neoloy - Rozenblat

PREZENTACJA GEOSIATKI
KOMÓRKOWEJ Z NEOLOY
Oznaczenia (angielski-polski)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Material – materiał
Distance between seams – odległość między szwami
CTE – współczynnik rozszerzalności cieplnej
Temp change – zakres temperatury
Delta T – przyrost temperatury
Dimensions change – zmiana wielkości
Strain – odkształcenie
Stress – naprężenie
Stress/LTDS - Naprężenie/Długotrwałe Naprężenie
Konstrukcyjne (LTDS)
Zmienność wytrzymałości
na jednoosiowe rozciąganie (U T S )
w funkcji odkształcenia
ODPOWIEDNIE
ODKSZTAŁCENIA GEOTECHNICZNE
NAPRĘŻENIE
UTS B
UTS A
UTS C
5%
10%
50%
ODKSZTAŁCENIE
100%
Wytrzymałość na rozciąganie
(UTS – Uniaxial Tension Strength)
nie jest odpowiednim
wskaźnikiem zachowania się
produktów geosyntetycznych.
Bardziej realistyczna jest
wielkość naprężenia przy
odpowiednich odkształceniach.
Jaka jest odpowiednia wielkość mechaniczna?
•
Powszechnie wiadomo, że kształt krzywej wykresu rozciągania (UTS) jest
silnie zależny od szybkości odkształcenia
•
UTS nie jest odpowiednią wartością w zastosowaniach geotechnicznych,
ponieważ odpowiada odkształceniu powyżej 100%, podczas gdy wartości
odkształceń związanych ze wzmacnianiem i stabilizacją gruntu zawierają się
w większości przypadków w granicach 10 % (lub mniejszych).
•
Część rzeczywista zespolonego modułu zachowawczego E’ jest
najwłaściwszą wielkością w przypadku wzmacniania i stabilizacji gruntu.
Jej wyznaczenie jest możliwe wyłącznie przy stosowaniu metod
niezależnych od szybkości odkształcenia, takich jak np. DMA (dynamiczna
analiza mechaniczna)
Moduł zachowawczy (część rzeczywista modułu
zespolonego) HDPE oraz neoloy
przy różnych temperaturach
Materiał
HDPE
NEOLOY
HDPE
NEOLOY
HDPE
NEOLOY
HDPE
NEOLOY
Temperatura ( oC)
Minus 20
Minus 20
30
30
45
45
70
70
Moduł zachowawczy (MPa)
850 ± 22 00
2060±300
350±100
1200±150
260 ± 50
850 ± 100
100 ± 20
400 ± 50
Wpływ wysokich temperatur na charakterystykę i
zachowanie geokomórek w różnych
zastosowaniach.
•
Zbocza i ściany : warstwy górne i warstwy trawy naturalnej są
wystawione na bezpośrednie działanie promieni słonecznych oraz
powietrza ogrzanego przez podłoże. Temperatura powierzchni polimeru
może sięgać 45-70o C. Moduł zachowawczy HDPE w tym zakresie jest
zbyt niski, aby stanowić właściwą wartość „konstrukcyjną”. Istnieje
zatem ryzyko erozji gleby oraz pękania geokomórek wskutek pełzania.
Neoloy zachowuje natomiast swą sztywność nawet przy 70o C,
gwarantując nieprzerwane związanie gleby.
•
Wzmocnienie pod obciążeniem (drogi, szlaki kolejowe, parkingi): system
geokomórkowy nie jest narażony na bezpośrednie działanie promieni
słonecznych, lecz układany jest zazwyczaj w taki sposób, że
temperatura polimeru może osiągać 45o C. Konstrukcje wzmacniające są
najbardziej wrażliwe na odkształcenie powrotne (odprężenie), ponieważ
moment obciążenia jest zwykle bardzo krótki i wzmocnienie musi
odzyskać pierwotny kształt przed następnym dociążeniem (przejazdem
następnego koła). HDPE nie oferuje odpowiedniej elastyczności i
szybkości odkształcenia powrotnego. Sprężyste właściwości neoloy
gwarantują doskonałe parametry odprężenia.
Natura pękania w przypadku pełzania
i granica odkształcenia pełzania = 10%
ODKSZTAŁCENIE
NISKIE PRAWDOPODOBIEŃSTWO PĘKNIĘCIA PIERWSZEGO RODZAJU
W STREFIE PEŁZANIA
PRAWDOPODOBIEŃSTWO
PĘKNIĘCIA DRUGIEGO RODZAJU
JEST WYSOKIE
10%
CZAS
KONIEC CYKLU ŻYCIA PRODUKTU
(ZNISZCZENIE)
Długotrwałe naprężenie konstrukcyjne(LTDS)
•
•
•
•
•
Definicja: maksymalne obciążenie, które spowoduje odkształcenie
pełzania ściany geokomórki niższe od 10%, przy czasie obciążenia
równym zaprojektowanemu okresowi życia produktu
Z uwagi na zmienność UTS w funkcji prędkości obciążenia (patrz
slajd „zależność UTS”) LTDS podawane jest w postaci naprężenia
(nie jako % UTS)
LTDS mierzone jest metodą pełzania jednostajnego lub
przyśpieszonego, przy różnych obciążeniach. LTDS umożliwia
utworzenie bardziej bezpiecznej i niezawodnej konstrukcji.
LTDS (w temp. otoczenia) typowego geokomórek HDPE wynosi
jedynie 2-2.6 MPa, podczas gdy wartość LTDS dla geokomórek
neoloy wynosi 4.5-6.5 MPa.
Wartością konstrukcyjną jest zatem LTDS, nie UTS.
Trwałość wymiarów i znaczenie
współczynnika rozszerzalności cieplnej (CTE)
Odległość między
szwami
Materiał
HDPE
HDPE
HDPE
HDPE
Neoloy
Neoloy
Neoloy
Neoloy
mm
330
330
330
330
330
330
330
330
Różnica
Zakres
Zmiana
temperatury temperatur wielkości
CTE
o
ppm/C
C
300
28 do 18
300
28 do 8
300
28 do minus 2
300
28 do minus12
28 do 18
65
65
28 do 8
65
28 do minus 2
65
o
C
10
20
30
40
10
20
30
28 do minus 12 40
(1) LTDS odpowiada 5000 godzinom czasu obciążenia
(2) 5000 godzin odpowiada przejazdowi ok. 60 milionów samochodów ciężarowych
(3) Trwałość Neoloy wynosi 50 lat lub więcej dla obciążenia równego LTDS
(4) Trwałość HDPE wynosi 5 lat lub mniej dla obciążenia równego LTDS
jeśli zaś obciążenie jest większe, wówczas czas ten jest krótszy
mm
0.99
1.98
2.97
3.96
0.21
0.43
0.64
0.86
Odkształcenie
Naprężenie
%
0.30
0.60
0.90
1.20
0.07
0.13
0.20
0.26
MPa
1.50
3.00
4.50
6.00
0.52
1.04
1.56
2.08
Naprężenie /
LTDS
%
57.69
115..38
173 .08
230 .77
7.43
14.86
22 .29
29.71
Wpływ współczynnika rozszerzalności
cieplnej na parametry geokomórek
•
Temperatury wyższe od temperatury otoczenia:
otoczenia średnica
geokomórek HDPE „wzrasta” o około 2 mm co 10oC. W takiej
sytuacji ekspansja gruntu nie jest ograniczana i wskutek tego
eroduje on na zewnątrz komórki. Kiedy komórka jest ponownie
ochładzana, część gruntu, znajduje się poza nią (efekt Ratcheta).
Neoloy rozszerza się cztery razy wolniej, przez co zachowuje swoją
zawartość.
•
Temperatury niższe od temperatury otoczenia:
otoczenia średnica
geokomórek HDPE zmniejsza się o około 2 mm co 10oC.
Naprężenia w ścianach komórek osiągają wartości niedopuszczalne
(slajd 8), większe niż LTDS, przez co żywotność konstrukcji ziemnej
wzmacnianej geokomórkami HDPE zmniejsza się i wynosi de facto
około 10% wartości projektowanej. Neoloy „kurczy” się czterokrotnie
mniej, a wartość jego LTDS jest około 2.5 razy większa, przez co
żywotność produktu jest około dziesięciokrotnie wyższa od HDPE.
Generalny Dystrybutor PRS Mediterranean Ltd.
ul. Stęszewska 9, Krosinko
62 – 050 Mosina
tel. +48 61 819 21 21
faks +48 61 819 74 88
e-mail: [email protected]
www.rozenblat.pl