จีโอเซลล์พลาสติก
คำอธิบายโดยย่อ:
แผ่นใยสังเคราะห์พลาสติกเป็นวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างสามมิติคล้ายรังผึ้ง ทำจากวัสดุพอลิเมอร์ มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมโยธาหลากหลายสาขา เนื่องจากมีประสิทธิภาพและคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม
แผ่นใยสังเคราะห์พลาสติกเป็นวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างสามมิติคล้ายรังผึ้ง ทำจากวัสดุพอลิเมอร์ มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมโยธาหลากหลายสาขา เนื่องจากมีประสิทธิภาพและคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม
วัสดุและโครงสร้าง
- ส่วนประกอบของวัสดุ: โดยทั่วไปแล้ว แผ่นใยสังเคราะห์สำหรับป้องกันดินถล่ม (geocell) ทำจากโพลีเอทิลีน (PE) หรือโพลีโพรพีลีน (PP) โดยมีการเติมสารป้องกันการเสื่อมสภาพ สารดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต และสารเติมแต่งอื่นๆ กระบวนการผลิตใช้วิธีการขึ้นรูปด้วยการอัดรีด การเชื่อมด้วยคลื่นอัลตราโซนิค หรือการเชื่อมด้วยความร้อน วัสดุเหล่านี้มีความทนทานต่อการกัดกร่อน การสึกหรอ และสภาพอากาศได้ดี ทำให้แผ่นใยสังเคราะห์สำหรับป้องกันดินถล่มสามารถคงประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียรในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่แตกต่างกันได้เป็นเวลานาน
- รูปทรงเซลล์: จีโอเซลล์มีโครงสร้างเซลล์สามมิติที่ดูคล้ายรังผึ้ง ประกอบด้วยหน่วยเซลล์ที่เชื่อมต่อกันเป็นชุด โดยแต่ละหน่วยเซลล์มักมีรูปทรงหกเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัส ความสูงของเซลล์โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 50 มม. ถึง 200 มม. และสามารถปรับแต่งขนาดเฉพาะได้ตามความต้องการจริงของโครงการ
หลักการทำงาน
- ผลของการยึดตรึงด้านข้าง: เมื่อวางแผ่นใยสังเคราะห์ (geocells) บนฐานราก ความลาดชัน หรือตำแหน่งอื่นๆ และเติมวัสดุลงไป ผนังด้านข้างของเซลล์จะออกแรงยึดตรึงด้านข้างต่อวัสดุที่เติมลงไป จำกัดการเคลื่อนที่ด้านข้างของวัสดุ และทำให้วัสดุอยู่ในสภาวะความเค้นสามทิศทาง ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงเฉือนและความสามารถในการรับน้ำหนักของวัสดุที่เติมลงไป
- ผลจากการกระจายแรง: แผ่นใยสังเคราะห์สามารถกระจายแรงกดที่กระจุกตัวอยู่บนพื้นผิวไปยังพื้นที่ที่กว้างขึ้นได้อย่างสม่ำเสมอ ช่วยลดแรงกดบนฐานรากหรือโครงสร้างด้านล่าง ทำหน้าที่เสมือน "แผ่นรองรับ" ที่ช่วยกระจายแรงกดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดความเสี่ยงของการทรุดตัวไม่สม่ำเสมอของฐานราก
ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ
- ความแข็งแรงและความเสถียรสูง: วัสดุเหล่านี้มีความแข็งแรงต่อแรงดึงและแรงอัดค่อนข้างสูง และสามารถรับน้ำหนักได้มากโดยไม่เสียรูปหรือเสียหายได้ง่าย ประสิทธิภาพยังคงเสถียรในระยะยาว ช่วยยึดตรึงวัสดุที่บรรจุอยู่ภายในและกระจายแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ความยืดหยุ่นที่ดี: ด้วยความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง วัสดุเหล่านี้สามารถปรับตัวให้เข้ากับการเสียรูปเล็กน้อยและการทรุดตัวที่ไม่สม่ำเสมอของฐานรากหรือความลาดชันได้ดี เข้ากับฐานรากได้อย่างลงตัว และจะไม่ทำให้วัสดุแตกหักหรือเสียหายเนื่องจากการเสียรูปของฐานราก
- ความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานต่อสภาพอากาศ: วัสดุเหล่านี้มีความทนทานต่อสารเคมี เช่น กรดและด่างได้ดี และไม่ถูกกัดกร่อนได้ง่ายจากสารเคมีในดิน ในขณะเดียวกัน ยังสามารถทนต่ออิทธิพลของปัจจัยทางธรรมชาติ เช่น รังสีอัลตราไวโอเลตและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และคงประสิทธิภาพที่ดีภายใต้สภาวะการใช้งานกลางแจ้งในระยะยาว
- การก่อสร้างที่สะดวก: น้ำหนักเบา ขนส่งและติดตั้งง่าย สามารถตัดและต่อได้ในสถานที่ก่อสร้างตามความต้องการ ความเร็วในการก่อสร้างสูง ซึ่งสามารถลดระยะเวลาโครงการและลดต้นทุนการก่อสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ขอบเขตการใช้งาน
- วิศวกรรมถนน: ใช้สำหรับเสริมความแข็งแรงของชั้นฐานและชั้นรองพื้นถนน ช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักและความมั่นคงของถนน ลดการเกิดรอยแตกและร่องลึกบนถนน และยืดอายุการใช้งานของถนน นอกจากนี้ยังใช้ในชั้นรองพื้นทางรถไฟเพื่อเพิ่มความมั่นคงโดยรวมของชั้นรองพื้นและป้องกันการทรุดตัวและการพังทลายของลาดดิน
- วิศวกรรมการอนุรักษ์น้ำ: ในโครงการอนุรักษ์น้ำ เช่น เขื่อนและริมตลิ่งแม่น้ำ มีการใช้แผ่นใยสังเคราะห์เพื่อป้องกันและยับยั้งการกัดเซาะลาดชัน โดยการวางแผ่นใยสังเคราะห์บนพื้นผิวลาดชันและเติมด้วยดินปลูกพืช จะช่วยป้องกันการกัดเซาะจากฝนและกระแสน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังเอื้อต่อการเจริญเติบโตของพืช ทำให้เกิดบทบาทในการปกป้องลาดชันเชิงนิเวศ
- วิศวกรรมอาคาร: ในการปรับปรุงฐานรากของอาคาร เช่น ฐานรากอ่อนและฐานรากดินขยายตัว แผ่นใยสังเคราะห์ (geocells) สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของฐานราก เพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานราก และควบคุมการเสียรูปของฐานรากได้









