ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ


Принятие в 2002 г. Федерального закона «О техническом регулировании», как свидетельствуют большинство специалистов отрасли, разрушило  много лет существующую систему норм и правил, резко снизив при этом эффективность государственного регулирования в строительной отрасли. Старые СНиПы заметно устарели, а новые не введены. Для формирования новой, отечественной нормативной и научно-технической базы, которая бы удовлетворяла потребности строителей, имеет смысл принять за основу существующие в Европе национальные строительные нормы и правила, в том числе по применению геосинтетических материалов.


Проблемы технического регулирования

Уже прошло пять лет, разработка новых нормативов ведется крайне медленно, объемов исследований в нашей отрасли ничтожно мало.  В мире сейчас действуют несколько систем технического регулирования, наиболее известные из них – система стандартов Международной организации по стандартизации (ISO), система европейского Комитета по стандартизации (CEN). В состав ISO входит 156 стран-членов, из которых 100 являются полными членами, 46-членами-корреспондентами и 10 стран - это информационные члены. Разработкой стандартов занимаются 192 технических комитета, из которых только 15 занимаются по строительной тематике. Данными  организациями было создано 16500 международных стандартов. В ISO, как и в большинстве других международных организаций, придерживаются принципов соблюдения консенсуса при принятии стандартов, соблюдения интересов промышленности и потребителей и добровольности применения стандартов, однако, при этом, на Западе существует система обязательного страхования объектов строительства.

В настоящее время при разработке отечественных стандартов за основу должен приниматься соответствующий международный аналог (от 01.05.2007 №65-ФЗ), это также касается и работы по созданию нормативных документов по геосинтетическим материалам. В первую очередь при пересмотре существующих и при разработке новых  отечественных нормативных документов необходимо исключить имеющиеся противоречия с соответсвующими европейскими аналогами.

В настоящее время в России отсутствует общая терминология и классификация геосинтетических материалов. Как правило, классификация геосинтетических материалов выполняется в зависимости от функционального назначения и особенностей материалов, которые определяются составом сырья и технологией изготовления. Специалист-проектировщик, руководитель и непосредственный организатор производства должны кроме знания номенклатуры строительных материалов, их свойств и рациональных областей применения в зданиях и сооружениях, также должны уметь правильно оценить качество строительных материалов, получаемых с заводов и предприятий строительной индустрии. Среди постоянно возрастающего числа видов и типов геосинтетических конструкционных материалов зарубежного и отечественного производства, "проектировщику" достаточно сложно определить наиболее подходящие типы геосинтетических материалов, и, как следствие, сложно выявить наиболее оптимальное проектное решение, ввиду отсутствия в России унифицированных методик испытаний.  Именно поэтому, в европейских странах, например, действуют общепринятые нормативные документы, еврокоды.

Из всего разнообразия присущих каждому строительному материалу свойств для оценки качества и соответствия специалистом (проектировщиком) должны выбираться только те, которые наиболее полно определяют пригодность продукции при использовании ее по прямому назначению. Какие это должны быть свойства и как правильно назначить перечень неолбходимых характеристик, Как известно, к  группе физических свойств материалов относятся: истинная плотность; средняя плотность; относительная плотность; пористость; влажность; водостойкость; гигроскопичность; влагоотдача; водопоглощение; воздухостойкость; водопроницаемость; паропроницаемость; морозостойкость; теплопроводность; теплоёмкость; огнестойкость; огнеупорность; радиационная стойкость;  капиллярное увлажнение. Перечисленные свойства определяют, во-первых, параметры физического состояния материала и, во-вторых, определяют отношение этого материала к различным физическим процессам. Свойства геосинтетических материалов  устанавливаются как фирмами-изготовителями, так и другими испытательными лабораториям, результаты испытаний зависят от принятых методик, вида и типа испытательного оборудования, условий проведения опытов и пр. За рубежом разработаны и действуют нормативные документы, например, DIN EN, которые содержат определённые требования к характеристикам геосинтетических материалов, использующихся в определённой области строительства, например для строительства дорог и покрытий и т.д.  В  данных документах регламентируются основные характеристики и методы контрольных испытаний, а также приводится перечень требований для оценки качества товара на выходе (выходной контроль). Например, DIN EN 13 249:2001-04 - геотекстильные материалы, обладающее необходимыми свойствами для применения их в дорожном строительстве. Для примера ниже приведена таблица №1 "Геотекстиль и продукты, родственные геотекстилю,  для использования в железнодорожном строительстве» из данного нормативного документа.  Функции и свойства, зависящие от функций, и применяемые в DIN EN 13249:2000+A1 2005 (D) методы  испытаний материалов приведены в таблице №2  "Свойства, необходимые для первичных испытаний и оценки соответствия  качества продукции".

Сегодня сертификация геосинтетических материалов в нашей стране выполняется аккредитованными органами при Государственном Комитете РФ по Строительству  и Госстандарте, в соответствии с утверждённым Положением о сертификации продукции. Сертификат соответствия качества выдаётся на основании технических условий и проверок соответствия указанных параметров данным контрольных испытаний согласно ГОСТам (в случае, если таковые существуют). В ином случае, методика контрольных испытаний может быть предложена в технических условиях (ТУ). Зарубежные геосинтетические материалы практически все сертифицируются в системе ISO, поэтому для таких материалов практика описания методик испытаний в технических условиях не используется.

Таблица 1 – Геотекстильные материалы для железнодорожного строительства. – Функции, свойства, зависящие от функций, и применяемые методы испытаний. (1)

 

Свойство

Метод проверкиФункции
фильтрацияразделениеАрмирование
(1) Прочность на разрыв bEN ISO 10319ННН
(2) Удлинение при максимальной силе растяженияEN ISO 10319ААН
(3) Прочность швов и соединений на разрыв EN ISO 10321SSS
(4) Прочность на передавливание (Метод CBR) a bEN ISO 12236SHH
(5) Прочность на пробой (метод паления конуса) аEN 918HAH
(6) Устойчивость к расслоениюprEN ISO 12957-1:1997 иprEN ISO 12957-2:1997SSA
(7) Ползучесть при растяженииEN ISO 13431----S
(8) Повреждение при монтажеENV ISO 10722-1AAA
(9) Характерная ширина отверстияEN ISO 12956HA--
(10) Пропуск воды перпендикулярно поверхностиEN ISO 11058HAA
(11) СтойкостьСогласно Приложению BHHH
(11.1) Погодная стойкостьEN 12224AAA
(11.2) Химическая стойкостьENV ISO 12960,ENV ISO 13438 или ENV 12447SSS
(11.3) Микробиологическая стойкостьEN 12225SSS

Примечание:
 Н: требуется для согласования
 А: обязательно для всех условий эксплуатации
 S: важно для особых условий эксплуатации
 «--» означает, что свойство неважно для этой функции.
а  Следует учесть, что это испытание не всегда можно применить, например, геосетка.
b Если механические свойства (прочность на разрыв и устойчивость к передавливанию) в этой таблице заданы со знаком «Н»,  производитель обязан предоставить  данные для обоих свойств. Использование только одного свойства либо прочности на разрыв,  либо устойчивости к передавливанию в описании работы достаточно.

Таблица 2 – свойства, необходимые для первичных испытаний и оценки соответствия товара. (1)

 

Свойство

Функция
Прочность на разрывФильтрация, разделение, армирование
Удлинение при максимальной силе растяженияАрмирование
Устойчивость к передавливанию (метод CBR)Разделение, армирование
Устойчивость к пробою (метод падающего конуса) Фильтрация, армирование
Характерная ширина отверстияФильтрация
Пропуск воды перпендикулярно поверхностиФильтрация
Стойкость a) Фильтрация, разделение, армирование
a) Об отношении к стойкости см. таблицу 1 (1)

Геосинтетические материалы, использующиеся для усиления оснований,  выполняют армирующую функцию, воспринимая растягивающие усилия, поэтому для них прочность на разрыв является наиболее важной характеристикой. Наряду с прочностью на растяжение важную роль играет соотношение напряжения и удлинения, расчеты длительной прочности. При этом, основными принципиально важными параметрами, оценивающими конструктивную надежность геосинтетика, являются следующие: контактная прочность между грунтом и геосинтетическим материалом; ползучесть материала в грунте (при растяжении, при продавливании); отношение напряжения и растяжения материалов в грунте. Определение контактной прочности может быть выполнено методом выдергивания, сдвига или трехосных испытаний.

Контактная прочность подчиняется закону прочности Кулона, который также применяется и для грунтов. Коэффициент трения и адгезия являются определяющими для контактной прочности.  Для определения контактной прочности с учетом ползучести геосинтетического материала необходимо проводить опыты на сдвиг в условиях длительного нагружения  для получения корреляционных зависимостей. Это необходимо для расчета сооружений на заданный срок эксплуатации.

На наш взгляд, для формирования отечественной нормативной и научно-технической базы, которая сегодня не удовлетворяет потребностям проектировщиков и строителей, следует принять за основу существующие в Европе национальные строительные нормы и правила по применению геосинтетических материалов в строительстве. Это, во всяком случае, позволит избежать многих проблем в терминологии и классификации геосинтетических материалов, в частности, при разработке узковедомственных нормативных документов. "Облегчить" и ускорить процесс формирования нормативно-технической базы в России, а также ускорить темпы развития отечественной производственной базы, будет способствовать разработка целого комплекса нормативных документов в области геосинтетических материалов, с учетом особенностей отечественной дорожной отрасли.

Кроме того, способствовать положительным изменениям в сложившейся ситуации могут, по нашему мнению, одни следующие первоочередные работы:

• усиление экспертизы проектных решений, связанных с применением геосинтетических материалов с привлечением к этой работе ведущих отечественных специалистов;
• введение обязательного лабораторного контроля применяемых геосинтетических материалов, что будет способствовать усилению лабораторной базы.

О.С. Голубева,
генеральный директор,
кандидат технических наук
группа компаний «ТЭКПРО» (Москва)


По материалам доклада на I Российском форуме взаимодействия полимерной и строительной индустрий, 19-20 февраля 2008, Москва

Более подробно с анализом текущей ситуации и прогноз развития российского рынка нетканого геотекстиля смотрите в отчете маркетингового исследования Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок нетканого геотекстиля в России».
Смотрите также:

Рынок геосеток из НМ ПЭФ нитей в России
Рынок тканого геотекстиля в России