Геотекстиль для дренажа – какой выбрать

Геосинтетические материалы разом исключают множество проблем при монтаже инженерных коммуникаций. В прежние годы многие из них считались нерешаемыми.

Одна из функций геотекстиля – разделение щебня и песка в дренажных канавах. Сыпучие материалы в многослойной подушке не смешиваются между собой, а стенки траншеи не разрушаются. Строители укладывают полимерные мембраны ради многократного сокращения объема щебневой обсыпки. Необходимость в такой обсыпке полностью отпадает при прокладке дренов в песчаных грунтах. Это связано с тем, что обернутые в полотно трубы защищены от проникновения частиц ила.

Польза синтетического полотна и в том, что оно образует эффективную фильтрующую среду. Крупные частицы задерживаются фильтром, а мелкие проходят сквозь поры. При этом предотвращается заиливание дренажа. Сохраняя первоначальную пропускную способность дренов, геотекстиль на долгие годы продлевает срок службы системы водоотведения.

Дренаж без геотекстиля не прослужит и 5 лет. При прохождении мутной воды в траншее накапливается ил, а пропускная способность системы падает. Для замедления этого процесса используется геосинтетическое полотно с высокими фильтрующими показателями.

Задачи, которые решает геотекстиль

Геосинтетическую продукцию в дренажных системах применяют в следующих целях:

1. Оборачивание трубопроводов.
2. Разделение грунта и щебневой обсыпки.
3. Организация фильтрующего слоя.
4. Укрепление грунта, защита от проседания и осыпания.
5. Препятствие для корней растений.

Геотекстиль в конструкции дренажной системы

Высокопрочный материал успешно противостоит воздействию корней, не пуская их внутрь траншеи. Он сохраняет форму дренажных каналов и не дает грунту осыпаться.

Преимущества геотекстиля

Широкая популярность геосинтетики в строительной отрасли связана с ее превосходством над классической тканью.

Выгода
При создании дренажных систем расход геотекстиля незначителен, поэтому затраты на его покупку минимальны. Кроме того, в сочетании с полотном требуется меньше сыпучих материалов. В результате стоимость дренажной системы снижается в несколько раз.

Экологичность
Изделия на основе полимерных нитей не содержат летучих, токсичных соединений. Они не загрязняют природу при производстве и монтаже.

Срок службы (до 30 лет)
Полимерные ткани не разлагаются в кислотной и щелочной среде. Они не гниют под действием воды и микроорганизмов. Их технические свойства не меняются при минусовых температурах, под влиянием химически активных веществ. Полотна приходят в негодность только вследствие засорения микропор, но это медленный процесс. Качественный геотекстиль исправно служит 2-3 десятилетия.

Схема расположения элементов дренажной системы с геотекстилем

Высокая прочность
Синтетический материал растягивается на 45%, не разрываясь. За счет прочной и эластичной структуры полотно надежно армирует грунт.

Универсальность
Геотекстиль применяется в самых разных сферах строительства. Он входит в состав дренажных конструкций, автомагистралей, подземных сооружений, асфальтированных площадок.

Стойкость к температурному воздействию
Материал выдерживает резкие температурные перепады. Он сохраняет эластичность и прочность при -60 градусах. Не плавится и не теряет свойства при нагревании до +100 градусов.

Удобство укладки
При монтаже полотна не требуется профессиональное оборудование. Рулоны разворачивают и раскраивают ножницами прямо на стройплощадке.

Если в геосинтетическом материале содержатся хлопчатобумажные и шерстяные нити, он быстрее приходит в негодность. В агрессивной грунтовой среде он разлагается на составные компоненты и гниет. Более надежными являются изделия из полипропиленовой мононити. В магазине они выделяются на фоне аналогов своим белым цветом.

Материалы изготовления геотекстиля

Разные виды геотекстиля имеют принципиальные отличия. Это связано с разницей в технологиях производства и свойствах сырья.
Для изготовления геотекстиля используют синтетические компоненты:

• полиэфирные волокна;
• полипропилен;
• стеклоткань;
• различные полимеры.

Присутствие смешанных волокон в геотекстиле наделяет его дополнительными свойствами, которыми не обладают однородные полотна. В частности, для повышения прочностных характеристик материалы армируются стекловолокном.

Максимальную прочность проявляют полиэфирные и полипропиленовые образцы.

Менее высокие показатели присущи модификациям из сырья, содержащего текстильные фрагменты. Геотекстиль с натуральным хлопком и шерстью не годится для фильтрующих систем. Он быстро забивается микрочастицами, поэтому его используют только в ландшафтном дизайне, дорожном строительстве.

Классификация геотекстильных изделий по методике изготовления

По методу получения выделяют 2 вида изделий:

• тканые;
• нетканые.

Тканый геотекстиль

Изготавливается путем сплетения волокон с основой. Производители получают модификации с разными показателями плотности, изменяя размеры пор. Тканые полотна выдерживают интенсивные нагрузки на растяжение, поэтому используются для укрепления грунта. Назначение тканого геотекстиля сводится к укреплению грядок, благоустройству территории. При изготовлении дренажных систем он не используется.

Тканый геотекстиль

Нетканый геотекстиль

Изготавливается путем теплового или механического соединения синтетических волокон. В первом случае материал называется термоскрепленным, во втором – иглопробивным.

Для получения иглопробивного полотна используются тончайшие волокна из полипропилена или полиэфира. Нити могут быть штапельными (в виде коротких отрезков) или непрерывными. При пробивании иглами имитируется процесс валяния полотна. Полученные таким методом изделия напоминают искусственный войлок. Для них характерны высокая пластичность, способность растягиваться без повреждения. Они хорошо пропускают жидкость в продольном и поперечном направлении. Благодаря особенностям микроструктуры дольше сохраняют фильтрующие свойства. 

Иглопробивной геотекстиль успешно применяется для оборачивания дренажных труб и для предотвращения скопления ила в системах водоотведения.

Термоскрепленный геотекстиль изготавливается путем термообработки нитей, сплавляющихся при нагревании в единое полотно. Несмотря на малую толщину, является высокопрочным материалом. Это долговечная, биостойкая модификация геотекстиля. В отличие от иглопробивного аналога, обеспечивает фильтрацию исключительно в поперечном направлении. Быстрее засоряется илом, поэтому не применяется для оборачивания труб. Материал пригоден для организации фильтра между гравием и песком, защиты дренажа от сорняков, укрепления склонов. Его преимуществом является стойкость к ультрафиолету.

Микроструктура термоскрепленного геотекстиля

Дополнительную прочность нетканому геотекстилю придает армирующая сетка из прочных синтетических волокон. Армированные полотна выдерживают механические усилия на разрыв до 250 кг.

Какой геотекстиль лучше всего подходит для устройства дренажа

Многое зависит от свойств почвы на участке. Термосклеенный геотекстиль хуже пропускает воду, поэтому его рекомендуется использовать на участках с каменистым грунтом. Иглопробивной справляется с фильтрацией воды намного лучше, поэтому в нашей стране он имеет больше поклонников.

Несмотря на невысокую прочность иглопробивного геотекстиля, его применение в фильтрующих средах – более оправданное инженерное решение.

В условиях дренажа предпочтение отдается материалу, который дольше сохраняет пропускную способность. Иглопробивное полотно качественно сортирует частицы в процессе фильтрации грунтовых вод. Крупные фрагменты застревают в его порах, а мелкие просачиваются, далее проходят через дрены и удаляются на выходе в окружающую среду. В аналогичной ситуации поры термоскрепленного аналога забиваются значительно быстрее, приводя к кольматации.

Кольматация – процесс заполнения пор взвешенными частицами, приводящий к резкому ухудшению фильтрационных способностей

При частичной кольматации функции иглопробивного материала выполняются на прежнем уровне. Его водопроницаемость на 3-4 порядка превосходит показатель водопроницаемости грунта с повышенной концентрацией пылевато-глинистых компонентов. Это служит основанием в пользу выбора именно иглопробивного геотекстиля вместо термоскрепленного при устройстве дренажа.

Основные показатели геотекстиля, которые нужно учитывать при покупке

Плотность
Именно от нее зависят функциональные возможности и срок службы геотекстиля. Но выбор материала по плотности затрудняется из-за следующего противоречия.

Чем меньше плотность геотекстиля, тем меньше его толщина. С уменьшением толщины повышается пропускная способность. Изделия с низкой плотностью прогоняют через себя большой объем воды, однако быстро изнашиваются.

При прокладке дренов под дорогами или в каменистом грунте требуется укладка более крепких изделий. Геосинтетика плотностью до 150 г/м³ пригодна для устройства поверхностных дренажей. Продукция плотностью 200 г/м³ рассчитана для глубинных систем водоотведения. Полотнища с плотностью 300 г/м³ требуются при наличии сложного грунта.

Влагопропускная способность
Полотна из полипропилена не впитывают влагу, они пропускают больший объем жидкости за единицу времени. Полиэфирные аналоги задерживают воду в своих волокнах, что негативно сказывается на работе дренажной сети.

Коэффициент фильтрации
Эта величина обозначает количество жидкости, которое геотекстиль фильтрует за сутки. Оптимальное значение – от 300 м³/сутки. Для определения показателя нужно рассчитать высоту грунтовых вод, объем осадков, влагопоглощающую способность грунта в местности. На сильно увлажненных объектах применяется геотекстиль с максимальным показателем фильтрации.

Функции геотекстиля

Прочностные характеристики
Материал должен успешно сопротивляться разрывам и продавливанию. Оптимальным показателем стойкости на разрыв считается 1,9-3 кН/м вдоль полотна и 1,5-2,4 в поперечном направлении. Выносливость к продавливанию зависит от материалов дренажной отсыпки (щебень или песок). Также имеет значение склонность конструкции к просадке и смещениям. Если щебень мелкий, а траншея неглубокая, то выбирают геотекстиль со стойкостью 400-500 Н. Материал с более высоким показателем нужен для дренажей ниже 2 м. Соответствующие цифры всегда обозначаются на упаковке с рулоном.

Размеры полотна
На строительном рынке геосинтетические изделия реализуются в рулонном формате. Ширина полотен составляет 1-6 м, намотка достигает 200 погонных метров. Конкретный размер выбирают в зависимости от диаметра дренажных труб, ширины и формы траншей.

Стоимость геотекстиля
В сумме общих затрат на устройство дренажа доля геотекстиля минимальна, поэтому ощутимая экономия при выборе дешевых изделий не достигается. Также следует учесть, что дешевые образцы недостаточно успешно справляются с задачами.

Продукция предлагается по цене 15-55 руб. за кв. м. Российские материалы традиционно стоят дешевле импортных и не уступают им по качеству. Для устройства ответственных подземных конструкций выгоднее использовать изделия средней ценовой категории. Они служат дольше и не требуют регулярных ремонтов.

В какой ценовой категории брать геотекстиль

Это зависит от многих факторов:

• тип системы водоотведения (поверхностный или глубинный);
• свойства грунта на участке;
• организация слива (через коллекторы или самотеком в реку);
• материалы дренажной отсыпки.

С усложнением условий эксплуатации повышаются требования к физико-техническим характеристикам полотна. Разумеется, высокопрочный геотекстиль не может быть дешевым.

Для заболоченных участков лучше выбирать геосинтетический материал плотностью не выше 150-200 г/м³.

Технология монтажа

Предварительно нужно расчистить поверхность траншеи от строительного мусора, корней, крупных комков земли и камней. Вырытая конструкция должна иметь аккуратную форму.

Учитывайте, что геотекстиль уязвим к воздействию ультрафиолетовых лучей. При пребывании на открытом воздухе в течение 2-3 недель материал утрачивает свои физико-технические и гидравлические характеристики. Поэтому извлекать его из упаковки нужно непосредственно перед укладкой. Раскройку и монтаж в солнечные дни выполняют без длительных простоев.

Геотекстиль разрезают ножом или ножницами. Не имеет значения, как вырезать куски – вдоль или поперек полотна, поскольку его гидравлические свойства идентичны во всех направлениях. Чтобы определить оптимальную ширину куска, к диаметру дренажной трубы добавляют 20-30 см (слой щебенчатой отсыпки) и 30-50 см (нахлест краев полотна).

Полотно укладывают ровно, не допуская появления складок. Не следует сильно растягивать его ради экономии материала, т. к. напряжения ухудшают его работоспособность.

Если полотно повредилось во время укладки, его следует заменить. Нельзя оставлять геотекстиль с прорехами, т. к. в поврежденных участках система будет пропускать крупные частицы.

На геосинтетическое полотно укладывают щебеночную подушку слоем 25-30 см. Лучше всего применять гранитный щебень, поскольку он  устойчив к размыванию. Поверх отсыпки прокладывают дренажные трубы, а затем снова засыпают слой щебня. Далее выступающие края геотекстиля заворачивают вокруг конструкции и присыпают грунтом.

Созданная по этой технологии фильтрующая система сохраняет свою работоспособность в течение 15-20 лет.

Изучив основные характеристики геотекстиля и предъявляемые к нему требования, покупатель чувствует себя уверенно при выборе геосинтетических материалов. А благодаря пониманию принципа монтажа любой домовладелец способен самостоятельно соорудить дренажную систему в соответствии со строительными нормами для эффективного отведения грунтовых вод на участке.

О видах, свойствах и сферах применения геотекстиля смотрите в видео:

О технологии укладки дренажной трубы с геотекстилем читайте в нашей статье.