保護ジオテキスタイル

1. パフォーマンスの一貫性:工業化された生産、安定した制御可能な品質、均一で一貫したパフォーマンス、天然素材の変動性と不確実性を回避します。

2. 建設を簡素化する:ジオテキスタイル層を敷設すると、掘削、交換、砂利フィルター層の敷設などの従来の複雑なプロセスが不要になり、建設プロセスが大幅に簡素化されることがよくあります。

3. 高い適応力:柔軟性に富み、地盤の凹凸による変形にも適応し、土壌との密着性も良好です。

4. プロジェクトの耐用年数を延長します。効果的な濾過・排水・補強により、路盤、盛土、擁壁などの構造物の長期安定性と耐用年数が大幅に向上しました。


製品詳細

製品紹介:

保護ジオテキスタイルは、高分子量ポリマー(ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンなど)を紡糸、ニードルパンチング、製織、熱接着、化学接着などの工程を経て製造される透水性ジオシンセティック素材です。土木工学、水利工学、交通工学などの分野において「エンジニアリングファブリック」としての役割を担い、主に土壌の性能向上や工学構造物の安定性向上に用いられています。現代のインフラ建設において欠かせない基幹材料です。

ジオテキスタイルの定義

ジオテキスタイルは、素材の本質と機能的位置づけの観点から、合成繊維または天然繊維(現代工学では主に合成繊維)を特定の加工技術で製造し、濾過、排水、遮断、補強、保護などの機能を持たせた透水性平面構造材料と定義できます。

その中核となる属性は、次の 2 つの重要な条件を満たす必要があります。

透過性: プラスチックフィルム (ジオメンブレン) とは異なり、ジオテキスタイルには一定の多孔性 (通常 30% - 90%) があり、水やガスが材料の内部または表面に沿って浸透することを可能にし、これが濾過および排水機能を実現するための基礎となります。

エンジニアリングの適用性: 土壌、水、気候などの複雑なエンジニアリング環境の長期的な影響に適応するには、十分な機械的強度 (引張強度、引き裂き強度、穿刺強度) と環境老化耐性 (耐紫外線性、耐酸性および耐アルカリ性、微生物侵食耐性) が必要です。


保護ジオテキスタイル


ジオテキスタイルのコア特性

ジオテキスタイルの特性は、原材料の特性と加工技術によって決まりますが、次の 6 つの点にまとめることができます。

1. 優れた機械的特性

高い引張強度:合成繊維(ポリエステルやポリプロピレンなど)は綿の数倍の引張強度を有します。加工後のジオテキスタイルの縦横方向の引張強度は10~100kN/m(仕様による)に達し、土壌の変形による引張力に効果的に抵抗します。

強力な引き裂き抵抗と突き刺し抵抗: ニードリングまたはウィービング工程により、繊維を絡み合わせたり織り合わせたりして、建設中の機械的摩擦と土壌粒子の突き刺しに耐えることができるタイトな構造を形成し、材料の損傷を回避します。

安定した弾性係数: 応力の範囲内で、変形と張力の間に良好な線形関係があり、短期的な荷重変動による大きな変形が発生せず、工学構造の安定性が確保されます。

2. 透過性を制御可能

ジオテキスタイルの透過性は多孔性と細孔サイズによって決まり、プロセス調整によって需要に応じてカスタマイズできます。

ニードルパンチ不織布ジオテキスタイルの多孔度は通常70%~90%で、等価細孔径(O95)は主に0.05~0.5mmで、ろ過に適しています(土壌粒子の損失を防ぎ、水の浸透を可能にします)。

織り込まれたジオテキスタイルの多孔度は約 30% ~ 60% で、孔サイズが大きいため、排水に適しています (排水を促進し、土壌水分含有量を減らします)。

3. 環境老化に対する優れた耐性

耐化学腐食性:酸、塩基(土壌や工場廃水中の酸性物質など)、塩(沿岸地域の海水塩など)に対する耐性が良好で、化学反応による劣化や急激な強度低下が発生しません。


保護ジオテキスタイル


紫外線老化防止:一部のジオテキスタイルには紫外線防止剤が添加されており、太陽光への曝露による繊維の脆化を防ぐために、屋外環境(路盤や法面保護など)で長期間使用できます(通常、5〜20年の耐用年数を想定して設計されています)。

微生物による侵食に対する耐性: 合成繊維は土壌中の細菌や真菌によって分解されず、微生物の作用により天然繊維 (黄麻布など) のように腐敗しません。

4. 軽量で組み立てが簡単

軽量:従来のジオテキスタイルの単位面積あたりの重量(グラム重量)は100~800g/㎡で、1平方メートルあたりの重量は同じ厚さの土壌の1/10~1/5に過ぎません。運搬や敷設が容易で、施工強度を大幅に低減できます。

優れた柔軟性: 土壌の不規則な地形(起伏のある斜面、陥没した基礎など)に適応し、土壌表面に密着し、地形の違いによる隙間を回避します。

便利な接合:熱接合、シーム接合、接着接合などの方法で素早く接合でき、接合強度は母材強度の 80% 以上で、大規模プロジェクトの連続敷設ニーズを満たします。

5. 環境への配慮

原材料の環境保護:主流のジオテキスタイルはポリプロピレンやポリエステルなどのリサイクル可能なポリマー材料を使用しており、生産工程で有毒物質や有害物質が排出されることはありません。

リサイクル可能: プロジェクトの完了後、一部のジオテキスタイルはリサイクルおよび再加工が可能で、建設廃棄物を削減できます。また、合成繊維は埋め立てられても有害物質を放出せず、土壌環境への影響は最小限に抑えられます。

6. 多機能統合

単一のジオテキスタイルは、同時に複数の機能を持つことができます。たとえば、ニードルパンチ不織布ジオテキスタイルは、土壌粒子を濾過し(濾過機能)、異なる土壌層を分離し(隔離機能)、土壌水分の排水を助けます(排水機能)ので、エンジニアリングに使用される材料の種類と量を削減できます。


製品パラメータ:


 プロジェクト

 メトリック

公称強度/(kN/m)

6

9

12

18

24

30

36

48

54

1

縦方向および横方向の引張強度 / (kN/m) ≥          

6

9

12

18

24

30

36

48

54

2

縦方向および横方向の最大荷重時の最大伸び/%

30~80

3

CBR上貫入強度 /kN ≥

0.9

1.6

1.9

2.9

3.9

5.3

6.4

7.9

8.5

4

縦方向および横方向の引裂強度 /kN

0.15

0.22

0.29

0.43

0.57

0.71

0.83

1.1

1.25

5

等価口径0.90(095)/mm

0.05~0.30

6

垂直透水係数/(cm/s)

K×(10-¹~10-)(K=1.0~9.9)

7

幅偏差率 /% ≥                                 

-0.5

8

単位面積質量偏差率 /% ≥                 

-5

9

厚さ偏差率 /% ≥                             

-10

10

厚さ変動係数(CV)/%≤                  

10

11

ダイナミック穿孔

穿刺穴径/mm ≤

37

33

27

20

17

14

11

9

7

12

縦横方向の破壊強度(グラブ法)/kN   ≥        

0.3

0.5

0.7

1.1

1.4

1.9

2.4

3

3.5

13

紫外線耐性(キセノンアークランプ法)

縦方向および横方向の強度保持率% ≥

70

14

紫外線耐性(蛍光UVランプ法)

縦方向および横方向の強度保持率% ≥

80


製品の用途:

1. 高速道路と鉄道の建設


保護ジオテキスタイル


隔離補強:軟弱地盤と路盤石材の間に敷設し、軟弱地盤の隆起や路盤石材との混合を防ぐとともに、輪荷重を分散し、路盤支持力を向上させ、舗装のひび割れや沈下を防止します。

排水: 路盤に排水溝または排水層を設置して、排水を誘導し、路盤を乾燥した状態に保ちます。

2. 水利工学(ダム、河川、海岸)

防濾層:土石ダムや盛土の上流・下流面に用いられ、水流(パイピング)による土粒子の流失を防ぎ、浸透水の円滑な排出を確保する。ダムの安全性確保のための中核材料である。

浸食防止: 川岸、海岸、貯水池の斜面、投石またはコンクリートブロックの下に使用され、水の流れによる基礎土壌の浸食を防ぎます。

排水: ダム本体および擁壁の背後に垂直または水平の排水システムを構築するために使用されます。

3. 環境工学(埋立地)

保護層: 鋭利な物体による突き刺しから防漏膜を保護するために、防漏膜の上下に敷設されます。

浸出水収集・排水層:ジオネットと組み合わせて、ゴミから発生する浸出水を収集・誘導するために使用されます。

フィルター層: 廃棄物の粒子が排水システム周辺の排水路を塞ぐのを防ぎます。

4. 都市工学および建設工学

基礎排水: 建物の基礎の周りの地下排水。

屋上庭園排水: 排水機能と濾過機能を備え、屋上緑化システムに使用されます。

地下室の防湿: 外壁の埋め戻し土に使用して、排水システムへの水の流れを誘導します。

5. その他の用途

トンネル工学:覆工裏の排水に使用されます。


保護ジオテキスタイル


空港と港湾: 滑走路とヤードの地盤強化と隔離。

農業:貯水池や灌漑用水路の浸水防止や法面保護に使用されます。

生態的法面保護:立体植生ネットワークと連動し、法面の緑化、土壌・水質保全を実施します。


まとめると、ジオテキスタイルは魅力的ではないかもしれませんが、現代の土木工学において欠かせない「多機能材料」です。科学的な設計と応用を通じて、従来の技術では対応が困難だった多くの工学的課題を、経済的、効率的、かつ信頼性の高い方法で解決し、工学建設分野における重要な技術進歩となっています。



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