Mik azok a georácsok?

A georácsok geoszintetikus termékek, amelyek síkbeli, nyitott szerkezettel rendelkeznek, és egymásra merőleges hosszanti és keresztirányú bordák rendszeréből állnak. A bordák metszéspontjában a kapcsolódás lehet folyamatos, hegesztéssel, ragasztással vagy összefonással kialakítva.

A georácsok nyílásai általában 10–100 mm méretűek, és lehetővé teszik a talaj/rétegek vagy más geotechnikai anyagok részecskéinek áthatolását a georács nyílásain. Különösen alkalmasak például útépítési rétegekben való alkalmazásra.

A georácsok típusai a gyártási technológia szerint

A georácsoknál – mint minden geoszintetikumnál – a gyártási technológia alapvetően meghatározza a végső tulajdonságokat, és nagymértékben előre jelzi az adott alkalmazásra való alkalmasságot. A gyártási mód szerint megkülönböztetünk monolitikus, extrudált, ragasztott és szövött georácsokat.

Monolitikus georácsok

Ezeket PP vagy HDPE fóliákból készítik, amelyekbe lyukakat ütnek. Az így perforált fóliákat a felhasznált polimer lágyulási pontjáig melegítik, majd megnyújtják, hogy a kívánt alakú nyílások kialakuljanak. A bordák téglalap keresztmetszetűek, a csomópontok pedig erősebbek, mint az egyes bordák.
A monolitikus georácsok merevségükkel, geometriai állandóságukkal és csomóponti szilárdságukkal tűnnek ki. Ezért azonnal aktiválódnak terhelés hatására, minimális szerkezeti alakváltozás mellett. Különösen alkalmasak útépítési rétegekben való alkalmazásra.

Extrudált georácsok

Ezeket forró polimer keverék extrudálásával állítják elő fúvókák rendszerén keresztül. Az egyes polimeráramok félig folyékony állapotban keresztezik egymást, majd vízfürdőben hűtik. A fúvókák távolsága határozza meg a georács nyílásainak méretét és alakját. Az extrudált georácsok merev szerkezetűek, állandó geometriával és viszonylag erős csomópontokkal. A bordák általában lekerekített keresztmetszetűek.

Ragasztott georácsok

Ahogy a név is mutatja, ezek két egymásra merőleges irányban elhelyezett polimer szalagok ragasztásával készülnek. A szalag vastagságának és elrendezésének megválasztásával különböző szilárdságú és nyílásméretű georácsok hozhatók létre. A ragasztás történhet hővel, mechanikusan vagy ragasztóval. A ragasztott georácsok rugalmasak és nagy szilárdságot érhetnek el, azonban a csomópontok gyengesége problémát jelent, mivel külső erők hatására könnyen szétválhatnak.

Szövött georácsok

A szövött georácsokat hasonló módon gyártják, mint a szövött geotextíliákat, ezért sok közös tulajdonságuk van. A ragasztott georácsokhoz hasonlóan a szövött georácsok is jól hajlíthatók, puha, rugalmas szerkezettel rendelkeznek. A csomópontok terhelés hatására könnyen elmozdulnak, a bordák nem tartják meg geometriájukat. Aktiválódásukhoz nagyobb szerkezeti alakváltozás szükséges, mint más típusoknál.

A georácsok szerkezete felhasználás szerint

A szerkezet alapján megkülönböztetjük a georácsokat az alapján, hogy képesek-e a síkbeli terhelés átvitelére.
Eszerint három típus létezik: egyirányú, kétirányú és háromirányú georácsok.

Egyirányú georácsok

Ezeknél a termékeknél a szilárdság egy irányban jelentősen nagyobb, míg a másik irányban lényegesen kisebb. Az erősebb irányt teherhordó iránynak, az ellenkező irányt szerkezeti iránynak nevezzük. Alkalmazásuk: támfalak, meredek rézsűk, csúszásveszélyes területek stabilizálása, töltések alatti konszolidáció.

Kétirányú georácsok

Ezeknél a termékeknél a hossz- és keresztirányú szilárdság közel azonos, így mindkét irányban ellenállnak a terhelésnek. Alkalmazásuk: útépítés, parkolók, burkolt felületek, munkaterületek.

Háromirányú georácsok

A háromirányú georácsok minden irányban hasonló szilárdsággal rendelkeznek, mivel a háromszög alakú nyílások hatszög alakú elrendezésben vannak. Ez gyakorlatilag körkörös feszültségeloszlást biztosít. Alkalmazásuk: mechanikai stabilizálás utak, vasutak és más közlekedési felületek rétegeiben.

Anyagok a georácsok gyártásához

Polipropilén (PP)

A polipropilén a poliolefinek csoportjába tartozó termoplasztikus polimer. Kemény és egyben rugalmas, ezért széles körben használják különféle geoszintetikus termékek gyártásához. Szobahőmérsékleten nagyon ellenálló a lúgokkal, savakkal és a legtöbb kémiai oldószerrel szemben. A polipropilén olvadáspontja 160–170 °C. Ha nem védik UV-elnyelő adalékokkal, UV-sugárzás (beleértve a napfényt) hatására könnyen degradálódhat. Magas hőmérsékleten oxidálódhat, ami gyakori probléma az extrudálás és fröccsöntés során, ezért antioxidánsok hozzáadásával kell védeni.

Nagy sűrűségű polietilén (HDPE)

A nagy sűrűségű polietilén (HDPE) ugyanúgy a poliolefinek csoportjába tartozó termoplasztikus polimer, mint a polipropilén. Ezért hasonló tulajdonságokkal rendelkezik. Rendkívül ellenálló a lúgokkal, savakkal és a legtöbb vegyi anyaggal szemben. Élelmiszerekkel való közvetlen érintkezésre alkalmas, mivel nem mérgező és szagtalan. Olvadáspontja 120–130 °C. UV-sugárzásnak való kitettség esetén UV-elnyelő adalékokkal kell védeni. Az HDPE oxidációra hajlamos, ezért antioxidánsokkal kell stabilizálni.

Poliészter (PET)

A poliészter a polietilén-tereftalátból készült szálak elterjedt megnevezése, amelyet geoszintetikumok gyártásához használnak. A PET-ből készült szálak nagy szilárdságúak, rugalmasak és ellenállnak a nedvességfelvételnek. Lúgos környezetben érzékenyek, ahol degradáció lép fel. Ezért használatkor kerülni kell a geoszintetikumok érintkezését mész, cement, friss beton és más lúgos anyagokkal. Kémiai ellenállás: PET palackok nem alkalmasak erős lúgok oldataihoz, és nem ellenállnak például salétromsavnak sem. Olvadáspontja 250–280 °C.

Polivinil-alkohol (PVA)

A polivinil-alkohol sokféle tulajdonságú polimer. Geoszintetikumok gyártásához nagy szilárdságú PVA-szálakat használnak, amelyeket speciális eljárással állítanak elő. Nagy szilárdsággal, magas rugalmassági modulussal, savakkal, lúgokkal, kopással és napsugárzással szembeni ellenállással rendelkeznek. Ezeknek a kiváló tulajdonságoknak köszönhetően széles körben alkalmazzák ipari szövetekben, építőipari erősítő anyagokban, csomagolóanyagokban, kötelekben és hálókban. Olvadáspontja 200 °C felett van.