WO2022186720A1 - Polypropylene woven geotextile for constructing drainage systems - Google Patents

Polypropylene woven geotextile for constructing drainage systems Download PDF

Info

Publication number
WO2022186720A1
WO2022186720A1 PCT/RU2021/000393 RU2021000393W WO2022186720A1 WO 2022186720 A1 WO2022186720 A1 WO 2022186720A1 RU 2021000393 W RU2021000393 W RU 2021000393W WO 2022186720 A1 WO2022186720 A1 WO 2022186720A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
geotextile
threads
woven
denier
fibrillation
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/000393
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Виктория Анатольевна БУНИНА
Original Assignee
Виктория Анатольевна БУНИНА
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 Виктория Анатольевна БУНИНА filed Critical Виктория Анатольевна БУНИНА
Publication of WO2022186720A1 publication Critical patent/WO2022186720A1/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres

Definitions

  • the invention relates to the field of construction and can be used for the device of various types of drainage systems, the device of protective-filtering and reinforcing layers in embankments on soft soils and in difficult soil and geological conditions and bases of pavements, anti-erosion protection and strengthening of slopes, cones of bridges and overpasses , dams and banks of water bodies, the manufacture of geotubes as containers for dehydration and drying of various types of water-insoluble solids and industrial waste, the manufacture of geotubes for the construction of breakwaters, dams, breakwaters and artificial islands in hydraulic engineering, as protective shells for soil piles.
  • geotextiles in construction is widely known for its use, in particular, as drainage systems, reinforcing layers, geotubes.
  • Known reinforcing geocomposite material including a cloth needle-punched non-woven material (geotextile) bonded to a polymer material, wherein the material contains the main layer of geotextile, on which a woven polymer material is applied by a needle-punched method, and in this form it has a water-permeable ability (see utility model patent RU 127382 U1, 04/27/2013).
  • a geoplatform for reinforcing a road embankment, containing geogrid modules fastened together, the cells of which are filled with filler and on top of which an additional layer of filler is located, the geogrid modules are placed on canvases of woven geotextile, while the geotextile canvases are located in the transverse direction relative to the axis of the roadway, and the edges of the canvases wrapped on each side on the surface of an additional layer of filler (see utility model patent RU 122100 Sh, 11/20/2012).
  • Known high-strength composite fabric for earthworks containing the main layer of fabric in the form of woven geotextile, which is the top layer and non-woven material, which is the bottom layer.
  • the described nonwoven web uses a needle punching technique to combine with each other with a woven geotextile, placing a plurality of nonwoven reinforcement materials on the described base fabric layer on the top surface.
  • the lower surface of the fabric is covered with a thin layer of polyethylene films (see utility model patent CN 203331508 U,
  • a similar solution is known from a patent for a utility model of a composite subgrade, and contains a main layer of fabric in the form of a woven geotextile, which is the top layer and a non-woven material, which is the bottom layer.
  • the described nonwoven web uses a needle punching technique to combine with each other with a woven geotextile, placing a plurality of nonwoven reinforcement materials on the described base fabric layer on the top surface.
  • gaps are formed to accommodate a plurality of non-woven reinforcing materials, and the lower surface is provided with a thin layer of plastic foil.
  • a drainage geocomposite is known according to the utility model patent RU 98428 U1, 10/20/2010, containing a geogrid with a two-level structure for placing its elements forming cells, and two layers of geotextile, used as an alternative to traditional drainage systems made of crushed stone.
  • This geocomposite due to its low strength, does not provide a reinforcing function under conditions of high traffic loads during the construction of embankments on a weak foundation.
  • construction in conditions of weak and waterlogged soils requires more material-intensive and labor-intensive ways to strengthen the base and ensure the operational reliability of road structures.
  • Known reinforcing geotextile material including a cloth of needle-punched non-woven material (geotextile) bonded to a polymer material, characterized in that it contains the main layer of geotextile, on which a woven polymer material is applied by a needle-punched method, and in such form is water permeable.
  • the disadvantage of this technical solution is that the proposed material does not have reinforcing properties in soil structures under high loads for the following reasons: the connection of a woven polymer material is made by a needle-punched method, in which the threads of the woven structure are pierced with needles and its strength characteristics are significantly lost by 40-70%.
  • the woven polyester resin material is short-lived and decomposes under conditions of use in swamps and peat soils, which are characterized by an acidic environment (pH value 3, 0-5.0).
  • pH value 3 0-5.0
  • film materials for waterproofing requires the use of special protective technological layers to prevent damage by coarse inclusions along the contact boundary. For these reasons, the material cannot be used as a reinforcing layer for reinforcing road embankments built on weak, unstable, acidic bases subject to high loads, without a protective layer of fine sand.
  • the technical problem to be solved by this solution is to increase the service life and operational reliability of road structures built on weak, waterlogged bases, as well as to reduce construction time and cost by reducing the consumption of building materials and pavement on the subgrade until its stabilization is completed.
  • the problem is solved due to the fact that the woven filter geotextile, according to the utility model, is made in the form of a fabric with a plain and twill weave of polypropylene threads with a melt flow rate of 3-5 g/10 min with the addition of an anti-fibrillation additive of calcium carbonate and a UV stabilizer, at the same time, threads with a linear density of 700-6000 denier and a width of 4-12 mm with a high degree of fibrillation were used for the weft, and flat threads with a linear density of 1000-4000 denier and a width of 1-4 mm were used for the warp, while the filtration coefficient of the geotextile is 40 m/day at a pressure of 100-200 kPa.
  • the edge of the geotextile is embedded, cut and melted by thermal or ultrasonic methods.
  • the geotextile edge is made of Leno type.
  • the type of threads on the warp is flat double or triple or quadruple.
  • the technical result achieved by the claimed utility model is to increase the culvert capacity of the drainage system by 1.5 - 2.5 times, on which it is installed.
  • the service life of geotextiles is at least 50 years with the provision of the required drainage properties in the structures used, taking into account a gradual decrease due to silting of the material with clayey particles).
  • Geotextiles are made from polypropylene yarns on circular and flat weaving equipment of plain and twill weaving with different rapport.
  • the threads are made of polypropylene with a melt flow index of 3-5 g/10 min with the addition of an anti-fibrillation additive of calcium carbonate and a UV stabilizer.
  • melt flow index is determined by the required viscosity of the thermoplastic. The greater the MFR of a thermoplastic, the lower its viscosity. Thus, this interval was chosen as optimal between high and low viscosity index.
  • Geotextile woven has a ratio of components u selected as follows: wt.%: p calcium narbonate of special grinding 2-8
  • UV stabilizer (Tosaf UV6639PP or Lightform 120601SB) 1-2 and As a UV stabilizer, for example, Tosaf is used
  • UV stabilizers for UV stabilization
  • rollers are used to protect the surface from damaging light effects. Being under the sun's rays, polyethylene, polypropylene, PVC fade, turn yellow, paint. Cracks appear on the product, in which
  • UV stabilizers allow you to absorb light, dissipating heat, slow down the processes of decomposition and react with already formed products.
  • the service life of a high-quality UV stabilizer is up to 10 seasons.
  • only trade names for the use of UV stabilizers are given without specific disclosure of their compositions, which are not the subject of protection, and with which field tests of the claimed coating were carried out.
  • Weft geotextiles use threads with a high degree of fibrillation, for which the threads are passed through a rotating fibrillator with the following technological parameters: fibrillation frequency (number of needles) 7-10 needles/cm s pressing threads to the fibrillator shaft 30-45° r thread temperature 110-140°C o
  • fibrillation frequency number of needles
  • the linear weft density of the threads is 700-6000 denier with a width of 4-12 mm with a high degree of fibrillation.
  • flat threads with a linear density of 1000-4000 denier and a width of 1-4 mm were used.
  • the width of the thread is selected.
  • the density of the thread and its width are in direct proportion to each other, in accordance with the specific application of the geotextile.
  • weft thread width is based on experiments and is selected empirically, and which directly affects the strength and filtering ability of the geotextile as a whole. In this case, as is known to the specialist, due to the strength of the warp threads are thinner than the weft threads, which are thicker (wider). This explains the type of warp yarns, which is preferably triple twisted. However, in other embodiments, it can be a flat type of threads, as well as with a double or quarter twist of the threads.
  • the pressure of 100-200 kPa is due to the fact that geotextiles can work in structures under high pressure due to the weight of road construction structures with a height of more than 5 m. At this pressure, various types of geotextiles are significantly compressed and reduce water transmission capacity, this explains a wide range of pressures.
  • the claimed filtering geotextile with the above characteristics has, in comparison with the existing prior art, in addition to high reinforcing strength, the claimed increased drainage system culvert capacity by 1.5 - 2.5 times, which confirms the achievement of the claimed technical result
  • the invention is applicable in the field of construction and can be used for the installation of drainage systems of various types, the installation of protective filtering and reinforcing layers in embankments on soft soils and in difficult soil and geological conditions and pavement bases, erosion protection and strengthening of slopes, cones of bridges and overpasses, dams and banks of reservoirs, production of geotubes as containers for dewatering and drying various types of water-insoluble solids and industrial waste, production of geotubes for the construction of piers, dams, breakwaters and artificial islands in hydraulic engineering construction, as protective shells for soil piles.

Abstract

The claimed subject matter relates to the field of building and can be used for constructing drainage systems of various types and for creating protective, filtering and reinforcing interlayers in landfills on weak soil and in difficult soil and ground conditions and in road pavements and the like. A filtering woven geotextile is made in the form of a web with plain-woven and twill-woven threads of polypropylene with a melt flow index of 3-5 g/10 min and with the addition of an anti-fibrillation additive of calcium carbonate and a UV stabilizer, wherein threads having a linear density of 700-6000 denier and a width of 4-12 mm with a high degree of fibrillation are used in the weft, and flat threads having a linear density of 1000-4000 denier and a width of 1-4 mm are used in the warp, and the coefficient of permeability of the geotextile is 40 m/day at a pressure of 100-200 kPa. The technical result is a 1.5-2.5-fold increase in the water flow capacity of a drainage system in which the claimed geotextile is used.

Description

ГЕОТЕКСТИЛЬ ТКАНЫЙ ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫЙ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ POLYPROPYLENE WOVEN GEOTEXTILE FOR DRAINAGE SYSTEMS
Область техники Technical field
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устройства дренажных систем различного типа, устройства защитно-фильтрующих и армирующих прослоек в насыпях на слабых грунтах и в сложных грунтово- геологических условиях и основаниях дорожных одежд, противоэрозионной защиты и укрепления откосов, конусов мостов и путепроводов, дамб и берегов водоёмов, изготовления геотуб в качестве контейнеров для обезвоживания и сушки различных типов нерастворимых в воде твердых веществ и промышленных отходов, изготовления геотуб для сооружения молов, дамб, волнорезов и искусственных островов в гидротехническом строительстве, в качестве защитных оболочек для грунтовых свай. The invention relates to the field of construction and can be used for the device of various types of drainage systems, the device of protective-filtering and reinforcing layers in embankments on soft soils and in difficult soil and geological conditions and bases of pavements, anti-erosion protection and strengthening of slopes, cones of bridges and overpasses , dams and banks of water bodies, the manufacture of geotubes as containers for dehydration and drying of various types of water-insoluble solids and industrial waste, the manufacture of geotubes for the construction of breakwaters, dams, breakwaters and artificial islands in hydraulic engineering, as protective shells for soil piles.
Предшествующий уровень техники Prior Art
В настоящее время широко известно применение геотекстиля в строительстве для использования его, в частности, в качестве дренажных систем, армирующих прослоек, геотуб. At present, the use of geotextiles in construction is widely known for its use, in particular, as drainage systems, reinforcing layers, geotubes.
Известен армирующий геокомпозитный материал, включающий полотно иглопробивного нетканого материала (геотекстиля), скрепленного с полимерным материалом, при этом материал содержит основной слой геотекстиля, на который иглопробивным способом наносится тканый полимерный материал, и в таком виде обладает водопроницаемой способностью (см. патент на полезную модель RU 127382 U1, 27.04.2013). Known reinforcing geocomposite material, including a cloth needle-punched non-woven material (geotextile) bonded to a polymer material, wherein the material contains the main layer of geotextile, on which a woven polymer material is applied by a needle-punched method, and in this form it has a water-permeable ability (see utility model patent RU 127382 U1, 04/27/2013).
Известна геоплатформа для армирования дорожной насыпи, содержащая скрепленные между собой модули георешеток, ячейки которых заполнены наполнителем и поверх которых расположен дополнительный слой наполнителя, модули георешеток размещены на полотнах тканого геотекстиля, при этом полотна геотекстиля расположены в поперечном направлении относительно оси дорожного полотна, а края полотен завернуты с каждой из сторон на поверхность дополнительного слоя наполнителя (см. патент на полезную модель RU 122100 Ш, 20.11.2012). A geoplatform is known for reinforcing a road embankment, containing geogrid modules fastened together, the cells of which are filled with filler and on top of which an additional layer of filler is located, the geogrid modules are placed on canvases of woven geotextile, while the geotextile canvases are located in the transverse direction relative to the axis of the roadway, and the edges of the canvases wrapped on each side on the surface of an additional layer of filler (see utility model patent RU 122100 Sh, 11/20/2012).
Известна высокопрочная композитная ткань для земляных работ, содержащая основной слой ткани в виде плетеного геотекстиля, представляющий собой верхний слой и нетканый материал, представляющий собой нижний слой. В описанном нетканом полотне используется метод иглопробивки для объединения друг с другом с плетеным геотекстилем, с размещением множества нетканых армирующих материалов на описанном основном слое ткани на верхней поверхности. Нижняя поверхность ткани покрывается тонким слоем полиэтиленовой пленки (см. патент на полезную модель CN 203331508 U, Known high-strength composite fabric for earthworks, containing the main layer of fabric in the form of woven geotextile, which is the top layer and non-woven material, which is the bottom layer. The described nonwoven web uses a needle punching technique to combine with each other with a woven geotextile, placing a plurality of nonwoven reinforcement materials on the described base fabric layer on the top surface. The lower surface of the fabric is covered with a thin layer of polyethylene films (see utility model patent CN 203331508 U,
Похожее решение известно из патента на полезную модель композитного земляного полотна, и содержит основной слой ткани в виде плетеного геотекстиля, представляющий собой верхний слой и нетканый материал, представляющий собой нижний слой. В описанном нетканом полотне используется метод иглопробивки для объединения друг с другом с плетеным геотекстилем, с размещением множества нетканых армирующих материалов на описанном основном слое ткани на верхней поверхности. На описанном основном слое ткани верхней поверхности образованы промежутки для размещения множества нетканых армирующих материалов, а нижняя поверхность снабжена тонким слоем пластиковой фольги. A similar solution is known from a patent for a utility model of a composite subgrade, and contains a main layer of fabric in the form of a woven geotextile, which is the top layer and a non-woven material, which is the bottom layer. The described nonwoven web uses a needle punching technique to combine with each other with a woven geotextile, placing a plurality of nonwoven reinforcement materials on the described base fabric layer on the top surface. On the described main fabric layer of the upper surface, gaps are formed to accommodate a plurality of non-woven reinforcing materials, and the lower surface is provided with a thin layer of plastic foil.
Известен дренажный геокомпозит по патенту на полезную модель RU 98428 U1, 20.10.2010, содержащий георешетку с двухуровневой структурой размещения ее элементов, образующих ячейки, и два слоя геоткани, используемый как альтернатива традиционным дренажным системам из щебня. Этот геокомпозит по причине низкой прочности не обеспечивает армирующую функцию в условиях высоких транспортных нагрузок при возведении насыпей на слабом основании. В результате строительство в условиях слабых и переувлажнённых грунтов требует более материалоёмких и трудозатратных способов укрепления основания и обеспечения эксплуатационной надёжности дорожных конструкций. A drainage geocomposite is known according to the utility model patent RU 98428 U1, 10/20/2010, containing a geogrid with a two-level structure for placing its elements forming cells, and two layers of geotextile, used as an alternative to traditional drainage systems made of crushed stone. This geocomposite, due to its low strength, does not provide a reinforcing function under conditions of high traffic loads during the construction of embankments on a weak foundation. As a result, construction in conditions of weak and waterlogged soils requires more material-intensive and labor-intensive ways to strengthen the base and ensure the operational reliability of road structures.
Известен армирующий геотекстильный материал по патенту RU 127382 Ш, 27.04.2013, включающий полотно иглопробивного нетканого материала (геотекстиля), скрепленного с полимерным материалом, отличающийся тем, что он содержит основной слой геотекстиля, на который иглопробивным способом наносится тканый полимерный материал, и в таком виде обладает водопроницаемой способностью. Недостатком данного технического решения является то, что предлагаемый материал не обладает армирующими свойствами в грунтовых конструкциях под высокими нагрузками по следующим причинам: соединение тканого полимерного материала производится иглопробивным способом, при котором иглами пробиваются нити тканой структуры и существенно на 40-70% теряются его прочностные показатели; при недостаточной прочности тканого материала и низкой стойкости к механическим повреждениям под большой нагрузкой от веса грунтовой насыпи, сооружаемой на слабом основании, и под действием тяжеловесной дорожно- строительной техники материал будет деформироваться с потерей прочности, необходимой для создания армирующего эффекта. Кроме того, тканый полимерный материал из полиэфира недолговечен и разлагается в условиях применения на болотах и торфяных грунтах, которые характеризуются кислой реакцией среды (величина pH 3, 0-5,0). Для придания гидроизолирующих свойств к армирующему геокомпозиту добавляется со стороны тканого слоя полимерная водонепроницаемая пленка с фиксацией методом термоскрепления. При этом композит подвергается нагреву, что может снижать его прочностные характеристики. Применение пленочных материалов для гидроизоляции требует использование специальных защитных технологических слоев для исключения повреждений крупнофракционными включениями по границе контакта. По указанным причинам материал не может быть использован в качестве армирующей прослойки для укрепления дорожных насыпей, сооружаемых на слабых нестабильных основаниях с кислой средой, подверженных высоким нагрузкам, без защитной прослойки из мелкого песка. Known reinforcing geotextile material according to patent RU 127382 Sh, 04/27/2013, including a cloth of needle-punched non-woven material (geotextile) bonded to a polymer material, characterized in that it contains the main layer of geotextile, on which a woven polymer material is applied by a needle-punched method, and in such form is water permeable. The disadvantage of this technical solution is that the proposed material does not have reinforcing properties in soil structures under high loads for the following reasons: the connection of a woven polymer material is made by a needle-punched method, in which the threads of the woven structure are pierced with needles and its strength characteristics are significantly lost by 40-70%. ; with insufficient strength of the woven material and low resistance to mechanical damage under heavy load from the weight of an earth embankment constructed on a weak foundation, and under the influence of heavy road construction equipment, the material will deform with a loss of strength necessary to create a reinforcing effect. In addition, the woven polyester resin material is short-lived and decomposes under conditions of use in swamps and peat soils, which are characterized by an acidic environment (pH value 3, 0-5.0). To impart waterproofing properties to the reinforcing geocomposite, it is added from the side woven layer polymeric waterproof film with fixation by thermal bonding. In this case, the composite is subjected to heating, which can reduce its strength characteristics. The use of film materials for waterproofing requires the use of special protective technological layers to prevent damage by coarse inclusions along the contact boundary. For these reasons, the material cannot be used as a reinforcing layer for reinforcing road embankments built on weak, unstable, acidic bases subject to high loads, without a protective layer of fine sand.
Данный патент был выбран в качестве наиболее близкого аналога. Известные в строительстве тканые геотекстили и геокомпозитные материалы на их основе при выполнении ими функции армирования имеют низкую фильтрацию и водопропускную способность тканой структуры, что ограничивает область их применения и снижает эффективность работы геотекстилей в составе дренажных систем, работающих под давлением от веса дорожно-строительных конструкций в грунтовых слоях и конструктивных слоях. Раскрытие изобретения This patent was chosen as the closest analogue. Known in construction, woven geotextiles and geocomposite materials based on them, when they perform the function of reinforcement, have low filtration and culvert capacity of the woven structure, which limits their scope and reduces the efficiency of geotextiles as part of drainage systems operating under pressure from the weight of road construction structures in ground layers and structural layers. Disclosure of invention
Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее решение, является увеличение сроков службы и эксплуатационной надёжности дорожных конструкций, сооружаемых на слабых переувлажнённых основаниях, а также сокращение сроков и стоимости строительства за счет снижения расхода строительных материалов и устройства дорожной одежды на земляном полотне до завершения его стабилизации. Поставленная проблема решается за счет того, что геотекстиль тканый фильтрующий, согласно полезной модели, выполнен в виде полотна с полотняным и саржевым переплетением нитей из полипропилена с показателем расплава текучести 3-5 г/10 мин с добавлением антифибриляционной добавки карбоната кальция и УФ-стабилизатора, при этом по утку использованы нити с линейной плотностью 700-6000 денье и шириной 4-12 мм с высокой степенью фибрилляции, а по основе использованы плоские нити с линейной плотностью 1000-4000 денье и шириной 1-4 мм, при этом коэффициент фильтрации геотекстиля составляет 40 м/сут при давлении 100-200 кПа. The technical problem to be solved by this solution is to increase the service life and operational reliability of road structures built on weak, waterlogged bases, as well as to reduce construction time and cost by reducing the consumption of building materials and pavement on the subgrade until its stabilization is completed. . The problem is solved due to the fact that the woven filter geotextile, according to the utility model, is made in the form of a fabric with a plain and twill weave of polypropylene threads with a melt flow rate of 3-5 g/10 min with the addition of an anti-fibrillation additive of calcium carbonate and a UV stabilizer, at the same time, threads with a linear density of 700-6000 denier and a width of 4-12 mm with a high degree of fibrillation were used for the weft, and flat threads with a linear density of 1000-4000 denier and a width of 1-4 mm were used for the warp, while the filtration coefficient of the geotextile is 40 m/day at a pressure of 100-200 kPa.
Кромка геотекстиля выполнена закладной, обрезана и заплавлена термическим или ультразвуковым способом. The edge of the geotextile is embedded, cut and melted by thermal or ultrasonic methods.
Кромка геотекстиля выполнена типа «лено». The geotextile edge is made of Leno type.
Тип нитей по основе плоский сдвоенный или строенный или счетверенный. Техническим результатом, достигаемый заявленной полезной моделью, является повышение водопропускной способности дренажной системы в 1,5 - 2,5 раза, на которую он устанавливается. The type of threads on the warp is flat double or triple or quadruple. The technical result achieved by the claimed utility model is to increase the culvert capacity of the drainage system by 1.5 - 2.5 times, on which it is installed.
Этот технический результат обеспечивается за счёт: This technical result is provided by:
- улучшения фильтрации тканого геотекстиля от значения коэффициента фильтрации (водопроницаемости) 10-20 м/сут до значения 40 м/сут за счет типа полипропиленовых нитей плоских сдвоенных или строенных или счетверенных по основе и фибриллированных специальным способом нитей по утку; - improving the filtration of woven geotextiles from the value of the filtration coefficient (water permeability) of 10-20 m/day to the value of 40 m/day due to the type of polypropylene threads of flat double or triple or quadruple in warp and threads fibrillated in a special way in weft;
- увеличения срока службы геотекстиля за счет повышения устойчивости к УФ-излучению, химической стойкости в кислой и щелочной среде, морозостойкости (срок службы геотекстиля не менее чем 50 лет с обеспечением требуемых дренирующих свойств в применяемых конструкциях с учетом постепенного понижения из-за заиливания материала глинистыми частицами). - increasing the service life of geotextiles by increasing resistance to UV radiation, chemical resistance in acidic and alkaline environments, frost resistance (the service life of geotextiles is at least 50 years with the provision of the required drainage properties in the structures used, taking into account a gradual decrease due to silting of the material with clayey particles).
Лучший пример осуществления изобретения The best example of the invention
Ниже будет представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения, который, как это понятно специалисту, не ограничивает иные возможные варианты выполнения, вытекающий из существа данного изобретения. Below will be presented a preferred embodiment of the invention, which, as it is clear to a person skilled in the art, does not limit other possible embodiments arising from the essence of this invention.
Геотекстиль изготавливают из полипропиленовых нитей на круглоткацком и плоскоткацком оборудовании полотняного и саржевого типа плетения с различным раппортом. Нити выполнены из полипропилена с показателем расплава текучести 3-5 г/ 10 мин с добавлением антифибриляционной добавки карбоната кальция и УФ-стабилизатора. Geotextiles are made from polypropylene yarns on circular and flat weaving equipment of plain and twill weaving with different rapport. The threads are made of polypropylene with a melt flow index of 3-5 g/10 min with the addition of an anti-fibrillation additive of calcium carbonate and a UV stabilizer.
Выбор показателя текучести расплава (ПТР) обусловлен 5 необходимой вязкостью термопласта. Чем больше ПТР термопласта, тем меньше его вязкость. Таким образом, данный интервал был выбран в качестве оптимального между высоким и низким показателем вязкости. The choice of the melt flow index (MFR) is determined by the required viscosity of the thermoplastic. The greater the MFR of a thermoplastic, the lower its viscosity. Thus, this interval was chosen as optimal between high and low viscosity index.
Геотекстиль тканый имеет соотношение компонентов ю выбрано следующим: мас.%: п нарбонат кальция специального помола 2-8 Geotextile woven has a ratio of components u selected as follows: wt.%: p calcium narbonate of special grinding 2-8
УФ-стабилизатор (Tosaf UV6639PP или Лайтформ 120601СБ) 1-2 и В качестве УФ-стабилизатора применяют, например, TosafUV stabilizer (Tosaf UV6639PP or Lightform 120601SB) 1-2 and As a UV stabilizer, for example, Tosaf is used
15 HV6639PP или Лайтформ 120601СБ. УФ-стабилизаторы для15 HV6639PP or Lightform 120601SB. UV stabilizers for
90 ролимеров применяются для защиты поверхности от разрушающего светового воздействия. Находясь под солнечными лучами, полиэтилен, полипропилен, ПВХ выцветают, желтеют, раскрашиваются. На изделии появляются трещины, в которые90 rollers are used to protect the surface from damaging light effects. Being under the sun's rays, polyethylene, polypropylene, PVC fade, turn yellow, paint. Cracks appear on the product, in which
20 проникают влага и пыль. Они добавляются в исходную смесь или20 moisture and dust penetrate. They are added to the original mixture or
95 наносятся на поверхность изделия. В их состав входят: нространственно-затруднённые органические соединения, 2Q 95 are applied to the surface of the product. They include: hindered organic compounds, 2Q
35 которые обладают сложной разветвлённой структурой, замедляют во 35, which have a complex branched structure, slow down during
85 движение радикалов, а также антиокислители, которые препятствуют разрушению материала под действием00 выделяемого кислорода. Применение светостабилизаторов позволяет поглощать свет, рассеивая тепло, замедляют процессы разложения и вступают в реакцию с уже образовавшимися продуктами. Срок службы качественного УФ-стабилизатора — до 10 сезонов. В данной заявке, в качестве примеров, приведены только торговые наименования применения УФ-стабилизаторов без конкретного раскрытия их составов, которые не является предметом защиты, и с которыми проводились натурные испытания заявленного покрытия. В геотекстиле тканом по утку используются нити с высокой степенью фибрилляции, для чего нити пропускаются через вращающийся фибриллятор со следующими технологическими параметрами: частота фибрилляции (количество игл) 7-10 игл/см с к усилие прижатия нити к валу фибриллятора 10-15 Н о угол прижима нитей к валу фибриллятора 30-45° р температура нитей 110-140°С о Линейная плотность нитей по утку составляет 700-6000 денье с шириной 4-12 мм с высокой степенью фибрилляции. т По основе использованы плоские нити с линейной нлотностью 1000-4000 денье и шириной 1 -4 мм. 85 the movement of radicals, as well as antioxidants, which prevent the destruction of the material under the action of released oxygen. The use of light stabilizers allows you to absorb light, dissipating heat, slow down the processes of decomposition and react with already formed products. The service life of a high-quality UV stabilizer is up to 10 seasons. In this application, as examples, only trade names for the use of UV stabilizers are given without specific disclosure of their compositions, which are not the subject of protection, and with which field tests of the claimed coating were carried out. Weft geotextiles use threads with a high degree of fibrillation, for which the threads are passed through a rotating fibrillator with the following technological parameters: fibrillation frequency (number of needles) 7-10 needles/cm s pressing threads to the fibrillator shaft 30-45° r thread temperature 110-140°C o The linear weft density of the threads is 700-6000 denier with a width of 4-12 mm with a high degree of fibrillation. t On the base, flat threads with a linear density of 1000-4000 denier and a width of 1-4 mm were used.
Выбор плотности и ширина нитей обусловлена следующими факторами. р В связи с тем, что геотекстиль тканый используется в конструктивных слоях автомобильных дорог всех техническихThe choice of density and width of the threads is due to the following factors. p Due to the fact that woven geotextiles are used in the structural layers of roads of all technical
Щ е н категорий, то для обеспечения его эффективной работы под нагрузкой предъявляются определенные требования по прочности, что влияет на плотность нитей, а именно: S h e n categories, then to ensure its effective operation under load, certain strength requirements are imposed, which affects the density of the threads, namely:
I категория дорог - 4000-6000 денье, II категория - 3000-4000 денье, III категория - 2000-3000 денье, IV-V - категория 700-2000 денье. I category of roads - 4000-6000 denier, II category - 3000-4000 denier, III category - 2000-3000 denier, IV-V - category 700-2000 denier.
В зависимости от той или иной плотности выбирается ширина нити. Таким образом плотность нити и ее ширина находятся в прямой зависимости друг от друга, в соответствии с конкретным применением геотекстиля. Depending on this or that density, the width of the thread is selected. Thus, the density of the thread and its width are in direct proportion to each other, in accordance with the specific application of the geotextile.
Выбор ширины нити по утку основан на проведении экспериментов и подобран опытным путем, и который влияет непосредственно на прочность и фильтрующую способность геотекстиля в целом. При этом, как известно специалисту, за счет прочности нити основы более тонкие, чем нити по утку, которые выполняются толще (шире). Этим объясняется тип нитей по основе, который в предпочтительном варианте выполнен с тройным кручением. Однако в других вариантах выполнения это может быть и плоский тип нитей, а также с двойным или четвертным вариантом кручения нитей. The choice of weft thread width is based on experiments and is selected empirically, and which directly affects the strength and filtering ability of the geotextile as a whole. In this case, as is known to the specialist, due to the strength of the warp threads are thinner than the weft threads, which are thicker (wider). This explains the type of warp yarns, which is preferably triple twisted. However, in other embodiments, it can be a flat type of threads, as well as with a double or quarter twist of the threads.
Выбор коэффициента фильтрации не менее 40 м/сут объясняется практическими преимуществами геотекстиля: увеличиваются темпы строительства грунтовых насыпей на торфяных и переувлажнённых основаниях за счет ускорения процессов консолидации и стабилизации, а также сокращение сроков выполнения работ по обезвоживанию и сушке различных типов нерастворимых в воде твердых веществ и промышленных отходов за счет повышения фильтрационной способности изготовленных из геотекстиля геотуб на 30%. - сокращением деформации оснований дорожных одежд от морозного пучения вследствие предотвращения избыточного увлажнения; The choice of a filtration coefficient of at least 40 m/day is explained by the practical advantages of geotextiles: the pace of construction of earth embankments on peat and waterlogged bases is increasing due to the acceleration of consolidation and stabilization processes, as well as a reduction in deadlines for the performance of works on dehydration and drying of various types of water-insoluble solids and industrial waste by increasing the filtration capacity of geotubes made of geotextiles by 30%. - reducing the deformation of pavement bases from frost heaving due to the prevention of excessive moisture;
- повышением эксплуатационной надежности участков автомобильной дороги в местах, где в процессе эксплуатации возможно повышение влажности земляного полотна или подстилающего грунта избыточной водой из переувлажненного земляного полотна; - increasing the operational reliability of sections of the road in places where, during operation, it is possible to increase the moisture content of the subgrade or underlying soil with excess water from the waterlogged subgrade;
При этом для более низких значений коэффициента фильтрации данные преимущества не обеспечиваются. Давление 100-200 кПа обусловлено тем, что геотекстиль может работать в конструкциях под высоким давлением от веса дорожно-строительных конструкций высотой более 5 м. При таком давлении различные типы геотекстилей значительно сдавливаются и снижают водопропускную способность, этим объясняется широкий диапазон давлений. At the same time, for lower values of the filtration coefficient, these advantages are not provided. The pressure of 100-200 kPa is due to the fact that geotextiles can work in structures under high pressure due to the weight of road construction structures with a height of more than 5 m. At this pressure, various types of geotextiles are significantly compressed and reduce water transmission capacity, this explains a wide range of pressures.
Для доказательства достижения заявленного технического результата был проведен сравнительный анализ основных показателей геотекстилей существующего уровня техники и по заявленному решению, который представлен в Таблице 1 : Таблица 1.
Figure imgf000013_0001
To prove the achievement of the claimed technical result, a comparative analysis of the main indicators of geotextiles of the existing level of technology and according to the claimed solution was carried out, which is presented in Table 1: Table 1.
Figure imgf000013_0001
Как следует из приведенной таблицы, а также проведенных испытаний, заявленный геотекстиль фильтрующий, с приведенными характеристиками обладает по сравнению с существующим уровнем техники помимо высокой армирующей прочностью, заявленной повышенной водопропускной способностью дренажной системы в 1,5 - 2,5 раза, что подтверждает достижение заявленного технического результата As follows from the above table, as well as the tests carried out, the claimed filtering geotextile with the above characteristics has, in comparison with the existing prior art, in addition to high reinforcing strength, the claimed increased drainage system culvert capacity by 1.5 - 2.5 times, which confirms the achievement of the claimed technical result
Промышленная применимостьIndustrial Applicability
Изобретение применимо в области строительства и может быть использовано для устройства дренажных систем различного типа, устройства защитно-фильтрующих и армирующих прослоек в насыпях на слабых грунтах и в сложных грунтово- геологических условиях и основаниях дорожных одежд, противоэрозионной защиты и укрепления откосов, конусов мостов и путепроводов, дамб и берегов водоёмов, изготовления геотуб в качестве контейнеров для обезвоживания и сушки различных типов нерастворимых в воде твердых веществ и промышленных отходов, изготовления геотуб для сооружения молов, дамб, волнорезов и искусственных островов в гидротехническом строительстве, в качестве защитных оболочек для грунтовых свай. The invention is applicable in the field of construction and can be used for the installation of drainage systems of various types, the installation of protective filtering and reinforcing layers in embankments on soft soils and in difficult soil and geological conditions and pavement bases, erosion protection and strengthening of slopes, cones of bridges and overpasses, dams and banks of reservoirs, production of geotubes as containers for dewatering and drying various types of water-insoluble solids and industrial waste, production of geotubes for the construction of piers, dams, breakwaters and artificial islands in hydraulic engineering construction, as protective shells for soil piles.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Геотекстиль тканый фильтрующий, характеризующийся тем, что выполнен в виде полотна с полотняным и саржевым переплетением нитей из полипропилена с показателем расплава текучести 3-5 г/10 мин с добавлением антифибриляционной добавки карбоната кальция и УФ-стабилизатора, при этом по утку использованы нити с линейной плотностью 700-6000 денье и шириной 4-12 мм с высокой степенью фибрилляции, а по основе использованы плоские нити с линейной плотностью 1000-4000 денье и шириной 1-4 мм, при этом коэффициент фильтрации геотекстиля составляет 40 м/сут при давлении 100-200 кПа. 1. Woven filter geotextile, characterized in that it is made in the form of a fabric with plain and twill weave of polypropylene threads with a melt flow rate of 3-5 g / 10 min with the addition of an anti-fibrillation additive of calcium carbonate and a UV stabilizer, while weft threads are used with a linear density of 700-6000 denier and a width of 4-12 mm with a high degree of fibrillation, and flat threads with a linear density of 1000-4000 denier and a width of 1-4 mm are used on the base, while the geotextile filtration coefficient is 40 m / day at pressure 100-200 kPa.
2. Геотекстиль по п.1 характеризующийся тем, что кромка геотекстиля выполнена закладной, обрезана и заплавлена термическим или ультразвуковым способом. 2. Geotextile according to claim 1, characterized in that the edge of the geotextile is embedded, cut and melted by thermal or ultrasonic methods.
3. Геотекстиль по п.1 характеризующийся тем, что кромка геотекстиля выполнена типа «лено». 3. Geotextile according to claim 1, characterized in that the edge of the geotextile is made of the Leno type.
4. Геотекстиль по п.1 характеризующийся тем, что тип нитей по основе плоский сдвоенный или строенный или счетверенный. 4. Geotextile according to claim 1, characterized in that the type of threads on the base is flat double or triple or quadruple.
PCT/RU2021/000393 2021-03-01 2021-09-14 Polypropylene woven geotextile for constructing drainage systems WO2022186720A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105175 2021-03-01
RU2021105175 2021-03-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022186720A1 true WO2022186720A1 (en) 2022-09-09

Family

ID=83154374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/000393 WO2022186720A1 (en) 2021-03-01 2021-09-14 Polypropylene woven geotextile for constructing drainage systems

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022186720A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU127382U1 (en) * 2012-08-13 2013-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "НПО "Промкомпозит" REINFORCING GEOCOMPOSITE MATERIAL
EA023469B1 (en) * 2009-10-12 2016-06-30 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. Flexible sheet, method of manufacturing said sheet and applications thereof
CN106515094A (en) * 2016-10-19 2017-03-22 南通鼎沣新材料有限公司 High-performance non-slip geotextile and preparation method thereof
CN106564252A (en) * 2016-10-19 2017-04-19 南通鼎沣新材料有限公司 High-performance earthwork cloth and preparation method thereof
RU182892U1 (en) * 2018-04-05 2018-09-05 Наталья Александровна Гладилова Reinforced woven textile tape

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA023469B1 (en) * 2009-10-12 2016-06-30 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. Flexible sheet, method of manufacturing said sheet and applications thereof
RU127382U1 (en) * 2012-08-13 2013-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "НПО "Промкомпозит" REINFORCING GEOCOMPOSITE MATERIAL
CN106515094A (en) * 2016-10-19 2017-03-22 南通鼎沣新材料有限公司 High-performance non-slip geotextile and preparation method thereof
CN106564252A (en) * 2016-10-19 2017-04-19 南通鼎沣新材料有限公司 High-performance earthwork cloth and preparation method thereof
RU182892U1 (en) * 2018-04-05 2018-09-05 Наталья Александровна Гладилова Reinforced woven textile tape

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4837387A (en) Supporting fabric for bearing bulk material
Agrawal Geotextile: It’s application to civil engineering–overview
JPS6317971B2 (en)
US5141362A (en) Process for producing a sealing for waste dumps and the like
Barrett Use of plastic filters in coastal structures
Giroud Geotextiles and geomembranes
RU205993U1 (en) GEOCOMPOSITE GEOTEXTILE FOR REINFORCEMENT OF ROAD STRUCTURES
CN112900177A (en) Composite geomembrane salt-separating water-blocking partition layer structure
RU205501U1 (en) WOVEN POLYPROPYLENE GEOTEXTILE FOR DRAINAGE SYSTEMS
WO2022186720A1 (en) Polypropylene woven geotextile for constructing drainage systems
JP6533907B1 (en) Composite sheet and bag made of the composite sheet
Jeon Polymeric synthetic fabrics to improve stability of ground structure in civil engineering circumstance
JP4827165B2 (en) Long sandbag drain reinforcement method
CN212653989U (en) Geotextile with drainage function
US20030022567A1 (en) Geotextiles having excellent transmissivities under high loading pressures
Heerten Geotextiles in coastal engineering—25 years experience
WO2022186721A1 (en) Geotextile geocomposite for reinforcing road structures
RU2322543C1 (en) Geocomposite interlayer for roadbed of motor road
CN101949144A (en) Ecological grass planting mold bag
CN111305153A (en) Reinforced reverse filter liner type riprap revetment sand filling pipe bag
RU2324033C1 (en) Geogrid or mesh structure for soil surface reinforcing
CN213625040U (en) Grid composite geotextile for road
CN212000894U (en) Reinforced reverse filter liner type riprap revetment sand filling pipe bag
Kelechi et al. Geotextile and geomembrane: Properties, production and engineering applications
RU210625U1 (en) DRAINAGE-REINFORCING GEOCOMPOSITE OF ROLL TYPE

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21929335

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE