200 gsm不織布ジオテキスタイル

製品紹介:

200gsmの不織布ジオテキスタイルは、土木工学に特化した透水性合成繊維素材です。本質的には「織物」の一種ですが、従来の織物とは異なり、主な用途は衣料品の製造ではなく、土壌、岩石、水、その他の土木材料と組み合わせることで、構造性能の向上、排水性の改善、保護・隔離などの機能を果たすエンジニアリング材料です。

簡単に言えば、ジオテキスタイルは工学における「スマートファブリック」であり、土壌に多機能ジャケットを着せることでさまざまな工学上の問題を解決するようなものです。

1. 主な機能

ジオテキスタイルの中核的な価値はその多機能性にあり、主に次のような機能があります。

強化効果：

原理：高い引張強度と土壌との摩擦力を利用して、局所的な荷重をより広い範囲に分散し、土壌の横方向の変位を制限して、土壌の安定性と支持力を向上させます。

例: 鉄筋コンクリートの鉄筋と同様に、ジオテキスタイルは応力を分散させる「補強材」として機能します。

用途：急傾斜地盤補強、軟弱地盤対策、補強土擁壁など。

分離機能:

原理: 異なる特性を持つ 2 つの材料 (砂利と軟らかい土など) の間に敷設し、それらの材料が混ざり合うのを防ぎ、それぞれの構造的完全性と性能を維持します。

利点: 基礎石が軟弱地盤に沈むのを防ぎ、充填材の使用量を節約し、構造物の耐用年数を延ばします。

用途: 路盤と軟弱地盤の間、鉄道バラストと路盤の間、埋立地ライナーシステムなど。

フィルタリング機能：

原理：水を垂直に通過させながら、土壌粒子の過剰な流出を効果的に防ぎます。天然の「ろ過層」を形成します。

メカニズム：水流によって運ばれた微粒子は、ジオテキスタイルの表面に「フィルターケーキ」を形成します。このフィルターケーキ自体にも濾過特性があり、微粒子の損失を防ぎ、動態バランスを実現します。

用途：排水溝、護岸工事、擁壁背後の排水設備など

排水機能：

原理：一定の厚さを持ち、その平面内に水輸送チャネルを形成し、液体またはガスを収集および排出します。

濾過との違い：濾過は「垂直方向の透過性」ですが、排水は「平面方向の導電性」です。

用途：土手ダムの内部排水、基礎排水、運動場の排水設備等。

保護機能:

原理：柔軟な緩衝層として、外部からの応力（衝撃や穴あけなど）を吸収・分散し、下にある防水層やその他の敏感な材料を損傷から保護します。

用途: 埋立地の HDPE 浸透防止フィルムの保護、トンネル工学の初期ライニングおよび保護層としての使用など。

通常、ジオテキスタイルは複数の機能を同時に備えています。

2. 原材料と製造工程

主な原料：大部分はポリプロピレンとポリエステルを主体とした合成ポリマーで、ポリアミド、ポリエチレンなども一部使用されています。これらの材料は、化学的腐食、微生物分解に対する耐性、長期耐久性に優れています。

主な製造工程と分類：

ジオテキスタイルは製造工程により主に以下の4つのカテゴリーに分類されます。

織りジオテキスタイル：

職人技: バッグを編むのと同様に、繊維（長いものまたは短いもの）を縦方向と横方向の両方向に織り合わせます。

特徴: 安定した構造、高い引張強度、低い伸び、均一な気孔サイズ。

主な用途：補強・免震機能に重点を置きます。

不織布ジオテキスタイル:

製法：繊維（短繊維または長繊維）をランダムに配向または配置し、機械的な絡み合い（ニードルパンチ）、熱接着、または化学接着によって固めます。その中でも、ニードルパンチ不織布が最も一般的です。

特徴：フェルトのような見た目で、ふわふわとした多孔質で、透水性がよく、等方性（どの方向にも同様の性能）があります。

主な用途：ろ過、排水、遮断、保護機能に重点を置きます。

ニットジオテキスタイル：

工程：経編コイル構造を使用して糸を連結します。

特性: 用途は比較的少なく、紡糸と不織布のいくつかの特性を兼ね備えています。

複合ジオテキスタイル：

プロセス: 2 種類以上の異なるタイプのジオテキスタイル (織物や不織布など) またはジオテキスタイルと他のジオシンセティック材料 (ジオメンブレン、ジオグリッドなど) を組み合わせます。

特徴: 補完的かつ強化された機能を実現します。例えば、「不織布＋ジオメンブレン」は、不織布の排水防止機能とジオメンブレンの浸透防止機能を併せ持つ。

3. 主要業績評価指標

物理的特性：単位面積あたりの質量（g/m²）、厚さ（mm）。

機械的特性: 引張強度、破断伸び、引裂強度、破裂強度、グリップ強度、摩擦係数。

油圧性能:

多孔度: 細孔容積と総容積の比率。

等価開口率: ジオテキスタイルの濾過性能を表す重要な指標で、O ₉₀ または O ₉₅ で表され、開口の 90% または 95% がこの値よりも小さいことを示します。

垂直透水係数：垂直透水能力を特性評価します。

透水係数/平面透水性係数: 自身の平面内で水の流れを輸送する能力を特徴付けます。

耐久性: 耐紫外線性、耐化学腐食性、耐生分解性、耐クリープ性。

製品パラメータ:

製品の用途:

1. 道路・鉄道工学

路盤工事において、路盤と舗装基盤の間にジオテキスタイルを敷設することで、異なる材質の土質を隔離し（細粒土が砂利基盤に混入するのを防ぐなど）、土質混合による基盤の強度低下を防ぐことができます。同時に、路盤に溜まった水を排出し、雨水による路盤の浸食を軽減し、道路の耐用年数を延ばすことができます。

2. 水利・治水工学

河川や貯水池の堤防建設では、堤防の上流斜面やダム堤体内にジオテキスタイルを敷設して濾過の役割を果たすことができます。ジオテキスタイルは、水の浸透を可能にし、水とともに土粒子が流出するのを防ぎ、堤防のパイプの高騰や崩壊を防ぎます。

洪水防止時には、補助層として使用して、一時的な防水壁を素早く構築し、防水効果を高めることもできます。

3. 建設・都市工学

地下駐車場や建物の地下室の基礎工事では、防水層と土壌の間にジオテキスタイルを敷設し、防水層を鋭利な石や土壌の傷から保護するとともに、基礎からの湿気の排出を助けます。

都市緑地帯や人工湖の法面処理では、土壌を固定して土壌浸食を防ぐほか、植生を植えて法面の安定性を向上させることもできます。

4. 環境保護と生態工学

埋立地の建設では、ジオテキスタイルは防漏システムの保護層として使用され、防漏膜の上に敷かれ、ゴミの中の鋭利な物体が防漏膜を突き破るのを防ぎ、浸出水が地下水源を汚染するのを防ぎます。

鉱山再生および土壌修復プロジェクトでは、ジオテキスタイルを使用して汚染された土壌を通常の土壌から隔離し、土壌から余分な水分を除去して植生回復の条件を整えます。

5. トンネルと地下工学

トンネル工事（シールドトンネルなど）では、ジオテキスタイルは防水板と組み合わせて使用​​されることが多く、トンネル覆工と周囲の岩盤の間に敷設されます。これにより、周囲の岩盤からの浸出水を濾過し、堆積物による排水路の閉塞を防ぎ、周囲の岩盤の圧力を緩衝して防水板を保護します。

ジオテキスタイルは、ジオシンセティックスの主要素材として、優れた補強、遮音、濾過、排水、防護機能により、現代の土木工学に欠かせない要素となっています。高速道路から環境保護プロジェクトに至るまで、ジオテキスタイルは、エンジニアリングの安全性、耐久性、経済性を静かに向上させ、現代のエンジニアリング技術の進歩を象徴する優れた材料となっています。