Vốn chẳng phải là loại chất liệu chuyên về may mặc, vải địa kỹ thuật vẫn là cái tên được rất nhiều người biết tới. Vốn là một loại vật tư cầu đường, loại vải này ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đời sống như thủy lợi, môi trường, giao thông… với nhiều ưu thế vượt trội. Vậy vải địa kỹ thuật là gì? Chúng có những đặc điểm gì phù hợp để sử dụng như vật liệu thi công? Chúng được chia làm mấy loại? Cách bảo quản ra sao? Hãy cùng đọc thêm qua bài viết sau đây nhé!
Bạn đang xem bài viết: Vải địa kỹ thuật là gì? TOP 10 điểm đặc biệt của loại vải này
Nội Dung Chính
Vải địa kỹ thuật là gì?
Vải địa kỹ thuật tiếng Anh là Geotextile fabric. Đây chính là một loại vải đáng chú ý được dùng trong thi công nền móng, đường xá, đê điều. Loại vải này là một công cụ hỗ trợ đắc lực trong thi công đường xá, đắp đê mà không mất quá là nhiều công sức và khoản chi. Có thể nói loại vải này như một bước gia cố chắc chắn cho nền móng tạo ra.
Trong thực tế, mỗi đoạn đường được thi công đều phải tính toán kỹ lưỡng về chất lượng đất, dòng chảy của nước,… để không làm liên quan đến độ bền và chất lượng của công trình. Nếu như bạn xây nhà trên nền đất yếu thì sẽ có thể bị sụt lở rất cao do phần móng không thể chịu nổi trọng tải của cả một ngôi nhà. Làm đường, đê cũng vậy, thường nhật những phương tiện giao thông đều tác động các lực khác nhau lên mặt đường, bởi vậy nên có sự củng cố vững chắc để không xuất hiện những điều đáng tiếc.
Bởi vậy, người ta đề ra tiêu chuẩn vải địa kỹ thuật chung để những công trình thi công có khả năng gắn vào đấy để thẩm định chất lượng, đó là tiêu chuẩn TCVN 9844:2013. Tiêu chuẩn này quy định những chỉ số, cấu tạo, cách thức làm thi công vải địa kỹ thuật phải đạt chuẩn để đảm bảo công trình có thể lâu bền hơn, chắc chắn hơn.
Ngoài ra, chuẩn mực thi công nghiệm thu vải địa kỹ thuật của mỗi công trình đều phải đủ hai điều: bảo quản vải và công tác trải vải. Vải phải được bảo quản nơi khô ráo, tránh ấm mốc và các tác nhân hóa học, bức xạ. Khi thi công trải vải phải làm tuần tự theo 3 bước: phát quang cây cối, đất đá; trải vải và cuối cùng là lấp đất, sỏi lên trên cùng. Từ những bước cơ bản mà mỗi công trình sẽ có những quá trình nhỏ khác nhau.
Lịch sử vải địa kỹ thuật
Để nói về vai dia ky thuat trước hết ta phải tìm hiểu về lịch sử của nó: có từ khi nào, vì sao lại xuất hiện và du nhập về đất nước ta trong thời gian nào?
Theo tài liệu chính thức từ Viện khoa học và Kỹ thuật địa chất Việt Nam, vải địa kỹ thuật được đưa vào sử dụng từ những năm 50 của thế kỷ trước. Tuy vậy, chỉ đến khi dùng tại Florida vào năm 1958 thì loại vải này mới được ghi nhận kỹ lưỡng hơn. Lúc đó, người ta mới chỉ sử dụng vải địa kỹ thuật như một tấm lọc nước, tạo điều kiện cho nước được thoát ra phía dưới và cản lại sỏi, đá bên trên.
Cùng thời điểm đó tại Mỹ, một kiến trúc sư có tên là RJ Barrett đá nghiên cứu và sử dụng vải địa kỹ thuật trong một công trình nhỏ, nhằm giảm mức độ xói mòn của tường bê tông, phía chân tường được gia cố thêm những tảng đá lớn. Tuy vậy, ông thường không thể tính toán được hết lực chảy của nước và dẫn đến khi lượng mưa quá là nhiều, các chân tường dần lộ ra điểm yếu và mất đi kết cấu ban đầu. Đây được cho là thí nghiệm vải địa kỹ thuật đầu tiên và góp một phần cho những nghiên cứu sau này.
Đến năm 1968, một công ty chuyên sản xuất vật liệu xây dựng tại Pháp đã cho ra mắt một loại vải kỹ thuật mới, đó là vải địa kỹ thuật không dệt. Mục đích chủ yếu của lần nghiên cứu này là để xây dựng một cái đập tại Pháp vào năm 1970.
Quay trở lại Việt Nam, vải địa kỹ thuật được du nhập vào nước ta từ những năm cuối của thập niên 90, thế nhưng được nhập khẩu mạnh nhất vào những năm 2003 cho đến nay. Năm 2005, nước ta đã có khả năng tự sản xuất vải địa kỹ thuật nên không còn phụ thuộc quá nhiều vào thị trường nhập khẩu.
Xem thêm bài viết: Vải tuyết mưa là gì? 8 điều cần lưu ý khi chọn vải tuyết mưa
Cấu tạo của vải địa kỹ thuật
Tùy theo hợp chất và cách cấu tạo mà mỗi loại vải địa kĩ thuật có những đặc tính cơ lý hóa như sức chịu kéo, độ dãn, độ thấm nước, môi trường thích nghi không giống nhau.
Hầu hết các sản phẩm hiện diện tại Việt Nam đều được chế tạo bằng polyester và polypropylen. Vải địa kĩ thuật được chia làm ba nhóm chính dựa theo cấu tạo sợi: dệt, không dệt và vải địa phức hợp.
Đặc điểm của vải địa kỹ thuật dệt
- Cường độ chịu kéo cao (từ vài chục đến vài trăm kN/m).
- Độ giãn dài thấp (<25%).
- Kích thước ổn định và có khả năng tiêu thoát nước.
Vải địa kỹ thuật dệt có dạng cuộn, nên rất dễ vận tải, công tác thi công đơn giản, giúp tiết kiệm khoản chi thi công.
Có những loại vải địa kỹ thuật nào?
Vải địa kỹ thuật dệt
Vải địa kỹ thuật dệt được dệt từ các sợi polyester và polypropylen theo các chiều ngang, dọc liền nhau. Tương đương như cách dệt vải mặc. Đây là loại vải kỹ thuật đầu tiên và là tiền đề cho những loại vải sau này.
Loại vải này gồm có đủ 3 công dụng căn bản là gia cường, phân tách, lọc nước. Về chỉ số, vải dệt có cơ lý lớn hơn 25-600KN/m, độ giảm dài dưới 25%, do đó không bền khi có tác động lực, đơn giản bị dịch chuyển. Cùng với đó là khả năng thoát nước không được đánh giá cao.
Vải địa kỹ thuật không dệt
Vải địa kỹ thuật không dệt dùng các chất dính, nóng hoặc dùng kim dùi để nối các sợi vải với nhau.
Về cơ lý, vải không dệt có lực kéo đứt dưới 30KN/m, độ giảm dài từ 40% trở lên so sánh với kích thước ban đầu. Kích thước các lỗ tương đối đồng đều, khít và có thể thoát nước theo chiều dọc, chiều ngang. Vải có màu trắng, xám tro, giá thành rẻ, dễ ứng dụng trong các công trình tại đất nước ta.
Vào thời điểm hiện tại có hai loại vải không dệt phổ biến là vải ART và vải TS.
Vải địa kỹ thuật phức hợp
Là sự cộng hưởng chặt chẽ của vải dệt và không dệt. Vải phức hợp kế thừa những ưu điểm của 2 loại vải trên và cho ra một sản tính chất lượng cao.
Vải phức hợp được sản xuất dựa trên nguyên lý may thêm những bó sợi chịu lực bên trên bề mặt vải không dệt. Vì lẽ đó vô cùng lâu bền dưới tác động lực mạnh. Loại vải này phù hợp cho những công trình trên nền đất rất yếu, khó thực hiện và không sử dụng được vải dệt, không dệt.
Chức năng của vải địa kỹ thuật dệt
Ổn định và gia cường nền đất yếu
Sự vững chắc của một công trình bị chi phối trực tiếp bởi kết cấu thiết kế. Mà trong đó phần kết cấu hạ tầng là một nền tảng của toàn bộ thiết kế. Những công trình vững chắc, lâu bền cần phải được xây dựng trên một nền móng vững chắc. Tuy nhiên sẽ vô cùng chông gai nếu công trình đó được đặt tại một khu vực địa chất yếu.
Công việc trước tiên mà công trình ở những nơi này cần phải làm là tìm giải pháp gia cố nền đất, và vải địa kỹ thuật chính là phần trong phương án gia cố hiệu quả vào thời điểm hiện tại.
Nếu vẫn chưa có lớp vải địa kỹ thuật dệt giúp gia cường, lớp cát đá thô sẽ tác động trực tiếp lên nền đất khiến cho nền đất mềm bị biến dạng. Do vậy cần trải một lớp vải dệt trước khi rải sỏi, đá trên nền đất yếu.
Vải dệt trải lên bề mặt nền đất mềm sẽ làm nền đất ổn định và kiểm soát sự biến dạng của đất theo hai cách:
- Sức căng của vải địa kỹ thuật dệt sẽ chia nhỏ sức ép của lớp đất thô để ngăn không cho đất bị đào thành những hốc nhỏ.
- Sự trao đổi qua lại giữa vải dệt và đất xung quanh làm ra lực ma sát để hạn chế sự di chuyển của đất và gia cường cho đất.
Phân cách và ổn định mương rãnh
Vải địa kỹ thuật dệt được giới chuyên ngành thiết kế dùng trong công tác xây dựng với mục tiêu phân tách các lớp tạo ra, giúp bảo vệ các tầng kiến trúc. Quan trọng là trong thi công bộ máy ống thoát nước ngầm, việc chôn ống ngầm cần được bảo đảm sự ổn định của ống theo thời gian. Vì vậy cần dùng vải địa kỹ thuật dệt trước khi lấp đầy bằng đất mịn, sức căng của vải dệt tạo ra độ bền hỗ trợ hướng lên phía trên giữ chặt đường ống đã được lấp đầy sỏi vào các khoảng trống ở giữa. Cùng lúc đó lớp vải dệt còn là lớp phân cách giữa lớp đất mịn sử dụng để san lấp và lớp đất thô tự nhiên.
Lọc và thoát nước
Vải địa kỹ thuật dệt đóng vai trò như một hệ lọc với các chỉ tiêu lý học và thuỷ lực học như hệ số thấm, tốc độ dòng chảy cao. Kích thước lỗ của vải cho phép nước đi qua mà vẫn giữ lại các hạt đất và không bị lấp tắc.
Chống xói mòn
Một lớp sỏi hoặc đá hộc thường được dùng để chống xói mòn cho bờ sông và bờ biển. Vải dệt có thể được thi công giữa lớp đá và lớp đất dưới đây giữ cho đất không bị xói mòn trước sự tấn công của sóng biển.
Xem thêm bài viết : Vải mango là vải gì? 7 bí mật về vải mango có thể bạn chưa biết
Ứng dụng vải địa kỹ thuật
1. Trong giao thông vải địa kĩ thuật APT của Thái Châu có thể giúp tăng độ bền, tính ổn định cho các tuyến đường đi qua những khu vực có nền đất yếu như đất sét mềm, bùn, than bùn…
2. Trong thủy lợi, sử dụng che chắn bề mặt vách bờ bằng các ống vải địa kĩ thuật độn cát nhằm giảm nhẹ tác động thủy lực của dòng chảy lên bờ sông. Còn trong xây dựng, sử dụng để gia cố nền đất yếu ở dạng bấc thấm phần mềm trong nền móng…
3. Trong các công trình bảo vệ bờ (đê, kè,…) vải địa kỹ thuật được sử dụng thay cho tầng lọc ngược ngược, có tác dụng hạ thấp mực nước ngầm vẫn đảm bảo giữ cốt liệu nền khỏi bị rửa trôi theo dòng thấm.
Các tiêu chuẩn thiết kế với vải địa kỹ thuật:
- Vải có khả năng chống hư hỏng trong thi công và lắp đặt
- Vải có các đặc điểm thích hợp về lọc ngược và thoát nước
- Độ bền cao khi tiếp xúc với ánh sáng
Ích lợi khi sử dụng vải địa kỹ thuật
- Cho phép tăng cường lớp đất đắp bằng việc tăng khả năng tiêu thoát nước.
- Giảm chiều sâu đào vào các lớp đất yếu.
- Giảm độ dốc mái lớp đất đắp yêu cầu và tăng tính ổn định của chúng.
- Duy trì được tốc độ lún đều của các lớp đất, đặc biệt trong vùng chuyển tiếp.
- Cải thiện các lớp đất đắp và kéo dài tuổi thọ công trình.
Một vài cách bảo quản vải địa kỹ thuật
- Trong thời gian lưu giữ, các cuộn vải cần phải được bao gói và để cách khỏi nền đất ẩm ướt
- Có những cách thức làm che chắn thích hợp để ngăn ngừa những hư hỏng do môi trường, khí hậu, hóa chất và nhiều thành tố khác
- Không để vải ART 25 dưới ánh nắng mặt trời quá 500h
Tổng kết
Mong rằng những sẻ chia trên có thể giúp bạn có thêm những kiến thức hữu ích để có thể lựa chọn, phân biệt cũng như bảo quản chất liệu vải địa kỹ thuật một cách rõ ràng nhất.
Nguồn: Tổng hợp
