מבוא לגיאוגרידים מסיבי בזלת
1. הגדרת סיבי בזלת גיאוגריד
גיאוגריד בזלת נבחר חוט סיבי בזלת, נעשה שימוש במכונת סריגה עיוות מתקדמת מחו"ל שנארגת לתוך המצע, תוך שימוש במבנה כיווני של סריגה עיוות, המנצל באופן מלא את חוזק החוט של הבד, משפר את התכונות המכניות שלו, כך שיש לו חוזק מתיחה טוב, חוזק קריעה ועמידות לזחילה, ולאחר מכן מצופה ברשת מישורית של אספלט איכותי. הוא פועל לפי עקרון התאימות, תוך התמקדות בביצועיו המרוכבים עם תערובת אספלט, ומגן באופן מלא על מצע הסיבים, משפר מאוד את עמידות השחיקה והגזירה של המצע, כך שניתן להשתמש בו לשיפור המדרכה, עמידות בפני סדקים, חריצים וסכנות אחרות בכביש, ולשים קץ לקשיי שיפור מצע האספלט.
2. המאפיינים של גיאוגריד סיבים בסיסי
- למוצר יש את היתרונות של חוזק גבוה, התארכות נמוכה, עמידות בטמפרטורה גבוהה, מודול גבוה, משקל קל, קשיחות טובה, עמידות בפני קורוזיה, חיי שירות ארוכים, קל להתקנה וכו', ניתן לשימוש נרחב במדרכה ישנה, תחזוקת מסלולי המראה של שדות תעופה, סוללות, גדות נהרות, הגנה על מדרונות, טיפול בשיפור מדרכות כבישים וגשרים ותחומי הנדסה אחרים, יכול לחזק את המדרכה, לחיזוק, למנוע סדקי עייפות במדרכה, סדקי התפשטות והתכווצות מחום וקור וסדקים מחזירי אור, והוא יכול לפזר את לחץ המיסב של המדרכה ולהאריך את חיי השירות של המדרכה.
- חוזק מתיחה גבוה והתארכות נמוכה: גיאוגריד מסיבי בזלת מבוסס על סיבי בזלת כחומר גלם, וחוזק המתיחה של סיבי בזלת גבוה מאוד, יותר מסיבים אחרים ומתכת רגילה. יחד עם זאת, יש לו מודול מתיחה גבוה, עמידות גבוהה לעיוות, והתארכות שברים היא פחות מ-3%.
- ללא זחילה ארוכת טווח: כחומר חיזוק, בעל יכולת עמידות לעיוות במקרה של עומס ארוך טווח, עמידות לזחילה חשובה ביותר, סיבי בזלת אינם יזחלו, על מנת להבטיח שהמוצר יוכל לשמור על ביצועים ארוכי טווח.
- יציבות פיזיקלית וכימית מעולה: לסיב בזלת עצמו עמידות חזקה בפני קורוזיה חומצית ובסיסית, גיאוגריד בזלת יכול לעמוד בפני מגוון של שחיקה פיזית ושחיקה כימית, אך גם בפני שחיקה ביולוגית ושינויי אקלים, על מנת להבטיח שהביצועים שלו לא יאבדו.
- יציבות תרמית טובה: נקודת התכה של סיבי בזלת ב-1500 מעלות צלזיוס ומעלה, שימוש לטווח ארוך בטמפרטורה שבין -260 מעלות צלזיוס ל-650 מעלות צלזיוס, על מנת להבטיח גיאוגריד בזלת בפעולת הריצוף כדי לעמוד ביציבות בטמפרטורה גבוהה.
- המצרף של המנעול וההגבלה המוטמעים: מכיוון ש- גיאוגריד בזלת במבנה רשת, ניתן לחדור את האגרגטים בבטון אספלט, כך שנוצר מנעול מכני מוטמע. הגבלה זו מונעת את תנועת האגרגטים, כך שתערובת האספלט, במקרה של עומס, יכולה להשיג מצב דחיסה טוב יותר, כושר נשיאה גבוה יותר, ביצועי העברת עומס טובים יותר ופחות עיוות.
- ותאימות לתערובת אספלט: גיאוגריד בזלת בתהליך שלאחר הטיפול מיועד לתערובת אספלט, כל סיב מצופה במלואו באספלט בעל רמת תאימות גבוהה, ובכך מבטיח שגיאוגריד סיבי בזלת בשכבת האספלט לא יופרד מתערובת האספלט, אלא ישולב היטב יחד.
- סדקים נגד עייפות: גיאוגריד בזלת בשכבת פני האספלט, יכול לגרום ללחץ הגלגל על פני הכביש ולפיזור מאמצי דחיסה ומתיחה, ליצור אזור חיץ בין שני אזורי המאמץ, לשנות את המאמץ בהדרגה ולא בשינוי פתאומי, ולהפחית את הנזק שנגרם לשינוי המאמץ הפתאומי בשכבת פני האספלט. במקביל, ההתארכות הנמוכה של גיאוגריד בזלת מפחיתה את כיפוף הריצוף, ומבטיחה שלא יתרחש עיוות מוגזם בריצוף.
- חריצים עמידים בטמפרטורה גבוהה: שימוש בגיאוגרד בזלת בשכבת האספלט, אשר ממלא תפקיד שלד בשכבת האספלט. אגרגטים בבטון אספלט עוברים דרך הרשת, ויוצרים מערכת נעילה מכנית מורכבת, מגבילים את תנועת האגרגטים, מגדילים את כוח הקישור הרוחבי בשכבת פני האספלט, ומגבירים את כוח הקישור הרוחבי של שכבת פני האספלט, ומונעים את דחיפתם של שכבות פני האספלט למלא את תפקיד ההתנגדות לחריצים.
- סדקים נגד הצטמקות בטמפרטורה נמוכה: בתנאי טמפרטורה נמוכה, בטון אספלט מתכווץ בקור, וכתוצאה מכך נוצר מאמץ מתיחה. כאשר מאמץ המתיחה עולה על חוזק המתיחה של בטון האספלט, נוצרים סדקים. גיאוגריד בזלת ביישום שכבת אספלט על פני השטח משפר את חוזק המתיחה הרוחבי של שכבת השטח, כך שחוזק המתיחה של בטון האספלט משתפר משמעותית, ויכול לעמוד במאמץ מתיחה גדול יותר מבלי לפגוע. בנוסף, גם אם עקב סדקים מקומיים, ריכוז המאמץ שנוצר בסדקים יעבור וייעלם על ידי גיאוגריד בזלת, הסדקים לא יתפתחו לסדקים.
- הפחתה מושהית של סדקים מחזירי אור: באספלט עם שכבת גיאוגריד שטוחה מבזלת, מעכבים את מאמץ הגזירה או המתיחה הנגרם על ידי עומסי תנועה, משחררים את המאמץ, כמו חומרי חיזוק מתיחה של בטון אספלט, כדי להשיג את המטרה של עיכוב הפחתת הסדקים.
3. יישום גיאוגריד עם סיבים בסיסיים
גיאוגריד ביישום השיקולים העיקריים של חוזק, עמידות בפני קרעים, ושילוב של קרקע, עמידות וחסכון. כיום, גיאוגריד משמש בתחומי תשתית כבישים מהירים, תשתית מסילות ברזל, סוללות קרקע, שיפור מדרונות, מבני תמיכה ותמך, תיקון שכבות שברים בסלע, תיקון שיפור ריצוף ומניעה ובקרה של סדקי השתקפות. במיוחד יישום גיאוגריד בשיפור ריצוף ומניעת סדקי השתקפות. סדק השתקפות הוא סדקים ברמת השטח של הכביש כתוצאה משינויי טמפרטורה או עומס גדול מדי, ובאמצעות התפשטות מאמץ בין השכבות אל פני הכביש, יוצר תנועה אנכית או אופקית בין השכבות וגורם לסדיקה על פני הכביש. יישום גיאוגריד בעל ביצועים גבוהים יכול לשפר ביעילות את חוזק הגזירה בין השכבות ואת ביצועי עייפות הכיפוף של הכביש, לפזר את ריכוז המאמץ, ובכך למנוע ביעילות את הופעת סדקי הריצוף, ולהפחית משמעותית את עלויות תחזוקת הכביש. סדקי השתקפות הם תופעה נפוצה בריצוף אספלט. עבור סדקי השתקפות בפני הכביש, הנחת שכבת גיאוטקסטיל בין שכבת האספלט לתחתית הכביש יכולה למנוע או להאט את היווצרות סדקי ההשתקפות בשכבת השטח, ובכך להאריך את חיי השירות של הכביש. אך טמפרטורת יציקה של ריצוף אספלט עד 160 מעלות צלזיוס, גורמת לקימפול, עיוות וריכוך של גיאוטקסטיל או גיאוגריד פולימרי, כך שביצועיו מופחתים מאוד. לשימוש בגיאוגרד ריצוף אספלט עדיף להשתמש בגיאוגרד סיבי בזלת, מכיוון שלגיאוגריד סיבי בזלת עמידות טובה בחום, חוזק גבוה, מודול התארכות נמוך, מקדם התפשטות תרמית נמוך ומאפיינים אחרים.
