RU2537457C2 - Reinforcement-drainage composite geotextile material - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to construction materials, used in arrangement of reinforcement-drainage structures of roads, earth structures, foundations, etc. The reinforcement-drainage composite textile material includes a matrix from a non-woven filtering material, reinforcing elements from a unidirectional cord placed on a matrix and fixed to the matrix. Reinforcing elements are made each from two unidirectional cords placed on the matrix with a gap in one of directions of reinforcement and without a gap in other reinforcement direction. Reinforcing cords are fixed to the matrix by means of tying (stitching) of the matrix and reinforcing cords with a thread. The gap between the cords in one of reinforcement directions makes 0.5÷2.5 of the cord width, and the size of tying stitches makes 0.7÷2.5 of the cord width.

EFFECT: increased filtering capacity of a material due to increase of its aerotransparent surface with simultaneous increase of material resistance to shift loads and elimination of material anisotropy by deformability.

2 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к строительным материалам, используемым при сооружении армогрунтовых конструкций дорог, земляных сооружений, фундаментов и т.д.The claimed invention relates to building materials used in the construction of armored structures of roads, earthworks, foundations, etc.

Аналогом заявляемого изобретения является полотно асбестовое нетканое, прошитое капроновыми нитями (см. М.М. Бородулин, А.В. Федоров. Асбестовые технические изделия. Каталог-справочник. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1985, с.105). Существенные признаки аналога «полотно нетканое, прошитое нитями» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.An analogue of the claimed invention is a non-woven asbestos fabric stitched with kapron threads (see MM Borodulin, A.V. Fedorov. Asbestos technical products. Directory-directory. M .: TSNIITENeftekhim, 1985, p.105). The essential features of the analogue "nonwoven fabric stitched with threads" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является недостаточная механическая прочность материала, способствующая повреждениям и разрывам материала при сдвиговых деформациях в армируемых средах, а также недостаточная фильтрационная способность материала, не позволяющая ему в достаточной степени выполнять армодренажные функции.The disadvantage of the analogue is the insufficient mechanical strength of the material, which contributes to damage and tearing of the material during shear deformations in reinforced media, as well as the insufficient filtration ability of the material, which does not allow it to sufficiently perform armo-drainage functions.

Другим аналогом заявляемого изобретения является полотно нетканое асбестовое, представляющее собой волокнистый асбестовый холст, прошитый стеклянными нитями переплетением трико (см. М.М. Бородулин, А.В. Федоров. Асбестовые технические изделия. Каталог-справочник. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1985, с.106-107). Существенные признаки аналога «волокнистый холст, прошитый нитями переплетением» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.Another analogue of the claimed invention is a non-woven asbestos fabric, which is a fibrous asbestos canvas sewn with glass threads by weaving tights (see MM Borodulin, A.V. Fedorov. Asbestos technical products. Directory-catalog. M .: TSNIITENeftekhim, 1985, p. 106-107). The essential features of the analogue “fibrous canvas stitched with weaving threads” coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога также является недостаточная механическая прочность материала, следствием чего являются разрывы материала при сдвигах армируемой среды, а также недостаточная фильтрующая способность материала.A disadvantage of the analogue is also the insufficient mechanical strength of the material, which results in breaks in the material during shear of the reinforced medium, as well as insufficient filtering ability of the material.

Прототипом заявляемого изобретения является армодренажный композитный геотекстильный (текстильный) материал, включающий матрицу из нетканого фильтрующего материала и армирующие элементы из однонаправленного ровингового жгута, предварительно пропитанные термопластовым клеем, размещенные на матрице вдоль нее с постоянным шагом, равным 20÷50 мм, и скрепленные с матрицей по всей поверхности посредством воздействия на них температуры и давления (см. патент РФ №2103439, МПК Е01С 5/20, 1988). Существенные признаки прототипа «матрица из нетканого фильтрующего материала, армирующие элементы из однонаправленного жгута, размещенные на матрице, скрепленные с матрицей» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The prototype of the claimed invention is an armored drainage composite geotextile (textile) material comprising a matrix of non-woven filter material and reinforcing elements of a unidirectional roving tow, pre-impregnated with thermoplastic adhesive, placed on the matrix along it with a constant pitch of 20 ÷ 50 mm, and bonded to the matrix over the entire surface by exposure to temperature and pressure (see RF patent No. 2103439, IPC ЕС 5/20, 1988). The essential features of the prototype "matrix of non-woven filter material, reinforcing elements of unidirectional tow, placed on the matrix, bonded to the matrix" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатками прототипа являются недостаточная фильтрующая способность материала вследствие пропитки его термопластичным клеем, существенно снижающим аэропрозрачную поверхность материала, а также недостаточная стойкость материала к сдвиговым деформациям, возникающим в армируемой материалом конструкции в процессе ее эксплуатации из-за направленности армировки вдоль матрицы, обуславливающей анизотропию материала по деформируемости.The disadvantages of the prototype are the insufficient filtering ability of the material due to its impregnation with thermoplastic adhesive, which significantly reduces the translucent surface of the material, as well as the insufficient resistance of the material to shear deformations that occur in the reinforced material of the structure during its operation due to the direction of reinforcement along the matrix, which determines the anisotropy of the material for deformability .

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение фильтрующей способности материала за счет повышения его аэропрозрачной поверхности с одновременным увеличением стойкости материала к сдвиговым нагрузкам и устранением анизотропии материала по деформируемости.The problem to which the invention is directed is to increase the filtering ability of the material by increasing its airtight surface while increasing the resistance of the material to shear loads and eliminating the anisotropy of the material according to deformability.

Для достижения указанного технического результата в армодренажном композитном текстильном материале, включающем матрицу из нетканого фильтрующего материала, армирующие элементы из однонаправленного жгута, размещенные на матрице и скрепленные с матрицей, армирующие элементы размещены на матрице со скрещиванием (и вдоль, и поперек матрицы), армирующие элементы выполнены из двух однонаправленных жгутов каждый, размещенных на матрице с зазором в одном из направлений армирования, и без зазора в другом направлении армирования, скрепление армирующих жгутов с матрицей обеспечивается прошивкой (провязкой) матрицы и армирующих жгутов нитью переплетением трико, при этом зазор между жгутами в одном из направлений армирования составляет 0,5÷1,5 ширины жгута, а размер петель провязки составляет 0,7+2,5 ширины жгута.In order to achieve the indicated technical result in a reinforced drainage composite textile material including a matrix of non-woven filter material, reinforcing elements from a unidirectional tow, placed on the matrix and fastened to the matrix, reinforcing elements are placed on the matrix with crossing (both along and across the matrix), reinforcing elements made of two unidirectional bundles each, placed on the matrix with a gap in one of the reinforcement directions, and without a gap in the other direction of reinforcement, fastening The tightening harnesses with the matrix are provided by stitching (knitting) the matrix and the reinforcing harnesses with a tricot weaving, while the gap between the harnesses in one of the reinforcing directions is 0.5 ÷ 1.5 of the harness width, and the size of the loops is 0.7 + 2.5 the width of the harness.

Существенные признаки заявляемого изобретения: «армирующие элементы выполнены каждый из двух однонаправленных жгутов, размещенных на матрице с зазором в одном из направлений армирования и без зазора в другом направлении армирования, армирующие жгуты скреплены с матрицей посредством провязки (прошивки) матрицы и армирующих жгутов нитью, при этом зазор между жгутами в одном из направлений армирования составляет 0,5÷1,5 ширины жгута, а размер петель провязки составляет 0,7÷2,5 ширины жгута» - являются отличительными от признаков прототипа.Salient features of the claimed invention: “reinforcing elements are made of each of two unidirectional harnesses placed on the matrix with a gap in one of the reinforcement directions and without a gap in the other direction of reinforcement, reinforcing harnesses are fastened to the matrix by tying (flashing) the matrix and reinforcing harnesses with thread, this gap between the strands in one of the directions of the reinforcement is 0.5 ÷ 1.5 width of the bundle, and the size of the loop loops is 0.7 ÷ 2.5 width of the bundle "are distinctive from the features of the prototype.

На фиг.1 изображена часть (ячейки в пределах четырех скрещиваний армирующих элементов) армодренажного композитного текстильного материала, вид со стороны армирующих элементов. На фиг.2 изображена эта же часть (ячейка) армодренажного композитного текстильного материала, вид стороны матрицы, противоположной стороне, где размещены армирующие элементы.Figure 1 shows the part (cells within four crosses of the reinforcing elements) of the reinforced drainage composite textile material, a view from the side of the reinforcing elements. Figure 2 shows the same part (cell) of the reinforced drainage composite textile material, view of the side of the matrix, the opposite side, where the reinforcing elements are placed.

Армодренажный композитный текстильный материал включает матрицу 1 из нетканого фильтрующего материала, например из капрона, ароматических полиамидов, хлопка или других волокнистых материалов. На матрице со скрещиванием (вдоль и поперек) размещены армирующие элементы 2 из армонаправленного жгута, которые скреплены с матрицей и выполнены из двух однонаправленных жгутов 3 каждый. Жгуты выполнены из волокнистого материала, например капрона, полиэфирных волокон и т.д. Однонаправленные жгуты размещены на матрице в одном из направлений армирования с зазором 4, который составляет 0,5÷1,5 ширины Н жгута. В другом направлении армирования жгуты размещены без зазора. Скрепление жгутов с матрицей обеспечивается прошивкой (провязкой) нитью 5 переплетением трико (показана только в районе жгутов, расположенных на фиг.1 и фиг.2 слева на право, прошивка остальных жгутов и матрицы вне зон расположения армирующих жгутов не показана). При этом размер петель провязки составляет 0,7÷2,5 ширины Н жгута.The reinforced drainage composite textile material includes a matrix 1 of non-woven filter material, for example of nylon, aromatic polyamides, cotton or other fibrous materials. Reinforcing elements 2 of an armored harness are placed on the matrix with crossing (along and across), which are fastened to the matrix and are made of two unidirectional harnesses 3 each. The tows are made of fibrous material, such as nylon, polyester fibers, etc. Unidirectional tows are placed on the matrix in one of the reinforcement directions with a gap of 4, which is 0.5 ÷ 1.5 of the width N of the tow. In the other direction of reinforcement, the bundles are placed without a gap. The fastening of the harnesses with the matrix is provided by flashing (knitting) with thread 5 by weaving leotards (shown only in the area of the harnesses located in Fig. 1 and Fig. 2 from left to right, the rest of the harnesses and matrix are not shown outside the zones of the reinforcing harness location) The size of the loop loops is 0.7 ÷ 2.5 width N of the tow.

Конкретным примером заявляемого изобретения является полотно АГМ-Композит, имеющее ширину жгутов Н≈3 мм и размер петель провязки около 5 мм.A specific example of the claimed invention is an AGM-Composite web having bundle widths H ≈ 3 mm and a size of knit loops of about 5 mm.

Значительная аэропрозрачная поверхность заявляемого материала обеспечивает его высокую фильтрующую способность, а прошивка трико и изотропия свойств материала в направлениях вдоль и поперек обеспечивает высокую стойкость к сдвиговым деформациям.A significant air-transparent surface of the claimed material provides its high filtering ability, and firmware tights and isotropy of the material properties in the directions along and across provides high resistance to shear deformations.

Claims (1)

Армодренажный композитный текстильный материал, включающий матрицу из нетканого фильтрующего материала, армирующие элементы из однонаправленного жгута, размещенные на матрице и скрепленные с матрицей, отличающийся тем, что армирующие элементы выполнены каждый из двух однонаправленных жгутов, размещенных на матрице с зазором в одном из направлений армирования и без зазора в другом направлении армирования, армирующие жгуты скреплены с матрицей посредством провязки (прошивки) матрицы и армирующих жгутов нитью, при этом зазор между жгутами в одном из направлений армирования составляет 0,5÷2,5 ширины жгута, а размер петель провязки составляет 0,7÷2,5 ширины жгута. Reinforcing composite textile material, comprising a matrix of non-woven filter material, reinforcing elements from a unidirectional tow, placed on the matrix and fastened to the matrix, characterized in that the reinforcing elements are made of each of two unidirectional tows, placed on the matrix with a gap in one of the reinforcement directions and without a gap in the other direction of reinforcement, the reinforcing ropes are fastened to the matrix by knitting (flashing) the matrix and the reinforcing ropes with thread, while the gap between the ropes E in one of the directions of the reinforcement is 0.5 ÷ 2.5 tow width and the size of the loops is provyazki 0.7 ÷ 2.5 tow width.

Images