connection) is made at a short distance from the end 28 to form a short tail 30 which stabilizes the two polymer strips 22, 24.

Геоклетките от настоящото разкритие са направени от полимерни ленти, които имат определени физични свойства. По-конкретно, полимерната лента има напрежение на границата на пълзене, или при 12% деформация, когато полимерната лента няма граница на пълзене, от 14.5 МРа или повече при измерване в направление по дължина (перпендикулярно на плоскостта на шевовете в клетката на геоклетката) при скорост на деформация 20%/min или 150%/min. В други варианти на изпълнения, полимерната лента има деформация 10% или по-малко при напрежение 14.5 МРа, когато се измерва, както е описано. С други думи, полимерната лента може да издържа напрежения от 14 МРа или повече, без да достига границата си на пълзене. Други синоними за границата на пълзене включват напрежението на границата на пълзене, границата на еластичност, или границата на пластичност. Когато полимерната лента няма граница на пълзене, се счита, че напрежението съответства на 12% деформация. Тези измервания се отнасят до механическите свойства на полимерната лента в направление по дължина, при 23 °C, а не до нейните свойства при огъване.The geocells of the present disclosure are made of polymer strips that have certain physical properties. In particular, the polymer tape has a creep limit stress, or at 12% deformation when the polymer tape has no creep limit, of 14.5 MPa or more when measured in a longitudinal direction (perpendicular to the seam plane in the geocell cell) at strain rate 20% / min or 150% / min. In other embodiments, the polymer tape has a deformation of 10% or less at a stress of 14.5 MPa when measured as described. In other words, the polymer tape can withstand stresses of 14 MPa or more without reaching its creep limit. Other synonyms for creep limit include creep limit stress, elastic limit, or ductility limit. When the polymer tape has no creep limit, the stress is considered to correspond to 12% strain. These measurements refer to the mechanical properties of the polymer tape in the longitudinal direction, at 23 ° C, and not to its bending properties.

Тъй като много геоклетки са перфорирани, измерване на напрежение и деформация съгласно стандартите ASTM 0638 или ISO 527 по принцип е невъзможно. По този начин, измерванията се провеждат съгласно следната процедура, която е модифицирана версия на споменатите стандарти и се споменава тук като „процедура на Izhar“. Лента 50 mm дълга и 10 mm широка се взема в направление, успоредно на нивото на земята и перпендикулярно на плоскостта на шевовете на клетката (т.е. в направление по дължина).Because many geocells are perforated, stress and strain measurements according to ASTM 0638 or ISO 527 are generally impossible. Thus, the measurements are performed according to the following procedure, which is a modified version of the mentioned standards and is referred to herein as the "Izhar procedure". A strip 50 mm long and 10 mm wide is taken in a direction parallel to the ground level and perpendicular to the plane of the cage seams (ie in a longitudinal direction).

Лентата се закрепва така, че разстоянието между крепежните детайли е 30 mm. Лентата след това се опъва чрез преместване на крепежните детайли настрани един от друг със скорост 45 милиметра (mm) на минута, равно на 150%/min, при 23°С. Натоварването, осигурявано от лентата в отговор на споменатата деформация се измерва чрез динамометричен датчик. Напрежението (N/ mm2) се изчислява при различни деформации (деформацията е нарастване по дължина, разделено на първоначалната дължина). Напрежението се изчислява чрез деление на натоварването при определена деформация на първоначалното номинално напречно сечение (ширината на лентата, умножена по дебелината на лентата). Тъй като повърхността на лентата на геоклетката е обикновено текстурирана, дебелината на образеца се измерва като разстояние „крайна точка до крайна точка“, усреднено между три точки на лентата. (Например, счита се, че лента, имаща релефна ромбообразна текстура, и имаща разстояние между най-горната текстура на горната страна и най-долната текстура на долната страна 1.5 mm, има 1.5 mm дебелина). Тази скорост на деформация от 150%/min е по-характерна за пътни покрития и железопътни линии, където всеки цикъл на натоварване е много кратък.The strap is fastened so that the distance between the fasteners is 30 mm. The strap is then stretched by moving the fasteners away from each other at a speed of 45 millimeters (mm) per minute, equal to 150% / min, at 23 ° C. The load provided by the belt in response to said deformation is measured by a dynamometer. The stress (N / mm 2 ) is calculated at different deformations (the deformation is an increase in length divided by the original length). The stress is calculated by dividing the load at a certain deformation of the initial nominal cross section (the width of the strip multiplied by the thickness of the strip). Because the strip surface of the geocell is usually textured, the thickness of the sample is measured as the end-to-end distance, averaged between three points on the strip. (For example, a strip having an embossed diamond-shaped texture and having a distance between the top texture of the top side and the bottom texture of the bottom side of 1.5 mm is considered to be 1.5 mm thick). This deformation rate of 150% / min is more typical for road surfaces and railways, where each load cycle is very short.

В други варианти на изпълнения, полимерната лента може да се характеризира с:In other embodiments, the polymer tape may be characterized by:

деформация от най-много 1.9% при напрежение 8 МРа;deformation of at most 1.9% at a stress of 8 MPa;

деформация от най-много 3.7% при напрежение 10.8 МРа;deformation of at most 3.7% at a stress of 10.8 MPa;

деформация от най-много 5.5% при напрежение 12.5 МРа;deformation of at most 5.5% at a stress of 12.5 MPa;

деформация от най-много 7.5% при напрежение 13.7 МРа;deformation of at most 7.5% at a stress of 13.7 MPa;

деформация от най-много 10% при напрежение 14.5 МРа;deformation of at most 10% at a voltage of 14.5 MPa;

деформация от най-много 11 % при напрежение 15.2 МРа; и деформация от най-много 12.5% при напрежение 15.8 МРа.deformation of at most 11% at a stress of 15.2 MPa; and a deformation of at most 12.5% at a stress of 15.8 MPa.

Полимерната лента може също да има, по избор, деформация от най-много 14% при напрежение 16.5 МРа; и/или деформация от най-много 17% при напрежение 17.3 МРа.The polymer tape may also have, optionally, a deformation of up to 14% at a stress of 16.5 MPa; and / or deformation of at most 17% at a stress of 17.3 MPa.

В други варианти на изпълнения, полимерната лента може да бъде характеризирана като имаща напрежение поне 14.5 МРа при дефорIn other embodiments, the polymer tape may be characterized as having a stress of at least 14.5 MPa at a deformation

2798 UI мация 12%; напрежение поне 15.5 MPa при деформация 12%; и/или напрежение поне 16.5 МРа при деформация 12%.2798 UI mation 12%; stress at least 15.5 MPa at 12% deformation; and / or a stress of at least 16.5 MPa at a deformation of 12%.

В други варианти на изпълнения, полимерната лента може да бъде характеризирана като имаща динамичен модул на еластичност 500 МРа или повече при 23 °C, измерен в направление по дължина чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) при честота 1 Hz. Както при измерване на напрежение-деформация при деформация, дебелината за анализа DMA се взема като разстояние от „крайна точка до крайна точка“, усреднено между три точки. DMA измерванията, описани в настоящото разкритие се правят съгласно ASTM D4065.In other embodiments, the polymer tape may be characterized as having a dynamic modulus of elasticity of 500 MPa or more at 23 ° C, measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) at a frequency of 1 Hz. As with strain-strain measurements, the thickness for DMA analysis is taken as the end-to-end distance, averaged between three points. The DMA measurements described in the present disclosure are performed according to ASTM D4065.

В други варианти на изпълнения, полимерната лента може да бъде характеризирана като имаща динамичен модул на еластичност 250 МРа или повече при 50°С, измерен в направление по дължина чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) при честота 1 Hz.In other embodiments, the polymer tape may be characterized as having a dynamic modulus of elasticity of 250 MPa or more at 50 ° C, measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) at a frequency of 1 Hz.

В други варианти на изпълнения, полимерната лента може да бъде характеризирана като имаща динамичен модул на еластичност 150 МРа или повече при 63°С, измерен в направление по дължина чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) при честота 1 Hz.In other embodiments, the polymer tape may be characterized as having a dynamic modulus of elasticity of 150 MPa or more at 63 ° C, measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) at a frequency of 1 Hz.

В други варианти на изпълнения, полимерната лента може да бъде характеризирана като имаща Tan Delta 0.32 или по-малко при 75°С, измерено в направление по дължина чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) при честота 1 Hz. Тези нови свойства са извън границите на свойствата на типични HDPE или MDPE геоклетки.In other embodiments, the polymer tape may be characterized as having a Tan Delta of 0.32 or less at 75 ° C, measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) at a frequency of 1 Hz. These new properties are outside the range of typical HDPE or MDPE geocells.

Динамичен Механичен Анализ (DMA) е методика, използвана да изследва и да характеризира вискозо-еластичната природа на полимери. Като правило, осцилираща сила се прилага към образец от материал и се измерва полученото циклично отместване на образеца в зависимост от цикличното натоварване. Колкото е по-висока еластичността, толкова по-малък е промеждутъка от време (фазата) между натоварването и отместването. От това, може да бъде определена точната твърдост (динамичен модул на еластичност) на образеца, също както механизма на разсейване (динамичен модул на механични загуби) и съотношението между тях (Tan Delta). DMA също се обсъжда в ASTM.Dynamic Mechanical Analysis (DMA) is a technique used to study and characterize the viscoelastic nature of polymers. As a rule, an oscillating force is applied to a sample of material and the resulting cyclic displacement of the sample is measured depending on the cyclic load. The higher the elasticity, the shorter the time interval (phase) between loading and displacement. From this, the exact hardness (dynamic modulus of elasticity) of the specimen can be determined, as can the scattering mechanism (dynamic modulus of mechanical losses) and the ratio between them (Tan Delta). DMA is also discussed in ASTM.

Друг аспект на геоклетката от настоящото разкритие е нейният понижен коефициент на термично разширение (СТЕ) по отношение на настоящите HDPE или MDPE. СТЕ е важен заради това, че разширение/свиване по време на цикличното термично въздействие е друг механизъм, който също осигурява допълнителни кръгови напрежения. HDPE и MDPE имат СТЕ от около 200 х 10'6/°С при околна температура (23°С), и този СТЕ е даже по-висок при температури, повисоки от околната температура. Геоклетката от настоящото разкритие има СТЕ от около 150 х 10'6/°С или по-малко при 23°С, и в конкретни варианти на изпълнения около 120 х 10'6/°С или по- малко при 23°С, когато се измерва съгласно ASTM 0696. СТЕ на геоклетката от настоящото разкритие има по-ниска тенденция към увеличение при повишени температури.Another aspect of the geocell of the present disclosure is its reduced coefficient of thermal expansion (ETS) relative to current HDPE or MDPE. ETS is important because expansion / contraction during cyclic thermal action is another mechanism that also provides additional circular stresses. HDPE and MDPE have an ETS of about 200 x 10 ' 6 / ° C at ambient temperature (23 ° C), and this ETS is even higher at temperatures above ambient temperature. The geocell of the present disclosure has a CTE of about 150 x 10 ' 6 / ° C or less at 23 ° C, and in specific embodiments about 120 x 10' 6 / ° C or less at 23 ° C when is measured according to ASTM 0696. The ETS of the geocell of the present disclosure has a lower tendency to increase at elevated temperatures.

Друг аспект на геоклетката от настоящото разкритие е нейната по-ниска тенденция към пълзене при постоянно натоварване. По-ниска тенденция към пълзене се измерва съгласно ускорено изпитване на пълзене чрез стъпаловиден изотермичен метод (SIM), както е описан в ASTM 6992. В този метод, полимерен образец се подлага на постоянно натоварване по програма за стъпаловидно изменение на температурата (т.е. температурата се повишава и се задържа постоянна за предварително определен период). На етапите с повишена температура пълзенето се ускорява. Процедурата за изпитване SIM се прилага към образец със 100 mm ширина и чиста дължина 50 mm (разстояние между крепежни детайли). Образецът се натоварва със статично натоварване и се нагрява съгласно процедура, включваща етапите:Another aspect of the geocell of the present disclosure is its lower tendency to crawl at constant load. A lower creep tendency is measured according to an accelerated creep test by the stepwise isothermal method (SIM), as described in ASTM 6992. In this method, a polymer sample is subjected to a constant load according to a stepwise temperature change program (ie. the temperature rises and remains constant for a predetermined period). In the stages with elevated temperature, the creep accelerates. The SIM test procedure is applied to a specimen with a width of 100 mm and a clear length of 50 mm (distance between fasteners). The sample is loaded with a static load and heated according to a procedure comprising the steps of:

Етап Stage Т T време time По Целзий Celsius часа o'clock 0 0 23 23 0 0 1 1 30 30 3 3 2 2 37 37 3 3 3 3 44 44 3 3 4 4 51 51 3 3 5 5 58 58 3 3 6 6 65 65 3 3 7 7 72 72 3 3

2798 UI2798 UI

Тази процедура SIM е наречена тук „PRS SIM процедура“. Измерва се пластичната деформация (необратимо увеличение на дължината, разделено на началната дължина) в края на процедурата. Пластичната деформация се измерва при различни натоварвания, и натоварването, което причинява пластична деформация 10% или по-малко се нарича „дългосрочно проектно натоварване“. Напрежението, отнесено към дългосрочното проектно натоварване (споменатото натоварване, разделено на (началната ширина, умножена на началната)) е „дългосрочното проектно натоварване“ и осигурява допустимото кръгово напрежение, което геоклетката може да издържи в продължение на дълъг период при статично натоварване.This SIM procedure is referred to herein as the "PRS SIM procedure". The plastic deformation (irreversible increase in length divided by the initial length) is measured at the end of the procedure. Plastic deformation is measured at different loads, and the load that causes plastic deformation of 10% or less is called the 'long-term design load'. The stress related to the long-term design load (said load divided by (initial width multiplied by the initial load)) is the "long-term design load" and provides the allowable circular stress that the geocell can withstand for a long period under static load.

Типичната геоклетка от HDPE, когато се подложи на процедурата PRS SIM, може да осигури дългосрочно проектно напрежение 2.2 МРа.A typical HDPE geocell, when subjected to the PRS SIM procedure, can provide a long-term design voltage of 2.2 MPa.

В някои варианти на изпълнения, полимерната лента съгласно настоящото разкритие се характеризира с дългосрочно проектно напрежение 2.6 МРа или повече, включително дългосрочно проектно напрежение 3 МРа или повече, или даже 4 МРа или повече.In some embodiments, the polymer tape according to the present disclosure is characterized by a long-term design stress of 2.6 MPa or more, including a long-term design stress of 3 MPa or more, or even 4 MPa or more.

За разлика от геоклетките от HDPE, геоклетката от настоящото разкритие може да осигури значително по-добри свойства до 16% деформация и в някои варианти на изпълнения до 22% деформация. По-конкретно, геоклетката може да реагира еластично на напрежения, по-големи от 14.5 МРа, по такъв начин, осигурявайки необходимите свойства за приложения с поддържане на натоварвания. Еластичната реакция гарантира пълното възстановяване на първоначалните размери, когато натоварването се отстрани. Геоклетката ще осигури насипване с повишено допустимо натоварване и повишено възстановяване на нейния първоначален диаметър при повтарящи се натоварвания (т.е. циклични натоварвания). Още повече, геоклетката от настоящото разкритие може да бъде използвана със зърнести материали, които като правило не могат да бъдат използвани в основни слоеве на пътно покритие и в основни грунтове, както са описани по-нататък тук. Геоклетката от настоящото разкритие също осигурява възможност за по-добро носещо натоварване и съпротивление на умора при влажни условия, особено когато фино раздробени зърнести материали се използват.Unlike HDPE geocells, the geocell of the present disclosure can provide significantly better properties up to 16% strain and in some embodiments up to 22% strain. In particular, the geocell can react elastically to stresses greater than 14.5 MPa, thus providing the necessary properties for load-bearing applications. The elastic reaction guarantees the full restoration of the original dimensions when the load is removed. The geocell will provide backfill with increased allowable load and increased recovery of its original diameter under repetitive loads (ie cyclic loads). Moreover, the geocell of the present disclosure can be used with granular materials, which as a rule cannot be used in basic road layers and in basic soils, as described hereinafter. The geocell of the present disclosure also provides the opportunity for better load-bearing capacity and fatigue resistance in humid conditions, especially when finely divided granular materials are used.

Полимерната лента може да включва полиетиленов (РЕ) полимер, такъв като HDPE, MDPE или LDPE, който е бил модифициран, както се описва допълнително по-долу.The polymer tape may include a polyethylene (PE) polymer, such as HDPE, MDPE or LDPE, that has been modified as further described below.

Полимерната лента може също да съдържа полипропиленов (РР) полимер. Въпреки че повечето РР хомополимери са твърде крехки и повечето РР кополимери са твърде меки за приложения с поддържане на натоварвания, някои видове РР полимери са полезни. Такива РР полимери могат да бъдат достатъчно твърди за приложения с издържане на натоварване, и все още достатъчно меки, така че геоклетката може да бъде нагъната. Илюстративни полипропиленови полимери, подходящи за настоящото разкритие съдържат полипропиленови неподредени кополимери, полипропиленови удароустойчиви кополимери, смеси от полипропилен или с етилен-пропилен-диен-мономер (EPDM) или с еластомер, на основата на етилен алфа-олефин кополимер, и полипропиленови блок кополимери. Такива РР полимери са търговски достъпни като R338-02N от Dow Chemical Company; РР 71EK71PS марка удароустойчив кополимер от SAB1C Innovative Plastics; и РР RA1E10 неподреден кополимер от SABIC Innovative Plastics. Илюстративни еластомери на основата на етилен алфа-олефинов кополимер съдържат Exact® еластомери, произведени от Exxon Mobil и Tafmer®, еластомери, произведени от Mitsui. Тъй като РР полимери са крехки при ниски температури (по-ниски от около минус 20°С) и имат тенденция към пълзене при статични или циклични натоварвания, геоклетки от настоящото разкритие, които включват РР могат да носят по-малко натоварване и да бъдат по-ограничени по отношение на своите работни температури, отколкото геоклетки от настоящото разкритие, които включват HDPE.The polymer tape may also contain a polypropylene (PP) polymer. Although most PP homopolymers are too brittle and most PP copolymers are too soft for load-bearing applications, some types of PP polymers are useful. Such PP polymers may be hard enough for load-bearing applications, and still soft enough that the geocell can be folded. Illustrative polypropylene polymers suitable for the present disclosure comprise polypropylene uncoordinated copolymers, polypropylene impact resistant copolymers, mixtures of polypropylene with either ethylene-propylene-diene-monomer (EPDM) or an elastomer based on ethylene alpha-copolypropolin and copolypolypolepopol. Such PP polymers are commercially available as R338-02N from Dow Chemical Company; PP 71EK71PS brand impact resistant copolymer from SAB1C Innovative Plastics; and PP RA1E10 unordered copolymer from SABIC Innovative Plastics. Illustrative elastomers based on ethylene alpha-olefin copolymer contain Exact® elastomers manufactured by Exxon Mobil and Tafmer® elastomers manufactured by Mitsui. Because PP polymers are brittle at low temperatures (less than about minus 20 ° C) and tend to creep under static or cyclic loads, geocells of the present disclosure that include PP may carry less load and be more -limited in terms of their operating temperatures than geocells of the present disclosure that include HDPE.

РР и/или РЕ полимерите или всеки друг полимерен състав съгласно настоящото разкритие са като правило модифицирани чрез различни процеси на обработване и/или добавки, за достигане на необходимите физични свойства. Най-ефективното обработване е след-екструзионното обработване, или след излизането от екструзионната машина, или като отделен процес впоследствие. Като правило, полимери с по-ниска кристалност, такива като LDPE, MDPE, и някои РР полимери ще изискват след-екструThe PP and / or PE polymers or any other polymer composition according to the present disclosure are generally modified by various processing processes and / or additives to achieve the required physical properties. The most efficient treatment is the post-extrusion treatment, either after leaving the extrusion machine, or as a separate process afterwards. As a rule, polymers with lower crystallinity, such as LDPE, MDPE, and some PP polymers will require post-extrusion.

2798 UI зионно обработване, такова като ориентиране, омрежване, и/или термично отгряване, докато полимери с по-висока кристалност могат да бъдат екструдирани като ленти и заварени заедно, за да образуват геоклетка без необходимост от след-екструзионно обработване.2798 UI zion treatment, such as orientation, crosslinking, and / or thermal annealing, while polymers with higher crystallinity can be extruded as strips and welded together to form a geocell without the need for post-extrusion treatment.

В някои варианти на изпълнения, полимерната лента съдържа смес (обикновено като съвместима сплав) на (i) висококачествен полимер и (ii) полиетилен или полипропиленов полимер. Сместа като правило е смес, неподдаваща се на смесване (сплав), където висококачественият полимер е диспергиран в матрица, образувана от полиетиленовия или полипропиленовия полимер. Висококачественият полимер е полимер, имащ (1) динамичен модул на еластичност 1400 МРа или повече при 23°С, измерен в направление по дължина чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) при честота 1 Hz, съгласно ASTM 04065; или (2) максимален предел на якост на опън поне 25 МРа. Илюстративни висококачествени полимери включват полиамидни смоли, полиестерни смоли, и полиуретанови смоли. Особено подходящи висококачествени полимери включват полиетилен терефталат (РЕТ), полиамид 6, полиамид 66, полиамид 6/66, полиамид 12, и техни кополимери. Полимерната лента типично съдържа от около 5 до около 85 тегловни процента висококачествен полимер. В отделни варианти на изпълнения, висококачественият полимер е от около 5 до около 30 тегловни процента от полимерната лента, включително от около 7 до около 25 тегловни процента.In some embodiments, the polymer tape comprises a mixture (usually as a compatible alloy) of (i) a high quality polymer and (ii) a polyethylene or polypropylene polymer. The mixture is generally a non-miscible mixture (alloy), where the high quality polymer is dispersed in a matrix formed by the polyethylene or polypropylene polymer. A high quality polymer is a polymer having (1) a dynamic modulus of elasticity of 1400 MPa or more at 23 ° C, measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) at a frequency of 1 Hz, according to ASTM 04065; or (2) a maximum tensile strength of at least 25 MPa. Illustrative high quality polymers include polyamide resins, polyester resins, and polyurethane resins. Particularly suitable high quality polymers include polyethylene terephthalate (PET), polyamide 6, polyamide 66, polyamide 6/66, polyamide 12, and copolymers thereof. The polymer tape typically contains from about 5 to about 85 weight percent high quality polymer. In certain embodiments, the high quality polymer is from about 5 to about 30 weight percent of the polymer tape, including from about 7 to about 25 weight percent.

Свойствата на полимерните ленти могат да бъдат модифицирани или преди образуването на геоклетката (чрез заварка на лентите) или след образуването на геоклетката. Полимерните ленти като правило се правят чрез екструдиране на лист от полимерен материал и отрязване на ленти от споменатия лист полимерен материал, и модифицирането като правило се провежда на листа за ефективност. Модифицирането може да бъде направено едновременно с екструзионния процес, след като стопилката се оформи като лист и листът се охлади до температура, по-ниска от температурата на топене, или като вторичен процес след като листът се отдели от екструзионната глава. Модифицирането може да бъде направено чрез обработване на листа, лентите, и/или геоклетката чрез омрежване, кристализиране, отгряване, ориентиране, и техни комбинации.The properties of the polymer strips can be modified either before the formation of the geocell (by welding the strips) or after the formation of the geocell. The polymer strips are generally made by extruding a sheet of polymeric material and cutting strips of said sheet of polymeric material, and the modification is generally performed on the efficiency sheet. The modification can be done simultaneously with the extrusion process after the melt has formed as a sheet and the sheet has cooled to a temperature lower than the melting temperature, or as a secondary process after the sheet has been separated from the extrusion head. The modification can be done by processing the leaves, strips, and / or geocell by crosslinking, crystallizing, annealing, orienting, and combinations thereof.

Например, лист, който е 5 до 500 cm широк, може да бъде разтеглен (т.е. ориентиран) при температурен диапазон от около 25°С до около 10°С по-ниско от максималната температура на топене (Тт) на полимерната смола, използвана за получаването на листа. Процесът на ориентиране изменя дължина на лентата, така че лентата може да се увеличи по дължина от 2% до 500% спрямо първоначалната си дължина. След разтегляне, листът може да бъде отгрят. Отгряването може да се проведе при температура, която е от 2 до 60°С по-ниска от максималната температура на топене (Тт) на полимерната смола, използвана за получаването на листа. Например, ако лист от HDPE, MDPE или РР е получен, разтеглянето и/ или отгряването се провежда при температура от около 24°С до 150°С. Ако полимерна сплав се отгрява, отгряващата температура е 2 до 60°С по-ниска от максималната температура на топене (Тт) на фазата на HOPE, MDPE, или РР.For example, a sheet that is 5 to 500 cm wide may be stretched (ie oriented) at a temperature range of about 25 ° C to about 10 ° C lower than the maximum melting temperature (Tm) of the polymer resin. used to obtain the sheet. The orientation process changes the length of the tape so that the tape can be increased in length from 2% to 500% of its original length. After stretching, the sheet can be annealed. The annealing can be carried out at a temperature which is 2 to 60 ° C lower than the maximum melting point (Tm) of the polymer resin used to form the sheet. For example, if a sheet of HDPE, MDPE or PP is obtained, stretching and / or annealing is performed at a temperature of about 24 ° C to 150 ° C. If the polymer alloy is annealed, the annealing temperature is 2 to 60 ° C lower than the maximum melting point (Tm) of the HOPE, MDPE, or PP phase.

В някои отделни варианти на изпълнения, полимерният лист или лента се разтяга, за да увеличи дължината си с 50% (т.е. така че крайната дължина е 150% от първоначалната дължина). Разтеглянето се провежда при температура от около 100-125°С на повърхността на полимерния лист или лентата. Вследствие на разтеглянето дебелината се намалява с 10% до 20%.In some individual embodiments, the polymer sheet or strip is stretched to increase its length by 50% (i.e., so that the final length is 150% of the original length). The stretching is carried out at a temperature of about 100-125 ° C on the surface of the polymer sheet or strip. As a result of stretching, the thickness is reduced by 10% to 20%.

В други варианти на изпълнения, полимерният лист или лента се омрежва чрез облъчване с електронен сноп след екструзия или чрез добавяне на източник на свободни радикали към полимерния състав преди стопяване или по време на смесването на стопилката в екструдера.In other embodiments, the polymer sheet or strip is crosslinked by irradiating with an electron beam after extrusion or by adding a source of free radicals to the polymer composition before melting or during mixing of the melt in the extruder.

В други варианти на изпълнения, необходимите свойства на геоклетката могат да бъдат получени чрез осигуряване на многослойни полимерни ленти. В някои варианти на изпълнения, полимерните ленти имат поне два, три, четири или пет слоя.In other embodiments, the required properties of the geocell can be obtained by providing multilayer polymer tapes. In some embodiments, the polymer strips have at least two, three, four or five layers.

В някои варианти на изпълнения както е показано на фиг. 2, полимерната лента 100 има поне два слоя 110,120, където два от слоевете се правят от същия или от различни състави и поне един слой се прави от висококачествен полимер или полимерен композит, имащи (1) динамичен модул на еластичност 1400 МРа или повече при 23 °C, измерван в направление по дължина чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA)In some embodiments, as shown in FIG. 2, the polymer tape 100 has at least two layers 110,120, where two of the layers are made of the same or different compositions and at least one layer is made of a high quality polymer or polymer composite having (1) a dynamic modulus of elasticity of 1400 MPa or more at 23 ° C, measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA)

2798 UI при честота 1 Hz съгласно ASTM 04065; или (2) максимален предел на якост при разтягане поне 25 МРа. Във варианти на изпълнения, един слой съдържа висококачествен полимер и друг слой съдържа полиетилен или полипропиленов полимер, който може да бъде смес или сплав от полиетилен или полипропиленов полимер с други полимери, пълнители, добавки, влакна и еластомери. Илюстративни висококачествени смоли включват полиамиди, полиестери, полиуретани; сплави от (1) полиамиди, полиестери или полиуретани с (2) LDPE, MDPE, HDPE, или РР; и кополимери, блок кополимери, смеси или комбинации на всеки два от три полимери (полиамиди, полиестери, полиуретани).2798 IU at a frequency of 1 Hz according to ASTM 04065; or (2) a maximum tensile strength of at least 25 MPa. In embodiments, one layer comprises a high quality polymer and another layer comprises polyethylene or polypropylene polymer, which may be a mixture or alloy of polyethylene or polypropylene polymer with other polymers, fillers, additives, fibers and elastomers. Illustrative high quality resins include polyamides, polyesters, polyurethanes; alloys of (1) polyamides, polyesters or polyurethanes with (2) LDPE, MDPE, HDPE, or PP; and copolymers, block copolymers, mixtures or combinations of any two of the three polymers (polyamides, polyesters, polyurethanes).

В други варианти на изпълнения, както е показано на фиг. 3, полимерната лента 200 има пет слоя. Два от слоевете са външни слоеве 210, един слой е сърцевинен слой 230, и двата междинни слоя 220 свързват сърцевинния слой към всеки външен слой (т.е. така междинните слоеве служат като свързващи слоеве). Тази петслойна лента може да бъде образувана чрез ко-екструзия.In other embodiments, as shown in FIG. 3, the polymer tape 200 has five layers. Two of the layers are outer layers 210, one layer is a core layer 230, and the two intermediate layers 220 connect the core layer to each outer layer (i.e., the intermediate layers serve as bonding layers). This five-layer strip can be formed by co-extrusion.

В други варианти на изпълнения, полимерната лента 200 има само три слоя. Два от слоевете са външни слоеве 210, и третият слой е сърцевинен слой 230. В този вариант на изпълнение, междинните слоеве 220 липсват. Тази трислойна лента може да бъде образувана чрез ко-екструзия.In other embodiments, the polymer tape 200 has only three layers. Two of the layers are outer layers 210, and the third layer is a core layer 230. In this embodiment, the intermediate layers 220 are missing. This three-layer strip can be formed by co-extrusion.

Външните слоеве могат да осигуряват устойчивост срещу разграждането от ултравиолетовата светлина и хидролиза и имат добра заваряемост. Външният слой може да бъде направен от полимер, избран от групата, състояща се от HDPE, MDPE, LDPE, полипропилен, техни смеси, и сплави с други композити и полимери. Тези полимери могат да бъдат смесени с еластомери, особено EPDM и етилен-алфа олефинови кополимери. Сърцевинният и/или външният слой също могат да бъдат направени от сплави от (1) HDPE, MDPE, LDPE, или РР с (2) полиамид или полиестер. Всеки външен слой може да има дебелина от около 50 до около 1500 цт (микрона).The outer layers can provide resistance to degradation by ultraviolet light and hydrolysis and have good weldability. The outer layer may be made of a polymer selected from the group consisting of HDPE, MDPE, LDPE, polypropylene, mixtures thereof, and alloys with other composites and polymers. These polymers can be mixed with elastomers, especially EPDM and ethylene-alpha olefin copolymers. The core and / or outer layer may also be made of alloys of (1) HDPE, MDPE, LDPE, or PP with (2) polyamide or polyester. Each outer layer may have a thickness of about 50 to about 1500 μm (microns).

Междинните (свързващи) слоеве могат да бъдат направени от функционализирани HDPE кополимери или терполимери, функционализирани РР кополимери или терполимери, полярен етиленов кополимер, или полярен етиленов терполимер. Като правило, HDPE и РР кополимери / терполимери съдържат функционални крайни групи и/или странични групи, които осигуряват възможност за образуване на химически връзки между междинни слоеве (свързващи слоеве) и външния слой. Илюстративни реактивоспособни странични групи включват карбоксилова, анхидридна, оксиранова, амино, амидо, естерна, оксазолинова, изоцианатна групи или техни комбинации. Всеки междинен слой може да има дебелина от около 5 до около 500 pm. Илюстративен междинен слой от смоли, включващи Lotader® смоли, произведени от Arkema и Elvaloy®, Fusabond®, или Surlyn® смоли, произведени от DuPont.The intermediate (bonding) layers may be made of functionalized HDPE copolymers or terpolymers, functionalized PP copolymers or terpolymers, a polar ethylene copolymer, or a polar ethylene terpolymer. Typically, HDPE and PP copolymers / terpolymers contain functional end groups and / or side groups that provide the ability to form chemical bonds between the intermediate layers (bonding layers) and the outer layer. Illustrative reactive side groups include carboxyl, anhydride, oxirane, amino, amido, ester, oxazoline, isocyanate groups, or combinations thereof. Each intermediate layer may have a thickness of about 5 to about 500 pm. Illustrative intermediate layer of resins including Lotader® resins manufactured by Arkema and Elvaloy®, Fusabond®, or Surlyn® resins manufactured by DuPont.

Сърцевинният и/или външният слой може да съдържа полиестер и негови сплави с РЕ или РР, полиамид и негови сплави с РЕ или РР, и смеси от полиестер и полиамид и техни сплави с РЕ или РР. Илюстративни полиамиди съдържат полиамид 6, полиамид 66, и полиамид 12. Илюстративни полиестери съдържат полиетиленов терефталат (РЕТ) и полибутиленов терефталат (РВТ). Сърцевинният и/или външният слой може да има дебелина от около 50 до около 2000 pm.The core and / or outer layer may contain polyester and its alloys with PE or PP, polyamide and its alloys with PE or PP, and mixtures of polyester and polyamide and their alloys with PE or PP. Illustrative polyamides contain polyamide 6, polyamide 66, and polyamide 12. Illustrative polyesters contain polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT). The core and / or outer layer may have a thickness of about 50 to about 2000 pm.

В други варианти на изпълнения, както е показано на фиг. 4, полимерната лента има три слоя: горен слой 310, среден слой 320, и долен слой 330. Горният слой е същият като външният слой, описан по-горе, средният слой е същият като междинният слой, описан по-горе; и долният слой е същият като сърцевинният слой, описан по-горе.In other embodiments, as shown in FIG. 4, the polymer strip has three layers: a top layer 310, a middle layer 320, and a bottom layer 330. The top layer is the same as the outer layer described above, the middle layer is the same as the intermediate layer described above; and the lower layer is the same as the core layer described above.

Геоклетките са като правило релефни (текстурирани чрез пресоване на полутвърда маса след екструзия с текстуриран барабан), за да се увеличи триенето със зърнесто насипване или с пръст. Геоклетките също могат да бъдат перфорирани, за да се подобри триенето със зърнестото насипване и водния дренаж. Обаче, както релефността, така и перфорирането намаляват твърдостта и якостта на геоклетката. Тъй като тези добавки за триене обикновено присъстват, необходимо е да се осигури повишена якост и твърдост на геоклетката, чрез изменение на нейния полимерен състав и/или морфология.Geocells are generally embossed (textured by pressing a semi-solid mass after extrusion with a textured drum) to increase friction by granular filling or soil. Geocells can also be perforated to improve friction with granular backfill and water drainage. However, both the relief and the perforation reduce the hardness and strength of the geocell. Since these friction additives are usually present, it is necessary to provide increased strength and hardness of the geocell by changing its polymer composition and / or morphology.

Полимерната лента може допълнително да съдържа добавки за достигане на необходимите физични свойства. Такива добавки могат даThe polymer tape may additionally contain additives to achieve the required physical properties. Such supplements can

2798 UI бъдат избрани от, измежду другите, средства, образуващи зародиши, пълнители, влакна, наночастици, светостабилизатори от пространствено възпрепятствани амини (HALS), антиоксиданти, UV свето абсорбатори, и сажди.2798 UI are selected from, inter alia, germ-forming agents, fillers, fibers, nanoparticles, spatially hindered amine (HALS) stabilizers, antioxidants, UV light absorbers, and carbon blacks.

Пълнителите могат да бъдат във формата на прахове, влакна, или нишковидни кристали. Илюстративни пълнители включват метален оксид, такъв като алуминиев оксид; метален карбонат, такъв като калциев карбонат, магнезиев карбонат, или калциево-магнезиев карбонат; метален сулфат, такъв като калциев сулфат; метален фосфат; метален силикат - особено талк, каолин, слюда, или воластонит; метален борат; метален хидроксид; силициев диоксид; силикат; алумосиликат; тебешир; талк; доломит; органични или неорганични влакна или нишковидни кристали; метал; неорганични частици, покрити с метал; глина; каолин; индустриална пепел; бетонен прах; цимент; или техни смеси. В някои варианти на изпълнения, пълнителят има среден размер на частица, по-малък от 10 μ, и в някои варианти на изпълнения, също има съотношение на геометричните размери, по-голямо от единица. В отделни варианти на изпълнения, пълнителите са слюда, талк, каолин, и/или воластонит. В други варианти на изпълнения, влакната имат диаметър, по-малък от 1 μ.The fillers may be in the form of powders, fibers, or filamentary crystals. Illustrative fillers include a metal oxide, such as alumina; a metal carbonate such as calcium carbonate, magnesium carbonate, or calcium magnesium carbonate; metal sulphate, such as calcium sulphate; metal phosphate; metal silicate - especially talc, kaolin, mica, or wollastonite; metal borate; metal hydroxide; silicon dioxide; silicate; aluminosilicate; chalk; talc; dolomite; organic or inorganic fibers or filamentary crystals; metal; inorganic particles coated with metal; clay; kaolin; industrial ash; concrete powder; cement; or mixtures thereof. In some embodiments, the filler has an average particle size of less than 10 μ, and in some embodiments, there is also a geometric size ratio greater than one. In some embodiments, the fillers are mica, talc, kaolin, and / or wollastonite. In other embodiments, the fibers have a diameter of less than 1 μ.

Наночастици могат да бъдат добавени към полимерния състав с различни цели. Например, неорганични UV-абсорбиращи твърди наночастици практически нямат подвижност и вследствие на това са много устойчиви срещу отмиване и/или изпаряване. UV-абсорбиращи твърди наночастици също са прозрачни във видимия спектър и са разпределени много равномерно. Следователно, те осигуряват защита без каквото и да било влияние върху цвета или оттенъка на полимера. Илюстративни UV-абсорбиращи наночастици съдържат материал, избран от групата, включваща титанови соли, титанови оксиди, цинкови оксиди, цинкови халиди, и цинкови соли. В по-конкретни варианти на изпълнения, UV-абсорбиращите наночастици са титанов диоксид. Примери на търговски достъпни UV-абсорбиращи частици са SACHTLEBEN™ Hombitec RM 13 OF TN, от Sachtleben, ZANO™, цинков оксид от Umicore, NanoZ™ цинков оксид от Advanced Nanotechnology Limited и AdNano Zinc Oxid™ от Degussa.Nanoparticles can be added to the polymer composition for various purposes. For example, inorganic UV-absorbing solid nanoparticles have virtually no mobility and are therefore very resistant to leaching and / or evaporation. UV-absorbing solid nanoparticles are also transparent in the visible spectrum and are distributed very evenly. Therefore, they provide protection without any influence on the color or shade of the polymer. Illustrative UV-absorbing nanoparticles contain a material selected from the group consisting of titanium salts, titanium oxides, zinc oxides, zinc halides, and zinc salts. In more specific embodiments, the UV-absorbing nanoparticles are titanium dioxide. Examples of commercially available UV-absorbing particles are SACHTLEBEN ™ Hombitec RM 13 OF TN, from Sachtleben, ZANO ™, zinc oxide from Umicore, NanoZ ™ zinc oxide from Advanced Nanotechnology Limited and AdNano Zinc Oxide ™ from Degussa.

Полимерните ленти, от които геоклетката се образува са получени чрез различни процеси. Като правило, процесът включва стапяне на полимерен състав, екструдиране на състава през екструдерна глава във вид на разтопен лист, оформяне и по избор текстуриране на получения лист, обработване на листа както е необходимо, за да се получат желаните свойства, нарязване на листа на ленти, и заваряване, пришиване, свързване, или занитване на ленти, образувани от листа, заедно в геоклетка. Първо, различните компоненти, такива като полимерните смоли и всякакви желани добавки се размесват в разтопено състояние, като правило в екструдер или смесител. Това може да бъде направено в, например, екструдер, такъв като двушнеков екструдер или едношнеков екструдер с достатъчно смесващи се елементи, което осигурява необходимото нагряване и деформиране с минимално разрушаване на полимера. Съставът се размесва в разтопено състояние така че всякакви добавки се диспергират напълно. Съставът след това се екструдира през глава, и се пресова между метални календри в листова форма. Илюстративни обработки, осигурявани след екструзионната глава, включват текстуриране на повърхността на листа, перфориране на листа, ориентиране (в едно направление или в две направления), облъчване с електронен сноп или рентгенови лъчи, и термично отгряване. В някои варианти на изпълнения, листът се нагрява, за да се увеличи кристалността и да се намалят вътрешните напрежения. В други варианти на изпълнения, листът се обработва, за да се индуцира омрежване в полимерната смола посредством електронен лъч, рентгенови лъчи, термообработка, и техни комбинации. Комбинациите от горните обработки също са предвидени.The polymer bands from which the geocell is formed are obtained by various processes. As a rule, the process includes melting the polymer composition, extruding the composition through an extruded head in the form of a molten sheet, shaping and optionally texturing the resulting sheet, processing the sheet as needed to obtain the desired properties, cutting the sheet into strips , and welding, sewing, bonding, or riveting strips formed from sheets together in a geocell. First, the various components, such as polymer resins and any desired additives, are mixed in the molten state, usually in an extruder or mixer. This can be done in, for example, an extruder, such as a twin-screw extruder or a single-screw extruder with sufficiently miscible elements, which provides the necessary heating and deformation with minimal destruction of the polymer. The composition is mixed in the molten state so that any additives are completely dispersed. The composition is then extruded through a head, and pressed between metal calendars in sheet form. Illustrative treatments provided after the extrusion head include sheet surface texturing, sheet perforation, orientation (in one direction or in two directions), electron beam or X-ray irradiation, and thermal annealing. In some embodiments, the sheet is heated to increase crystallinity and reduce internal stresses. In other embodiments, the sheet is processed to induce crosslinking in the polymer resin by electron beam, X-ray, heat treatment, and combinations thereof. Combinations of the above treatments are also provided.

Ленти могат да бъдат нарязани от получения лист и заварени, пришити, или свързани заедно, за да образуват геоклетка. Такива методи са известни в областта на техниката. Получената геоклетка е способна да запази твърдост при продължително циклично натоварване в продължение на големи периоди от време.Strips can be cut from the resulting sheet and welded, sewn, or tied together to form a geocell. Such methods are known in the art. The resulting geocell is able to maintain rigidity under prolonged cyclic loading for long periods of time.

Геоклетките от настоящото разкритие са подходящи за приложения с поддържане на натоварвания, за които съществуващите понастоящем геоклетки не могат да бъдат използвани. По-конкретно, в настоящите геоклетки могатThe geocells of the present disclosure are suitable for load-bearing applications for which existing geocells cannot be used. In particular, in the current geocells can

2798 UI също да се използват насипни материали, които като правило не са подходящи за приложения с поддържане на натоварвания за основни слоеве на пътно покритие в основни грунтове и почвени платна.2798 UI also to use bulk materials, which as a rule are not suitable for applications with load support for basic layers of road surface in basic soils and soils.

По-конкретно, геоклетките от настоящото разкритие позволяват използването на материали за насипване, които преди не са били подходящи за използване в приложения с поддържане на натоварвания, такива като за основни слоеве на пътно покритие, и основни грунтове, поради тяхната недостатъчна твърдост и относително лошото съпротивление на умора (в зърнести материали, съпротивление на умора също е известно като модул на еластичност). Илюстративни зърнести материали за насипване, които могат сега да бъдат използвани, включват отпадъци от кариери (фината фракция, оставаща след сортиране на зърнести материали с добро качество), раздробен бетон, рециклиран асфалт, натрошени тухли, строителни отломки и строителни отпадъци, натрошено стъкло, пепел от електроцентрали, летлива пепел, въглищна пепел, шлака, съдържаща желязо, получена от доменна пещ, шлака от производството на цимент, стоманена шлака, и техни смеси.In particular, the geocells of the present disclosure allow the use of backfill materials that were not previously suitable for use in load-bearing applications, such as for road surfaces and base soils, due to their insufficient hardness and relatively poor fatigue resistance (in granular materials, fatigue resistance is also known as modulus of elasticity). Illustrative bulk granular materials that can now be used include quarry waste (fine fraction remaining after good quality grain sorting), crushed concrete, recycled asphalt, broken bricks, construction debris and construction waste, broken glass, power plant ash, fly ash, coal ash, iron - containing slag from a blast furnace, slag from cement production, steel slag, and mixtures thereof.

Настоящото разкритие допълнително ще бъде илюстрирано в следващите неограничаващи работни примери, като се разбира, че тези примери са предназначени само за илюстриране и че разкритието не се предвижда да бъде ограничаващо за материалите, условията, параметрите на процесите и подобните, цитирани тук.The present disclosure will be further illustrated in the following non-limiting working examples, it being understood that these examples are for illustrative purposes only and that the disclosure is not intended to be limiting to the materials, conditions, process parameters and the like cited herein.

ПримериExamples

Някои геоклетки се получават и се изпитват за тяхната реакция напрежение-деформация, 5 DMA свойства и тяхното влияние на товароносимостта на зърнест материал.Some geocells are prepared and tested for their stress-strain reaction, 5 DMA properties and their influence on the load capacity of granular material.

Като правило, свойствата напрежение-деформация при опън се измерват чрез процедурата Izhar, описана по-горе.As a rule, the tensile-strain properties under tension are measured by the Izhar procedure described above.

Ю Натоварването при различни деформации се измерва или се превежда в нютони (N). Деформацията се измерва или се превежда в милиметра (mm). Напрежението се изчислява чрез разделяне на натоварването при конкретна деформация на първоначалното напречно сечение на лентата (първоначална ширина, умножена на първоначална дебелина, където дебелината е номиналното разстояние от крайна точка до крайна точка между горната повърхност и долната повърхност). Деформация (%) се изчислява чрез деление на конкретната деформация (mm) на първоначалната дължина (mm) и умножение по 100.Yu The load at different deformations is measured or translated into Newtons (N). The deformation is measured or translated into millimeters (mm). The stress is calculated by dividing the load by a specific deformation of the initial cross section of the strip (initial width multiplied by the initial thickness, where the thickness is the nominal distance from end point to end point between the upper surface and the lower surface). Deformation (%) is calculated by dividing the specific deformation (mm) by the initial length (mm) and multiplying by 100.

Сравнителен пример 1Comparative example 1

Геоклетка, произведена от полиетилен с висока плътност (HDPE), търговскидостъпен от Presto Geosystems (Wisconsin, USA) се получава 3θ и нейните свойства се изпитват. Средната дебелина на стената на клетката е 1.5 mm и лентата иматекстура от ромбовидни вертикални клетки. Геоклетката не е перфорирана. Нейната реакция на напрежение-деформация съгласно процедурата Izhar е показана в Таблица 1.A geocell made of high density polyethylene (HDPE), commercially available from Presto Geosystems (Wisconsin, USA) was obtained 3θ and its properties were tested. The average wall thickness of the cell is 1.5 mm and the strip has a texture of diamond-shaped vertical cells. The geocell is not perforated. Its stress-strain reaction according to the Izhar procedure is shown in Table 1.

Таблица 1Table 1

Напрежение (МРа) Voltage (MPa) 7.874 7,874 th most common 10.499 10,499 th most common 12.336 12,336 th most common 13.386 13,386 th most common 13.911 13,911 th most common 14 14 14 14 14 14 Деформация (%) Deformation (%) 2 2 4 4 6 6 8 8 10 10 12 12 14 14 16 16

При деформация около 8% и напрежение около 13.4 МРа, сравнителният пример претърпява сериозна пластична деформация и реално достига предела си на пълзене при около 8% деформация. С други думи, след премахване на напрежението, образецът не възстановява първоначалната си дължина, но остава по-дълъг за постоянно (постоянни остатъчни деформации). Това явление е нежелано за клетъчни ограничаващи системи за приложения с поддържане на натоварвания, особено за тези, подложени на много (10,000-1,000,000 и повече цикли по време на жизнения цикъл на продукта) и е причина за лошите експлоатационни характеристики на HDPE геоклетки, като издържащи натоварване за пътни покрития и железопътни линии.At a deformation of about 8% and a stress of about 13.4 MPa, the comparative example undergoes severe plastic deformation and actually reaches its creep limit at about 8% deformation. In other words, after removing the stress, the specimen does not return to its original length, but remains longer permanently (permanent residual deformations). This phenomenon is undesirable for cellular containment systems for load-bearing applications, especially for those subjected to many (10,000-1,000,000 and more cycles during the product life cycle) and is the reason for the poor performance of HDPE geocells, as resistant load for road surfaces and railways.

Пример 1.Example 1.

Лента HDPE се екструдира и се щампова, за да предостави текстура, подобна на сравнителен пример 1. Лентата има дебелина 1.7 mm, и след това се разтяга при температура 100°С (на повърхността на лентата) така, че дължината сеThe HDPE tape is extruded and stamped to provide a texture similar to Comparative Example 1. The tape is 1.7 mm thick, and then stretched at 100 ° C (on the surface of the tape) so that the length is

2798 UI увеличава c 50% и дебелината се намалява с 25%. Реакцията на напрежение-деформация на тази2798 UI increases by 50% and thickness decreases by 25%. The stress-strain reaction of this

HDPE лента се измерва съгласно процедурата Izhar и е показана в Таблица 2.HDPE tape is measured according to the Izhar procedure and is shown in Table 2.

Таблица 2Table 2

Напрежение (МРа) Voltage (MPa) 8 8 10.8 10.8 12.5 12.5 13.7 13.7 14.5 14.5 15.2 15.2 15.8 15.8 16.5 16.5 17.3 17.3 Деформация (%) Deformation (%) 1.9 1.9 3.3 3.3 4.8 4.8 6 6 6.6 6.6 7.6 7.6 8.8 8.8 10.51 10.51 12 12

Лентата от пример 1 съхранява еластичната реакция на деформация при 12% деформация без достигане на предела на пълзене и без достигане на своята граница на пластичност и при напрежения, по-големи от 17 МРа. Възстановяването на началните размери, след отстраняване на натоварването, е близко до 100%.The tape of Example 1 retained the elastic strain response at 12% strain without reaching the creep limit and without reaching its ductility limit and at stresses greater than 17 MPa. The restoration of the initial dimensions after removal of the load is close to 100%.

Пример 2.Example 2.

Състав от висококачествена полимерна сплав, съдържаща 12 wt % полиамид 12, 10 wt 10 % полибутилен терефталат, 5% полиетилен, с присадка от малеинов анхидрид за съвместимост (Bondyram® 5001 произведена от Polyram), и 73% HDPE се екструдира, за да образува текстуриран лист с 1.5 mm дебелина. Реакцията на напрежение-деформация на тази лента, образувана от състава се измерва съгласно процедурата Izhar и е показана в Таблица 3.Composition of high quality polymer alloy containing 12 wt% polyamide 12, 10 wt 10% polybutylene terephthalate, 5% polyethylene, with maleic anhydride additive for compatibility (Bondyram® 5001 manufactured by Polyram), and 73% HDPE is extruded to form textured sheet 1.5 mm thick. The stress-strain reaction of this band formed by the composition was measured according to the Izhar procedure and is shown in Table 3.

Таблица 3Table 3

Напрежение (МРа) Voltage (MPa) в in 10.8 10.8 12.5 12.5 13.7 13.7 14.5 14.5 15.2 15.2 15.8 15.8 16.5 16.5 17.3 17.3 Деформация (%) Deformation (%) 1.9 1.9 3.6 3.6 5.2 5.2 6.8 6.8 7.9 7.9 8.9 8.9 10 10 12 12 14 14

Лентата от Пример 2 съхранява еластичната реакция на деформация при 14% деформация и при напрежения, по-големи от 17 МРа, без достигане на своята граница на пластичност и при напрежения, по-големи от. Възстановяването на началните размери, след отстраняване на натоварването, е близко до 100%.The tape of Example 2 preserves the elastic strain response at 14% strain and at stresses greater than 17 MPa, without reaching its ductility limit and at stresses greater than. The restoration of the initial dimensions after removal of the load is close to 100%.

Фиг. 5 е графика, показваща резултатите от напрежението-деформация за Сравнителен Пример 1, Пример 1, и Пример 2. Допълнителна точка (0,0) се добавя за всеки резултат. Както може да се види, Пример 1 и Пример 2 нямат островръх предел на пълзене, и запазват увеличение на напрежението без предел на пълзене до 12-14% деформация при напрежения, по-големи от 17 МРа, докато сравнителният пример 1 достига предела си на пълзене при 8-10% деформация и напрежение около 14 МРа. Това се транслира в по-голям диапазон, в който се запазва еластична реакция. Фактът, че не се наблюдава граница на пълзене за Пример 1 и Пример 2 е важно, когато се очаква цикличното натоварване и способността да се връща към първоначалните размери (и по този начин максималното ограничение на засипване) да е критично.FIG. 5 is a graph showing the stress-strain results for Comparative Example 1, Example 1, and Example 2. An additional point (0,0) is added for each result. As can be seen, Example 1 and Example 2 have no island creep limit, and retain an increase in stress without creep limit to 12-14% strain at stresses greater than 17 MPa, while Comparative Example 1 reaches its limit of creep at 8-10% deformation and stress about 14 MPa. This translates into a larger range in which an elastic response is maintained. The fact that no creep limit is observed for Example 1 and Example 2 is important when the cyclic load is expected and the ability to return to the original dimensions (and thus the maximum backfill limit) is critical.

Фиг. 6 е графика, показваща резултатите от напрежението-деформация за Сравнителен Пример 1 и полимерна лента от настоящото разкритие, която се характеризира с наличие на деформация най-много 1.9% при напрежение 8 МРа; деформация най-много 3.7% при напреже ние 10.8 МРа; деформация най-много 5.5% при напрежение 12.5 МРа; деформация най-много 7.5% при напрежение 13.7 МРа; деформация най-много 10% при напрежение 14.5 МРа; де формация най-много 11% при напрежение 15.2 МРа; деформация най-много 12.5% при напрежение 15.8 МРа; деформация най-много 14% при напрежение 16.5 МРа; и деформация най-много 17% при напрежение 17.3 МРа. Областта вляво от прекъснатата линия определя комбинациите напрежение-деформация съгласно настоящото разкритие.FIG. 6 is a graph showing the stress-strain results for Comparative Example 1 and a polymer strip of the present disclosure, which is characterized by the presence of a strain of at most 1.9% at a stress of 8 MPa; deformation at most 3.7% at a stress of 10.8 MPa; deformation at most 5.5% at a stress of 12.5 MPa; deformation at most 7.5% at a stress of 13.7 MPa; deformation at most 10% at a voltage of 14.5 MPa; deformation at most 11% at a voltage of 15.2 MPa; deformation at most 12.5% at a stress of 15.8 MPa; deformation at most 14% at a voltage of 16.5 MPa; and deformation at most 17% at a stress of 17.3 MPa. The area to the left of the dashed line determines the stress-strain combinations according to the present disclosure.

Пример 3.Example 3.

Две геоклетки се изпитват, за да демонстрират подобреното укрепване на зърнест материал и подобреното натоварване-товароносимост. Тези клетки са единични клетки, а не цяла геоклетка. Като контрола се използва една клетка, съответстваща на Сравнителен Пример 1. За 45 сравнение, клетката се прави от състав съгласно Пример 2, текстурира се, и има дебелина 1.5 mm.Two geocells were tested to demonstrate improved granular reinforcement and improved load-carrying capacity. These cells are single cells, not an entire geocell. A cell corresponding to Comparative Example 1 was used as a control. For comparison, the cell was made from a composition according to Example 2, textured, and 1.5 mm thick.

Стените на всяка клетка са 10 cm високи, 33 cm между шевовете, релефни, неперфорирани, и имат дебелина 1.5 mm. Клетката се отваря така, 50 че нейният дълъг „радиус“ е около 260 mm, нейният къс радиус е около 185 mm. Кутия с пясък с 800 mm дължина и 800 mm ширина се напълваThe walls of each cell are 10 cm high, 33 cm between the seams, embossed, non-perforated, and have a thickness of 1.5 mm. The cell opens so that its long "radius" is about 260 mm, its short radius is about 185 mm. A sandbox 800 mm long and 800 mm wide is filled

2798 UI до 20 mm дълбочина c пясък. Разпределението на гранулометричния състав на пясъка е представен в Таблица 4.2798 UI up to 20 mm depth with sand. The distribution of the granulometric composition of the sand is presented in Table 4.

Таблица 4Table 4

Отвор на мрежов филтър (mm) Mains filter hole (mm) 0.25 0.25 0.5 0.5 0.75 0.75 1 1 2 2 4 4 Кумулативно преминаване % Cumulative switching% 10-20 10-20 35-55 35-55 50-70 50-70 60-80 60-80 80-90 80-90 90-100 90-100

Клетката се поставя на повърхността на пясъка и се напълва със същия пясък. Увеличената клетка има елиптична форма, около 260 mm по дългата ос и около 180 mm по късата ос. Допълнителен пясък се поставя в кутията с пясък, за да се огради клетката и да се закопае клетката така, че горен слой от 25 mm да покрие клетката. Пясъкът след това се уплътнява до 70% относителна плътност.The cage is placed on the surface of the sand and filled with the same sand. The enlarged cell has an elliptical shape, about 260 mm along the long axis and about 180 mm along the short axis. Additional sand is placed in the sandbox to enclose the cage and bury the cage so that an upper layer of 25 mm covers the cage. The sand is then compacted to 70% relative density.

Бутало със 150 mm диаметър се поставя над центъра на клетката и натоварването се увеличава, за да осигури увеличение на налягането на 1 θ пясъчната повърхност с по 50 kPa (т.е. налягането се увеличава на всяка 1 min с 50 КРа). Измерва се преместването (проникването на буталото в изолирания пясък) и налягането (вертикално натоварване, разделено на площта на буталото).A piston with a diameter of 150 mm is placed above the center of the cell and the load is increased to provide a pressure increase of 1 θ sand surface by 50 kPa (ie the pressure increases every 1 min by 50 kPa). The displacement (penetration of the piston into the insulated sand) and the pressure (vertical load divided by the area of the piston) are measured.

Бутало се използва (1) само на пясък; (2) на клетка от Сравнителен Пример 1; и (3) на клетка от Пример 2. Резултатите са показани в Таблица 5.The piston is used (1) only on sand; (2) per cell of Comparative Example 1; and (3) per cell of Example 2. The results are shown in Table 5.

Таблица 5Table 5

Вертикално натоварване (kPa) Vertical load (kPa) 100 100 150 150 200 200 250 250 300 300 350 350 400 400 450 450 500 500 550 550 Преместване само в пясък (mm) Move to sand only (mm) 1 1 2 2 3 3 >10 > 10 >15 > 15 >20 > 20 >20 > 20 >20 > 20 >20 > 20 >20 > 20 Преместване с клетка от Сравнителен Пример 1 (mm) Move with cell from Comparative Example 1 (mm) 0.7 0.7 1.3 1.3 2 2 2.5 2.5 3 3 4 4 5 5 >10 > 10 >15 > 15 >20 > 20 Преместване с клетка от Пример 2 (mm) Move with a cell from Example 2 (mm) 0.6 0.6 1 1 1.1 1.1 1.7 1.7 2 2 2.5 2.5 2.9 2.9 4 4 5 5 7 7

Клетката от Пример 2 продължава да има добри експлоатационни качества за еластичност при налягания, по-големи от 400 kPa, докато клетката от Сравнителен Пример 1 не го прави. Вследствие на пълзенето на стената от HDPE, се наблюдава лошо ограничение в клетката от Сравнителен Пример 1. Границата на пълзене за Сравнителен Пример 1 се появява при вертикално налягане около 250 КРа, и ако се изчислява средното кръгово напрежение (среден диаметър на клетката е 225 mm) при това вертикално 4θ налягане, се получава стойност от около 13.5 МРа. Това число е в много добро съответствие със стойностите на границата на пълзене, определени чрез измервания на напрежениетодеформация при опън съгласно процедурата Izhar. Резултатите, показани там, имат силна 45 и значителна корелация между деформацията и съпротивлението на пълзене (способност да се носят кръгови напрежения, по-големи от 14 МРа) и способността да се носи голямо вертикално натоварване. Трябва да се отбележи, че това изпитване осигурява само единично нато варване, докато при практически приложения натоварването, което трябва да бъде понасяно е циклично. Като резултат, съпротивлението на пластична деформация е много важно и липсва при клетката от Сравнителен Пример 1.The cell of Example 2 continued to have good elasticity performance at pressures greater than 400 kPa, while the cell of Comparative Example 1 did not. Due to the creep of the HDPE wall, a poor restriction was observed in the cell of Comparative Example 1. The creep limit for Comparative Example 1 appears at a vertical pressure of about 250 kPa, and if the average circular stress is calculated (average cell diameter is 225 mm ) at this vertical 4θ pressure, a value of about 13.5 MPa is obtained. This number is in very good agreement with the values of the creep limit determined by tensile strain measurements according to the Izhar procedure. The results shown there have a strong 45 and significant correlation between deformation and creep resistance (ability to withstand circular stresses greater than 14 MPa) and ability to withstand high vertical loads. It should be noted that this test provides only a single load, whereas in practical applications the load to be borne is cyclical. As a result, the resistance to plastic deformation is very important and is absent in the cell of Comparative Example 1.

Фиг. 7 е графика, показваща резултатите в Таблица 5. Разликата в съпротивлението на проникване (т.е. колко добре клетката поддържа вертикалното натоварване) е много ясна.FIG. 7 is a graph showing the results in Table 5. The difference in penetration resistance (ie how well the cell maintains the vertical load) is very clear.

Пример 4.Example 4.

Полимерна лента се получава съгласно Пример 2.A polymer tape was prepared according to Example 2.

Като контрола, HDPE лента с 1.5 mm дебелина съгласно Сравнителен Пример 1 се осигурява.As a control, a 1.5 mm thick HDPE tape according to Comparative Example 1 was provided.

Двете ленти след това се анализират чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) при честота 1 Hz съгласно ASTM 04065. Контролната HDPE лента се изпитва в температурен диапазон от около -150°С до около 91 °C. Контролната лента се нагрява с 5°C/min и се измерват силата, отместването, динамичния модул на еластичност, и tan delta. Полимерната лента от Пример 2 се изпитва в температурен диапазон от около -65 °CThe two bands were then analyzed by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) at a frequency of 1 Hz according to ASTM 04065. The control HDPE band was tested in the temperature range of about -150 ° C to about 91 ° C. The control strip was heated to 5 ° C / min and the force, displacement, dynamic modulus of elasticity, and tan delta were measured. The polymer tape of Example 2 was tested in the temperature range of about -65 ° C

2798 UI до около 120°С. Контролната лента се нагрява с 5°C/min и се измерват силата, отместването, динамичния модул на еластичност, и tan delta.2798 IU to about 120 ° C. The control strip was heated to 5 ° C / min and the force, displacement, dynamic modulus of elasticity, and tan delta were measured.

Фиг. 8 е графика на динамичния модул на еластичност (модул на еластичност) и Tan Delta в зависимост от температурата за контролната лента HDPE.FIG. 8 is a graph of the dynamic modulus of elasticity (modulus of elasticity) and Tan Delta depending on the temperature for the HDPE control strip.

Фиг. 9 е графика на динамичния модул на еластичност (модул на еластичност) и Tan Delta в зависимост от температурата за полимерната лента от Пример 2.FIG. 9 is a graph of the dynamic modulus of elasticity (modulus of elasticity) and Tan Delta as a function of temperature for the polymer strip of Example 2.

Динамичният модул на еластичността на HDPE се понижава много по-бързо от динамичния модул на еластичността в Пример 2. Динамичният модул на еластичността за лентата от Пример 2 е почти три пъти по-висок от динамичния модул на еластичността за HDPE лента при 23°С. За да се получи същия динамичен модул на еластичност, какъвто има HDPE лента при 23 °C, лентата от Пример 2 трябва да бъде нагрята до почти 60°С, т.е. лентата от Пример 2 запазва своя динамичен модул на еластичност по-добре.The dynamic modulus of elasticity of HDPE decreases much faster than the dynamic modulus of elasticity in Example 2. The dynamic modulus of elasticity for the tape of Example 2 is almost three times higher than the dynamic modulus of elasticity for HDPE tape at 23 ° C. To obtain the same dynamic modulus of elasticity as HDPE tape has at 23 ° C, the tape of Example 2 must be heated to almost 60 ° C, i. the tape of Example 2 retains its dynamic modulus of elasticity better.

Tan Delta за HDPE лентата се увеличава експоненциално, започвайки от около 75°С, означавайки загуба на еластичност (т.е. материалът става твърде пластичен и не би съхранил достатъчна твърдост и еластичност), така че лентата е вискозна и пластична. Това е нежелателно, тъй като геоклетките могат да се нагряват даже когато се намират под земята (като в път). Tan Delta за лентата от Пример 2 съхранява свойствата си при температури до 100°С. Това свойство е желано, тъй като то осигурява допълнителен коефициент на безопасност. Тъй като експлоатационните характеристики при повишени температури е начин да се прогнозират дългосрочни експлоатационни характеристики при умерени температури (както са описани в Ю ASTM 6992), фактът, че HDPE започва да губи своята еластичност за секунди и по този начин своя потенциал да носи натоварване при около 75°С, осигурява известно разбиране относно неговото лошо съпротивление на пълзене и тен1 денция към пластична деформация. За разлика от HDPE, съставът съгласно настоящото разкритие, запазва своята еластичност (ниска Tan Delta) при много високи температури, за сметка на което се 2Q предполага, че тя има потенциала да съхранява своите свойства за много години и много цикли на натоварване.Tan Delta for HDPE tape increases exponentially, starting at about 75 ° C, meaning loss of elasticity (ie the material becomes too pliable and would not retain sufficient hardness and elasticity), so the tape is viscous and pliable. This is undesirable because geocells can heat up even when they are underground (like on a road). Tan Delta for the tape from Example 2 retains its properties at temperatures up to 100 ° C. This property is desirable because it provides an additional safety factor. Because performance at elevated temperatures is a way to predict long-term performance at moderate temperatures (as described in ASTM 6992), the fact that HDPE begins to lose its elasticity in seconds and thus its potential to carry a load at about 75 ° C, provides some understanding of its poor creep resistance and tendency to plastic deformation. Unlike HDPE, the composition according to the present disclosure retains its elasticity (low Tan Delta) at very high temperatures, whereby 2Q is assumed to have the potential to retain its properties for many years and many load cycles.

Пример 5.Example 5.

Три ленти се изпитват съгласно процедурата 25 PRS SIM, за да се определи тяхното дългосрочно проектно напрежение (LTDS). Като контрола, една HDPE лента се получава съгласно Сравнителен Пример 1. Първата изпитвана лента се 2Q получава съгласно Пример 2. Втората изпитвана лента се получава съгласно Пример 2, след това се ориентира при 115°С, за да се увеличи първоначалната й дължина с 40%. Резултатите са показани в Таблица 6 по-долу.Three bands are tested according to procedure 25 PRS SIM to determine their long-term design voltage (LTDS). As a control, one HDPE tape was prepared according to Comparative Example 1. The first test strip 2Q was prepared according to Example 2. The second test strip was prepared according to Example 2, then oriented at 115 ° C to increase its initial length by 40 %. The results are shown in Table 6 below.

Таблица 6Table 6

Геоклетка Geocell Сравнителен Пример 1 Comparative Example 1 Пример 2 Example 2 Ориентиран Пример 2 Oriented Example 2 LTDS (МРа) LTDS (MPa) 2.2 2.2 3 3 3 3

Както се вижда, както Пример 2, така и Ориентиран Пример 2 имат повишено LTDS в сравнение със Сравнителен Пример 1.As can be seen, both Example 2 and Oriented Example 2 have an increased LTDS compared to Comparative Example 1.

Въпреки че са описани конкретни варианти на изпълнения, алтернативи, модификации, вариации, подобрения и съществени еквиваленти, които са или могат да бъдат непредвидени в настоящата заявка, могат да възникнат в заявители или други специалисти в областта на техниката. Съответно, приложените претенции, както са подадени и както те могат да бъдат поправени, са предназначени да обхванат всички такива алтернативи, модификации, вариации, подобрения и съществени еквиваленти.Although specific embodiments, alternatives, modifications, variations, improvements, and significant equivalents that are or may be unforeseen in the present application are described, they may arise in applicants or other experts in the art. Accordingly, the appended claims, as filed and as they can be corrected, are intended to cover all such alternatives, modifications, variations, improvements, and essential equivalents.

Claims (21)

1. Геоклетка, характеризираща се с това, че е образувана от множество полимерни ленти, като съседните ленти са свързани заедно с връзки, за да образуват медена пита, като множеството 45 ленти се простират в посока, перпендикулярна на повърхностите на лентите, при което поне една полимерна лента има динамичен модул на еластичност 500 МРа или повече при измерване в направление по дължина чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) съгласно ASTM 04065 при 23°С и при честота 1 Hz, където поне една полимерна лента е направена от полипропиленов Geocell, characterized in that it is formed by a plurality of polymer strips, the adjacent strips being connected together by connections to form a honeycomb, the plurality of 45 strips extending in a direction perpendicular to the surfaces of the strips, at least a polymer strip has a dynamic modulus of elasticity of 500 MPa or more when measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) according to ASTM 04065 at 23 ° C and at a frequency of 1 Hz, where at least one polymer strip is made of polypropylene 2798 UI полимер, полиетиленов полимер или полимерен състав.2798 UI polymer, polyethylene polymer or polymer composition. 2. Геоклетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има динамичен модул на еластичност 700 МРа или повече.Geocell according to claim 1, characterized in that the at least one polymer strip has a dynamic modulus of elasticity of 700 MPa or more. 3. Геоклетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има динамичен модул на еластичност 1000 МРа или повече.Geocell according to claim 1, characterized in that the at least one polymer strip has a dynamic modulus of elasticity of 1000 MPa or more. 4. Геоклетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация 14.5 МРа или повече, когато се измерва съгласно процедура Izhar при 23°С.Geocell according to claim 1, characterized in that the at least one polymer strip has a stress at 12% strain of 14.5 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C. 5. Геоклетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация 16 МРа или повече, когато се измерва съгласно процедура Izhar при 23°С.Geocell according to claim 1, characterized in that the at least one polymer strip has a stress at 12% strain of 16 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C. 6. Геоклетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация 18 МРа или повече, когато се измерва съгласно процедура Izhar при 23°С.Geocell according to claim 1, characterized in that the at least one polymer strip has a stress at 12% strain of 18 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C. 7. Геоклетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има коефициент на термично разширение 120 х 10’6/°С или по-малко при 25°С съгласно ASTM 0696.Geocell according to claim 1, characterized in that the at least one polymer strip has a coefficient of thermal expansion of 120 x 10 ' 6 / ° C or less at 25 ° C according to ASTM 0696. 8. Геоклетка, образувана от множество полимерни ленти, съседните ленти са свързани заедно с връзки, за да образуват медена пита, като множеството ленти се простират в посока, перпендикулярна на повърхностите на лентите, поне една полимерна лента, имаща динамичен модул на еластичност 150 МРа или повече при измерване в направление по дължина чрез Динамичен Механичен Анализ (DMA) съгласно ASTM 04065 при 63°С и при честота 1 Hz, където поне една полимерна лента е направена от полипропиленов полимер, полиетиленов полимер или полимерен състав.8. Geocell formed by a plurality of polymer strips, the adjacent strips being connected together by connections to form a honeycomb, the plurality of strips extending in a direction perpendicular to the surfaces of the strips, at least one polymer strip having a dynamic modulus of elasticity of 150 MPa or more when measured in the longitudinal direction by Dynamic Mechanical Analysis (DMA) according to ASTM 04065 at 63 ° C and at a frequency of 1 Hz, wherein at least one polymer strip is made of polypropylene polymer, polyethylene polymer or polymer composition. 9. Геоклетка съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има динамичен модул на еластичност 250 МРа или повече.Geocell according to claim 8, characterized in that the at least one polymer strip has a dynamic modulus of elasticity of 250 MPa or more. 10. Геоклетка съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има динамичен модул на еластичност 400Geocell according to claim 8, characterized in that at least one polymer strip has a dynamic modulus of elasticity 400 МРа или повече.MPa or more. 11. Геоклетка съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация 14.5 МРа или повече, когато се измерва съгласно процедура Izhar при 23 °C.Geocell according to claim 8, characterized in that the at least one polymer strip has a stress at 12% strain of 14.5 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C. 12. Геоклетка съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация 16 МРа или повече, когато се измерва съгласно процедура Izhar при 23°С.Geocell according to claim 8, characterized in that the at least one polymer strip has a stress at 12% deformation of 16 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C. 13. Геоклетка съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация 18 МРа или повече, когато се измерва съгласно процедура Izhar при 23°С.Geocell according to claim 8, characterized in that the at least one polymer strip has a stress at 12% strain of 18 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C. 14. Геоклетка съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има коефициент на термично разширение 120 х 10 6/°С или по-малко при 25°С съгласно ASTM 0696.Geocell according to claim 8, characterized in that the at least one polymer strip has a coefficient of thermal expansion of 120 x 10 6 / ° C or less at 25 ° C according to ASTM 0696. 15. Геоклетка, образувана от множество полимерни ленти, съседните ленти са свързани заедно с връзки, за да образуват медена пита като множеството ленти се простират в посока, перпендикулярна на повърхностите на лентите, поне една полимерна лента, имаща дългосрочно проектно напрежение 2.6 МРа или повече, когато се измерва съгласно PRS SIM процедура, където поне една полимерна лента е направена от полипропиленов полимер, полиетиленов полимер или полимерен състав.15. A geocell formed of a plurality of polymer strips, the adjacent strips connected together to form a honeycomb with the plurality of strips extending in a direction perpendicular to the surfaces of the strips, at least one polymer strip having a long-term design stress of 2.6 MPa or more when measured according to a PRS SIM procedure, wherein at least one polymer strip is made of polypropylene polymer, polyethylene polymer or polymer composition. 16. Геоклетка съгласно претенция 15, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има дългосрочно проектно напрежение 3 МРа или повече, когато се измерва съгласно PRS SIM процедура.Geocell according to claim 15, characterized in that the at least one polymer strip has a long-term design voltage of 3 MPa or more when measured according to the PRS SIM procedure. 17. Геоклетка съгласно претенция 15, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има дългосрочно проектно напрежение 4 МРа или повече, когато се измерва съгласно PRS S1M процедура.Geocell according to claim 15, characterized in that the at least one polymer strip has a long-term design stress of 4 MPa or more when measured according to the PRS S1M procedure. 18. Геоклетка съгласно претенция 15, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация 14.5 МРа или повече, когато се измерва съгласно процедура Izhar при 23°С.Geocell according to claim 15, characterized in that the at least one polymer strip has a stress at 12% strain of 14.5 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C. 19. Геоклетка съгласно претенция 15, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация Geocell according to claim 15, characterized in that the at least one polymer strip has a stress at 12% deformation 2798 UI2798 UI 16 MPa или повече, когато се измерва съгласно процедура Izhar при 23°С.16 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C. 20. Геоклетка съгласно претенция 15, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има напрежение при 12% деформация 18 МРа или повече, когато се измерва съгласно процедура Izhar при 23°С.Geocell according to claim 15, characterized in that the at least one polymer strip has a stress at 12% strain of 18 MPa or more when measured according to the Izhar procedure at 23 ° C. 21. Геоклетка съгласно претенция 15, характеризираща се с това, че поне една полимерна лента има коефициент на термично разширение 120 х 10'6/°С или по-малко при 25°С съгласно ASTM 0696.Geocell according to claim 15, characterized in that at least one polymer strip has a coefficient of thermal expansion of 120 x 10 ' 6 / ° C or less at 25 ° C according to ASTM 0696.
BG3540U 2016-07-06 2016-07-06 Geosell for applications related to load maintenance BG2798U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG3540U BG2798U1 (en) 2016-07-06 2016-07-06 Geosell for applications related to load maintenance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG3540U BG2798U1 (en) 2016-07-06 2016-07-06 Geosell for applications related to load maintenance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG2798U1 true BG2798U1 (en) 2017-10-16

Family

ID=61225934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG3540U BG2798U1 (en) 2016-07-06 2016-07-06 Geosell for applications related to load maintenance

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG2798U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2478753C2 (en) Geocell for versions of application related to load withstanding
US8157472B2 (en) Geocell for load support applications
US8173242B2 (en) UV resistant multilayered cellular confinement system
US7674516B2 (en) Geotechnical articles
EA014781B1 (en) Geotechnical article and a process for forming thereof
CA2641788C (en) Uv resistant multilayered cellular confinement system
US7462254B2 (en) Welding process and geosynthetic products thereof
BG2798U1 (en) Geosell for applications related to load maintenance
US20100055443A1 (en) Welding process and geosynthetic products thereof
CA2759830A1 (en) Geocell for load support applications
DE202008018615U1 (en) Geocell for load bearing applications
CZ30547U1 (en) A geosynthetic cellular material for the pavement
WO2008105877A1 (en) Geotechnical articles
ES1187560U (en) Geocell formed by polymer bands (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)