Vải địa kỹ thuật là gì?

Vải địa kỹ thuật là loại vải thấm nước. Nó được dùng để lót trong đất. Vải này giúp phân cách, lọc, gia cố và thoát nước. Có hai loại vải địa phổ biến: không dệt và dệt. Chúng được làm từ chất liệu PP cao cấp.

1. Sơ lược về vải địa kỹ thuật

Vải địa kỹ thuật là loại vải có khả năng thấm nước và khi sử dụng làm lớp lót trong đất, nó có thể thực hiện các chức năng như phân cách, lọc bụi, bảo vệ, gia cường cấu trúc và thoát nước. Thường được làm từ PP hoặc PE, loại vải này được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật như thủy lợi, giao thông và bảo vệ môi trường. Tùy thuộc vào thành phần và cấu trúc của từng loại, vải địa có các tính chất vật lý và hóa học như độ bền kéo, độ co dãn, khả năng thấm nước và khả năng thích ứng với môi trường khác nhau.

Vải địa kỹ thuật gồm 2 loại vải phổ biến là không dệt và có dệt, được ứng dụng rộng rãi trong các công trình từ lớn đến nhỏ.

2. Vải địa kỹ thuật không dệt

2.1. Vải địa kỹ thuật không dệt là gì?

Là tấm vải gồm các sợi xơ liên kết với nhau thông qua phương pháp xuyên kim mà không qua phương pháp đan, dệt sợi thông thường. Qua hình thức xuyên kim, các sợi xơ rất mảnh sẽ được các gai móc trên kim kéo và móc các sợi xơ lên và xuống, từ đó tạo ra các liên kết chặt chẽ giữa chúng.

Vải được làm từ sợi PP cao cấp gồm các loại xơ ngắn và dài liên tục, được kết nối chặt chẽ với nhau nhờ cách thức luyện kim, cán nhiệt. Các sợi không tuân theo 1 hướng nhất định nào.

2.2. Các công đoạn trong sản xuất

• Sau khi xếp lớp các sợi xơ, chúng đi qua giai đoạn xuyên kim, trong đó hàng vạn mũi kim được sử dụng để nối các sợi xơ với nhau bằng cách kéo và móc chúng lên xuống.

• Sau đó, qua tiến trình cán nhiệt để đảm bảo các sợi được kết chặt mà không thay đổi kích thước sau khi xuyên kim.

• Công đoạn cuối là kéo giãn và đóng cuộn.

2.3. Chức năng của vải địa không dệt

Tính năng phân cách:

Vải địa kỹ thuật không dệt được sử dụng để ngăn cách giữa hai loại vật liệu có kích thước hạt khác nhau như đá hoặc đá dăm và cát, với lớp đất yếu, giúp chúng vẫn bảo toàn được các đặc tính cơ học bất kể tác động của các phương tiện vận chuyển như xe tải, container hay xe khách…

Tính năng bảo vệ:

Vải có khả năng chịu kéo cao, kháng thủng tốt, khả năng chống nước mặn và tốc độ thoát nước nhanh. Chúng thường được sử dụng kết hợp với các vật liệu như đã, bê tông, thảm đá và rọ đá để tạo thành các lớp đệm ngăn cách chống xói mòn và bảo vệ cho bờ đập, triền đê hoặc cột bê tông của cầu.

Tính năng gia cố:

Vải địa không dệt được biết đến với khả năng chịu lực kéo cao, nên được các nhà thiết kế áp dụng để truyền hoặc gia cố nền cốt đất. Ngoài ra, cũng có thể sử dụng vải địa để chứa đất.

Tính năng thoát nước nhanh:

Vải có tính năng thấm theo phương vuông góc với mặt đất, thường được sử dụng để xây dựng các hệ thống mương tiêu thoát nước ngầm. Dòng thấm trong đất sẽ tập trung vào rãnh tiêu được trang bị lớp vải lọc, sau đó dẫn đến tập trung nước bằng đường ống tiêu.

Tính năng lọc:

Vải địa được đặt giữa hai lớp vật liệu có độ thấm nước và kích thước hạt khác nhau như một lớp lọc. Lớp lọc này ngăn chặn các hạt nhỏ có kích thước từ 0,075 micromet, nếu có thất thoát thì với tỷ lệ rất thấp, chỉ khoảng 5%. Chức năng của lớp lọc là ngăn ngừa xói mòn từ các vật liệu có kích thước hạt nhỏ hơn vào lớp vật liệu thô.

2.4. Vải địa kỹ thuật không dệt phổ biến

• Vải địa kỹ thuật ART được sản xuất tại Việt Nam trên các dây chuyền hiện đại và tiên tiến, là sản phẩm có chất lượng cao và rất phổ biến trên thị trường. Các loại vải địa kỹ thuật Aritex bao gồm ART 7, ART 9, ART 12 và ART 15, có khả năng chịu lực từ 7 kN/m đến 30 kN/m.
• Vải địa kỹ thuật TS là loại vải nhập khẩu từ xơ liên tục với màu xám dễ nhận biết. Đặc điểm kỹ thuật của vải địa TS tương tự các sản phẩm trong nước, nhưng có những ưu điểm đáng chú ý như độ dày thường cao hơn, độ giãn dài khi bị đứt thấp hơn, và khả năng kháng UV trong điều kiện chiếu sáng liên tục trong 300 giờ cao hơn nhờ tính chất của xơ và tỷ lệ hạt kháng UV trong xơ.

2.5. Ứng dụng

• Được dùng để làm lớp phân cách
• Gia cố cho các công trình tương đối
• Dùng để lót trồng cây, phủ vỉ thoát nước cho sân vườn, đường giao thông, bờ kè…
• Các công trình thủy lợi như hồ cảnh quan, xử lý nước thải, hồ chứa nước…

3. Vải địa kỹ thuật dệt

3.1. Vải địa kỹ thuật dệt là gì?

Vải địa dệt là loại vải có độ bền kéo cao nhất với cường độ kéo thấp nhất từ 25kN/m² đến 400kN/m². Vải được dệt từ các sợi xơ PP/PE theo hai chiều ngang, dọc với nhau bằng các phương pháp đơn giản như dệt sợi vuông góc dọc ngang, dệt theo hình vòng cung, dệt theo mô hình zic zắc và dệt kết hợp. Thường được dùng chủ yếu trong gia cố nền đất yếu ở các công trình thủy lợi, địa chất.

3.2. Chức năng của vải địa dệt

Tính năng gia cố lớp đất yếu:

Vải có khả năng chịu kéo cao từ 50 kN/m đến 400 kN/m, đóng góp một phần quan trọng trong việc tăng cường sức chống chịu của nền đất, khắc phục các vùng yếu, khu vực có nền đất yếu và vết nứt trong địa chất.

Tính năng phân cách:

Vải địa kỹ thuật dệt được sử dụng nhiều trong các công trình xây dựng nhằm phân tách các lớp xây dựng, nhằm bảo vệ công trình. Đặc biệt, trong việc lắp đặt hệ thống ống thoát nước ngầm, yếu tố thời gian là rất quan trọng. Do đó, trước khi lấp đầy với đất mịn, cần sử dụng vải địa kỹ thuật để cung cấp một lớp hỗ trợ có độ bền kéo đủ mạnh để giữ các ống đã được lấp đầy sỏi vào khoảng trống ở giữa. Ngoài ra, vải dệt còn đóng vai trò là lớp phân tách giữa đất mịn được sử dụng để san lấp và lớp đất thô tự nhiên.

Ngăn xói mòn:

Vải dệt thường được đặt giữa lớp đá và lớp đất bên dưới để ngăn chặn đất bị xói mòn do sức mạnh của sóng biển.

Tính năng thoát nước:

Vải địa dệt còn hoạt động như một hệ thống lọc, với các tính chất lý học như hệ số thấm và tốc độ dòng chảy cao. Kích thước lỗ của vải cho phép nước đi qua mà vẫn giữ lại các hạt đất, ngăn không cho chúng bị tắc nghẽn.

3.3. Vải địa kỹ thuật dệt phổ biến

• Vải địa kỹ thuật dệt GET được sản xuất từ các sợi nhỏ của PE/PET được bó thành các bó trước khi được dệt kim hoặc dệt thoi. GET có các sản phẩm với độ cường lực từ 50 kN/m đến 300 kN/m, như các loại vải địa kỹ thuật GET 10, GET 20, GET 30, GET 100, GET 200…
• Vải địa kỹ thuật dệt PP là sản phẩm được dệt từ sợi PP, thường được đan theo hướng ngang dọc và có cấu trúc chủ yếu là các sợi màng PP.

3.4. Ứng dụng

• Dùng trong các công trình cầu đường, thủy lợi như cầu cảng, hồ cảnh quan…
• Dùng trong sản xuất dân dụng như tấm lót trong ô tô, da giày, tấm lọc cát…
• Dùng để gia cố nền đất yếu ở các khu vực như ao bùn, bồn bể, đầm phá…

4. Lợi ích khi dùng

• Tăng tuổi thọ của công trình
• Giảm độ dốc mái lớp đất đắp của yêu cầu kỹ thuật và tăng tính ổn định
• Giảm độ sâu đào đắp vào các lớp đất yếu
• Dễ dàng thi công, không yêu cầu nhiều máy móc
• Gia cố chắc chắn các lớp đất đắp
• Giá thành thấp, tiết kiệm chi phí
• Gia cường nền đất yếu

5. Cách thức thi công vải địa

Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng, vật tư

• Lựa chọn vải địa có độ cường lực phù hợp với điều kiện địa chất của công trình.
• Bạn cần tư vấn về việc sử dụng loại vải địa nào cho hợp lý, đảm bảo chất lượng và giá thành thì có thể liên hệ với Germina để nhận được sự hỗ trợ tốt nhất.
• Chuẩn bị nền đường: làm phát quang những bụi rậm, dãy cỏ, cây cối trong khu vực thi công. Đào sâu gốc cây khoảng 0.6m dưới mặt đất. Nền đất cần có độ dốc để dễ thoát nước khi trời mưa.
• Làm sạch mặt bằng trước khi trải vải địa kỹ thuật, loại bỏ các vật sắc nhọn và làm phẳng bề mặt.
• Trải vải địa kỹ thuật theo chiều dọc của tuyến đường và vải địa dệt theo hướng vuông góc với tuyến đường.

Bước 2: Trải vải địa kỹ thuật

• Trước khi trải vải phải làm sạch mặt bằng bằng cách loại bỏ các vật sắc nhọn, dọn sạch gốc cây và đào đắp đạt độ cao thiết kế.
• Khi sử dụng vải địa để ngăn cách, trải hướng cuộn của vải phải trùng với hướng di chuyển chính của thiết bị thi công. Khi sử dụng vải địa để gia cố, phải trải hướng cuộn của vải theo chiều vuông góc với tuyến đường. Kéo thẳng các nếp nhăn, nếp gấp của vải và cố định bằng ghim sắt hoặc cọc gỗ, bao cát để đảm bảo không bị nhăn hoặc dịch chuyển khi trải vải và đắp đất lên.
• Sau đó, kiểm tra và nghiệm thu kết quả trải vải trước khi lắp đất. Nếu phát hiện vải bị hư hỏng và sau khi được phê duyệt bởi người giám sát, có thể sửa chữa bằng cách thay thế hoặc trải thêm một lớp vải khác lên vị trí hư hỏng, với chiều rộng phủ ra ngoài không nhỏ hơn chiều rộng mép quy định.
• Trong trường hợp không có quy định cụ thể từ thiết kế, thời gian tối đa từ khi trải vải cho đến khi đắp đất phủ kín mặt vải không được vượt quá 7 ngày. Đồng thời, không cho phép các thiết bị thi công đi lại trực tiếp trên mặt vải.
• Nếu không có quy định cụ thể trong thiết kế, chiều dày của lớp đắp đầu tiên trên mặt vải không nên ít hơn 300 mm. Cần lựa chọn trọng lượng thiết bị thi công phù hợp với điều kiện thực tế của nền đất để giảm thiểu vết lún của bánh xe trên lớp đắp đầu tiên, không vượt quá 75 mm, nhằm giảm thiểu sự xáo trộn và phá hủy của nền đất yếu bên dưới.
• Lớp đắp đầu tiên trên mặt vải cần được đầm sơ bộ bằng bánh xích của máy ủi, sau đó đầm bằng lu rung cho đến khi đạt được hệ số đầm chặt yêu cầu. Đối với nền đất yếu, hệ số đầm chặt của lớp đầu tiên nên nhỏ hơn so với các lớp đắp phía trên khoảng 5%.

Bước 3: Nối vải bằng máy may chuyên dụng

• Sử dụng chỉ là sợi tổng hợp như polypropylene, polyamide hoặc polyester.
• Để đảm bảo chất lượng, cường độ kéo của các mối nối phải đạt ít nhất 50% cường độ kéo của vải (theo tiêu chuẩn ASTM D 4595).
• Khoảng cách giữa các mũi chỉ từ 7mm đến 10mm và đường may phải ở mặt trên để tiện quan sát và kiểm tra sau khi trải vải.
• Trong trường hợp sử dụng vải làm lớp phân cách trong công trình cắm bấc thấm, cọc cát hoặc giếng cát, các mối nối phải đạt cường độ kéo ít nhất là 70% so với cường độ kéo của vải (theo tiêu chuẩn ASTM 4595).
• Đối với vải gia cường phải may nối. Cường độ kéo của các mối nối không thể nhỏ hơn 50% của cường độ kéo vải theo chiều khổ vải và không thể nhỏ hơn 70% theo chiều cuộn vải (thử nghiệm theo ASTM D 4595).

====

Germina hy vọng bài viết này sẽ cung cấp được nhiều thông tin hữu ích cho bạn về vải địa kỹ thuật. Nếu bạn cần tư vấn thì hãy liên hệ đến số Hotline: 0966 295 785 để Germina hỗ trợ nhé!

Xem thêm: Vải địa kỹ thuật ART7