Tough Cell ir augstas veiktspējas ģeošūna, kas strukturēta polimēru materiāla 3D šūnas formā. Tough Cell šūnu norobežošanas sistēma nodrošina vienādu slodzes sadalījumu, palielina seguma slāņa stiprību un pastiprina zemas stiprības un viegli iegūtas pildvielas, piemēram, smiltis, vietējās augsnes vai otrreizēji pārstrādātus materiālus. Tough Cell ģeošūnas ir izgatavotas no jauna polimēra sakausējuma, ko sauc par Neoloy®; tās ir īpaši izstrādātas ģeošūnas, kas atzītas par pārākām, salīdzinot ar jebkuru citu ģeošūnu vai šūnu hermetizācijas produktu. Tough Cell ļauj būvēt izturīgākus ceļus, vienlaikus samazinot projekta īpašuma kopējās izmaksas (TCO) pat par 60%.
Tough Cell sloksnes tiek sametinātas kopā, izveidojot medus šūnu tipa polimēru šūnu sekciju, kas izklāta un piepildīta ar granulveida pildvielu, radot pastiprinātu kompozītu “matraci”, ko izmanto daudzpusīgai augsnes stabilizēšanai un pastiprināšanai, tostarp vietēja mēroga ceļiem ar segumu un bez, pievedceļiem, smago kravu izvedceļiem, kalnrūpniecības ceļiem, dzelzceļiem, konteineru un smagās tehnikas pagalmiem, nogāzēm, kanāliem, atbalsta sienām un ainavām. Šī tehnoloģija ir ieteicamā izvēle daudzās rūpniecības nozarēs, tostarp naftas un gāzes, mežizstrādes, kalnrūpniecības, militāros un citos augsnes pastiprināšanas projektos, it īpaši uz mīkstām augsnēm, kūdras, uzbriestošiem māliem un mūžīgā sasaluma.
Tough Cell ir rakstaina ģeošūnu struktūra, kas veidota tā, lai sadalītu vertikālo slodzi lielākā platībā, tāpēc tiek samazināta spriedze vienā punktā un līdz maksimumam palielināta konstrukcijas nestspēja. Šo mehānismu sauc par “kūļa efektu”. Kraujot svaru vertikāli uz ģeošūnas, virs mīkstās augsnes izveidojas puscieta plātne kas vienmērīgi sadala slodzi un samazina spiedienu uz grunts pamatni. Šis efekts tika rūpīgi un plaši testēts Kanzasas Universitātē un Indijas Tehnoloģiju institūtā Madrasā.
Tough Cell kūļa efekts
Pirmās šūnu ieslēguma sistēmas izstrādāja ASV Inženieru korpuss taktiskam militāram pielietojumam. Pirmie 3D medus šūnu tipa režģi tika izgatavoti no alumīnija, un to mērķis bija sadalīt vertikālās slodzes un uzlabot mīksto augšņu nestspēju, kā pildvielu izmantojot tādus materiālus kā smiltis krasta placdarmos, un izveidot pagaidu pārejas ceļus militārajiem transportlīdzekļiem un piegādes transportam. 70. gadu beigās alumīnijs tika aizstāts ar liela blīvuma polietilēna (HDPE) polimēru, jo tas nodrošināja salīdzinoši mērenas izmaksas un elastību, iepakojot materiālus transportēšanai un tos uzklājot. Ceļu pastiprināšanai bija nepieciešams risinājums ar pierādītu ilgtermiņa izturību, lai tas būtu piemērots nepārtrauktai lielai slodzei, kas raksturīga noslogotām automaģistrālēm, dzelzceļam, ostām un lidostām.
gadā tika uzsākta ambicioza pētniecības un attīstības programma, lai izveidotu nanopolimēru inženierijas sakausējumu, kas nodrošinātu sabiedriskajam transportam un transporta nozarei nepieciešamo ilgstošo veiktspēju. Rezultāts bija Neoloy® – jauns polimēru sakausējums (NPA) no poliestera / poliamīda nanošķiedrām, kas izkliedētas polietilēna matricā, kura izstrādāta tā, lai uzlabotu ģeošūnas ilgtermiņa stingrību un ilgtermiņa izmēru stabilitāti (LTDS). Neoloy ir patentētos procesos ražots nanotehnoloģiju materiāls, kurā apvienots polietilēna plastiskums un poliamīdu stabilitāte un izturība.
Šūnu izmēru stabilitāte, mainoties temperatūrai
Ģeošūnu iestrāde esošajās seguma projektēšanas metodēs
Ģeošūnu bāzes projektēšana segumu pastiprināšanai un/vai grunts pamatnes stabilizācijai ir balstīta uz seguma struktūru trieciena stingrumu. Pamatojoties uz visaptverošu pētījumu, kas veikts par NPA ģeošūnām, pierādītās vērtības tika izmantotas, lai izstrādātu ģeošūnu modelēšanas tehniku un integrētu tās standarta mehāniski empīriskajās projektēšanas metodēs, piemēram, slāņveida elastīgajā modelī. Šajā sadaļā aprakstītas projektēšanas metodes, ko izmanto NPA ģeošūnām un kas ir pieminētas starptautisko standartu projektēšanas rokasgrāmatās, piemēram, Nīderlandes un ISO.
Moduļa uzlabošanas koeficients (MIF)
Moduļa uzlabošanas koeficients (MIF) tiek noteikts laboratorijā un pilna apjoma testēšanā, kā rezultātā tiek iegūti empīriski apstiprināti skaitļi [9][24][25]. Uzlabošanas apjoms ir atkarīgs no ģeošūnas ģeometrijas, ģeošūnas materiāla īpašībām, pildvielas moduļa un dziļuma un grunts pamatnes slāņa (SIF) atbalsta. Attiecība starp palielināto pamatkārtas moduli, kas radies ģeošūnu pastiprinājuma dēļ, salīdzinot ar parasto nepastiprināto moduli, ir definēta kā moduļa uzlabošanas koeficients (MIF), kas izteikts ar šādu formulu:
Augsnes norobežošana Tough Cell šūnveida ģeometrijā ir tas, kas nodrošina spēcīgu struktūru pat tad, ja tiek izmantotas mīkstas augsnes.
Slodzes sadalījums, kas attēlo šūnu ierobežošanas efektu ar Neoloy ģeošūnu un bez tās
Tabula 2.5 – Pastiprinājuma ģeošūnu globālās īpašības*
| Īpašums | Vienība | Pārbaudes metode | Vērtība |
| Dynamic stiffness modulus (net) (DMA-test) | MPa | EN-ISO 6721-1 ASTM E2254 | ** |
| Cumulative plastic distortion (SIM test) | % m/m | ASTM D6992 | <3 |
| Tensile force, non-perforated cell wall (wide width) | kN/m | EN-ISO 10319 | 20-29 |
| Tensile force, perforated cell wall (wide width) | kN/m | EN-ISO 10319 | 16-25 |
| UV and Oxidation resistance (High-Pressure Oxidative Induction Time (HPOIT) at 150°C | minutes | ASTM D5885 | > 400 |
* values available only for geocells with rigid cell walls
** values depend on the application
Tehnisko specifikāciju dokumentus lejupielādējiet šeit: