История производства нетканых материалов для дорожного строительства в России началась в 1970-х, когда институт ДорНИИ разработал инновационный материал, получивший впоследствии название «Дорнит». Это были первые попытки создать синтетическое полотно, которое могло дренировать почву при строительстве дорог. Однако сегодня и сам материал претерпел массу изменений, и вся отрасль производства нетканых геотекстильных материалов кардинально изменилась.
Первый нетканый геотекстиль появился в начале 1950-х годов во Франции, его использовали для берегоукрепления при возведении дамб и плотин.
Буквально за пару лет материал хорошо себя зарекомендовал, и в середине 1960-х люксембургская компания DuPont наладила производство своего модернизированного нетканого геотекстиля. Новый материал из полипропиленовых волокон получился настолько инновационным и экономически выгодным, что области его использования серьезно расширились. В частности, его начали применять в автодорожном строительстве. Нетканый геотекстиль оказался чрезвычайно практичен для организации дренажной системы дорожного покрытия, фильтрации грунтов дренажной системы, разделения/ стабилизации слоев дорожной одежды и прочих грунтовых операций.
Известно, что в советское время широкое распространение получил геотекстиль нетканый «Дорнит», разработанный в 1977 году в институте ДорНИИ и затем выпускавшийся на предприятиях «Союзглаввторсырья». Для его производства использовали первичные промышленные отходы лавсановых и полиамидных волокон, нити из полипропилена, скрепленные термическим или механическим способом. Были известны такие марки, как «Дорнит» Ф-1, Ф-2, Ф-3.
Дух времени диктовал глобальную задачу – строительство дорог, пригодных к эксплуатации многие годы. Как ни странно, «Дорнит» прекрасно подходил на роль инструмента, обеспечивающего безопасность и долговечность дорог. Материал обладал высокой прочностью, эластичностью, гидрофобностью, а также стойкостью к агрессивным средам.
На смену «Дорниту» пришли новые геосинтетические материалы (хотя его до сих пор можно встретить в проектных сметах). Производители геосинтетических материалов следят за технологическим прогрессом: строятся современные заводы, осваиваются новые методы производства. Сегодня самый прогрессивный метод производства нетканого геотекстиля – технология «Спанбонд» (spunbond – англ.), которая также известна как фильерный способ производства нетканых материалов.
Технология «Спанбонд» заключается в непосредственном формовании синтетических нитей из расплава полипропилена с одновременной укладкой их в холст и последующим соединением механическим способом. Механическое скрепление холста производится в два этапа на иглопробивных машинах. Для производства материала самого высокого уровня технология «Спанбонд» использует только качественное сырье – 100-процентный первичный полипропилен.
Благодаря этому геотекстиль имеет более высокие показатели: химическую и биологическую стойкость к агрессивным средам, прочность на разрыв, гидрофобность, высокую работоспособностью при циклическом процессе заморозки-разморозки, воздухо- и водопроницаемость.
В автодорожном строительстве нетканое геополотно, произведенное по технологии «Спанбонд», выполняет функции разделения на контакте слоев грунта или зерновых материалов с различным гранулометрическим составом, фильтрации грунта, создания слоя дренажного фильтра и регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна в виде водонепроницаемых и капилляропрерывающих прослоек. Все это в конечном итоге увеличивает сроки эксплуатации объекта до 25 лет.
Эффективность нового материала подтверждают исследования авторитетных отраслевых институтов. Например, АНО «Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса» (НИИ ТСК) опубликовал исследование, по результатам которого кардинально пересмотрены параметры оценки качества геосинтетических материалов. Данные из исследования НИИ ТСК показывают, что материал из вторичного полиэфирного текстиля достигает разрывной нагрузки 13 кН/м при плотности 400 г/м2.
Для материала, изготовленного из полипропилена по технологии «Спанбонд», аналогичное значение разрывной нагрузки достигается при вдвое меньшей плотности – 200 г/м2. Иными словами, современный материал имеет большую прочность при меньшей поверхностной плотности. Это указывает на его технико-механические и экономические преимущества перед подобными материалами.
Со временем изменились нормативы и требования к геосинтетическим материалам. За последние годы регуляторы отрасли Росавтодор и ГК «Автодор» при активном участии научного и отраслевого сообществ проделали большую работу по разработке и совершенствованию нормативно-технических документов в области геосинтетических материалов.
Одно из ключевых направлений деятельности регуляторов – уход от техникомеханического параметра «поверхностная плотность», который нередко выступает ключевым при выборе материала проектными организациями. Опираясь на труды научного сообщества (например, того же НИИ ТСК), регуляторы пришли к выводу, что параметр «поверхностная плотность» устарел.
Ни один нормативный документ, регулирующий порядок использования геосинтетических материалов в дорожных конструкциях, не содержит понятия «поверхностная плотность». Его нет в ГОСТ 56419–2015 «Материалы геосинтетические для разделения слоев дорожной одежды из минеральных материалов», где основополагающие параметры – разрывная нагрузка, прочность при статическом продавливании и другие характеристики. Не встречается оно и в ПНСТ 317–2018, где к контролируемым показателям геосинтетических материалов при поставках на объект относятся прочность при растяжении, относительное удлинение при максимальной нагрузке, а также определение прочности при статическом и динамическом продавливании.
Органы экспертизы руководствуются в работе двумя документами: Федеральным законом от 30.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и СП 34.13330.2012 «Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02–85*», в котором указаны геосинтетические материалы без показателя «поверхностная плотность».
В ОДМ 218.2.046–2014 «Рекомендации по выбору и контролю качества геосинтетических материалов, применяемых в дорожном строительстве» заложены параметры и классы, зависящие от прочности при продавливании, и также не упомянута «поверхностная плотность».
Во всех вышеперечисленных документах в качестве ключевых показателей фигурируют прочность, удлинение и стойкость к повреждениям (коэффициенты долговечности). Многие организации еще используют ненормативный параметр «поверхностная плотность» при выборе материала для проектируемых объектов. Однако более жесткое регулирование отрасли, тенденция к которому видна в последние годы, вынудит изменить подход к подбору геотекстиля под задачи каждого конкретного проекта.
За прошедшие 70 лет нетканый геотекстиль зарекомендовал себя как надежный инструмент для строительных работ. За сравнительно небольшой период материал усовершенствовался с точки зрения технико-механических показателей, плотно вошел в нормативную базу, а также нашел широкое применение во многих строительных отраслях.
Сегодня кроме автодорожного строительства нетканый геотекстиль используется при возведении дамб, плотин и прочих гидротехнических сооружений, при прокладке трубопроводов и обустройстве нефтегазовых объектов (в том числе кустов скважин), строительстве железных дорог, организации полигонов твердых бытовых отходов (ТБО) и других областях строительства. Качественные, произведенные по современным технологиям нетканые геотекстильные материалы – это оптимизация сметных затрат, долговечность объектов, а также охрана и защита окружающей среды.