Geosintetika važno i/ili novo

Medjunarodno društvo za geosintetiku (IGS) odnedavno ima grupu zaduženu za promociju geosintetike kao održive tehnologije. Geosintetika može dati svoj pozitivan doprinos mnogim od ukupno 17 ciljeva održivog razvoja kako ih definišu Ujedinjene Nacije. IGS je na svom sajtu objavio prvi u nizu kratkih informativnih pamfleta na ovu temu, pod nazivom “Da li ste znali?”, a ja ću se ovde potruditi da objasnim suštinu objavljenog sadržaja i ovog i sledećih pamfleta.

Smatram da je važno prvo definisati značenje izraza “održivi razvoj” jer se sve češće koristi. 

Najbolja definicija data je od strane Brundtlandske komisije još 1987. godine i glasi: Održivi razvoj je razvoj kojim ispunjavamo naše potrebe na način kojim ne ugrožavamo mogućnosti budućih generacija da ispune njihove potrebe.

Smatram da je ova definicija realna i fer jer samo usmerava napredak ljudskog društva ne ograničavajući stepen do kog napredak treba da ide. Jasno je da niko nije spreman, naročito u delovima sveta u razvoju, da odustane od unapredjenja svog blagostanja i komfora zarad blagostanja i komfora budućih generacija, ali je jednako jasno i to da za naš dalji napredak moramo tražiti nove, obzirnije i promišljenije načine. Štaviše u iscrpljivanju kapaciteta planete smo već otišli toliko daleko da pojam “budućih generacija” već obuhvata i nas i našu decu.

Zbog svega rečenog treba pri projektivanju imati na umu da je geosintetika tehnologija koja značajno smanjuje utrošak energije i količinu emitovanih gasova staklene bašte (ili CO2e) tako što:

• smanjuje količinu iskopa postojećeg terena i debljinu nevezanih slojeva
• štedi na transportu materijala poput gline, šljunka, drobljenog kamena…
• olakšava i pojednostavljuje gradnju
• produžava upotrebni vek konstrukcije ili smanjuje učestalost održavanja
• doprinosi proizvodnji i skladištenju čiste (zelene) energije.

Geosintetika na više načina služi za zaštitu podzemnih voda, vodotokova i tla od zagadjenja:

• kao hi sistem kod deponija 
• kao način za obezvodnjavanje i skladistenje mulja
• upijanjem i/ili vezivanjem sprečava migraciju zagadjujućih materija
• pokrivanjem laguna i flotacijskih jalovišta…

Geosintetika čuva vodu za piće npr. zaštitom izvorišta i smanjenjem gubitaka tokom transporta tj. oblaganjem kanala i veštačkih jezera.

Ona smanjuje potrebe za gradjevinskim materijalima poput cementa, čelika i asfalta čija proizvodnja i ugradnja emituju ogromne količine ugljen dioksida i ostalih štetnih gasova sa efektom staklene bašte.

Geosintetika omogućava upotrebu lokalno raspoloživog tla, sigurnu gradnju na inače nepogodnim lokacijama, gradnju u trusnim područjima kao i brzu privremenu i efikasnu trajnu zaštitu od poplava.

Omogućava sigurno skladištenje nuklearnog otpada i jedna je od tehnologija koje mogu imati primenu kod izgradnje nuklearnih elektrana nove generacije. Nažalost svi putevi ka ugljeničnoj neutralnosti i sprečavanju daljeg otopljavanja planete kao neophodnost vide upotrebu neke vrste nuklearne energije.

Upotreba ove tehnologije u većini slučajeva osim uštede prirodnih resursa, energije, smanjenja emisija ugljen dioksida, sprečavanja kontaminacije životne sredine znaci i velike finansijske uštede i zato je njenu primenu potrebno razmotriti u svim infrastrukturnim projektima.

Bavi se geosintetikom od studentskih dana i glavni je “krivac” za moju ljubav prema geosintetici i za njen razvoj kod nas. Sven Schröer je trenutno na poziciji glavnog strateškog direktora HUESKER grupe i to je za mene potvrda da će HUESKER i dalje napredovati na polju geosintetike na pravi način. Iskreno cenim vreme koje je odvojio da sa nama podeli zanimljiva iskustva.

Počela sam da se bavim geosintetikom uz tvoju podršku. Ti si me naučio osnovama i mnogo više od toga, pomogao mi da izaberem pravu literaturu, dogadjaje na koje idem, i iznad svega da razvijam trzište geosintetike u Srbiji. Sve ovo te čini idealnom osobom za razgovor o geosintetici.

• Možeš li nam reći nešto više o tvom inženjerskom obrazovanju i prvom kontaktu sa geosintetikom? Mislim da to nije bilo u Hueskeru?
• Naravno. Započeo sam moje tehničko obrazovanje na Univerzitetu za primenjenu nauku u Münsteru u Nemačkoj. Jedan od mojih profesora bio je prof. dr. ing. J. Müller-Rochholz, koji mi je omogućio da radim u laboratoriji pri univerzitetu. U njoj sam, izmedju ostalog, imao prilike da ispitujem geosintetiku. U laboratoriji sam radio tokom skoro celog perioda studiranja i moja diplomska tema bila je ispitivanje geomreža. Moglo bi se reći da sam privučen 1994. i nikad više nisam napustio industriju geosintetike. Moj prvi posao bio je kod jednog proizvodjača geomreža, pre nego što sam se priključio Huesker-u početkom 2002.
• Kada smo se upoznali već si bio u HUESKER-u i odgovoran izmedju ostalog, i za teritoriju bivše Jugoslavije. Pa onda da počnemo od tvojih prvih utisaka i iskustava sa geosintetikom u Srbiji.
• Tržište u Srbiji bilo je relativno nerazvijeno. Jedan proizvodjač dominirao je specifikacijama u malom broju primena. Ono što sam smatrao impresivnim bio je tehnički nivo inženjera koje smo upoznali na samom početku i njihov entuzijazam za tehnologiju. Nivo geotehničkog znanja bio je izuzetan. Imali smo mnogo sastanaka na kojima smo razgovarali o načinima proračuna, relevantnim karakteristikama geomreža i načinima gradnje. Tada je bilo potrebno uspostaviti poverenje ne samo sa projektantima nego i sa nadležnim institucijama. Sećam se da se mnogi razgovori nisu ticali samo geosintetike nego i drugih tehnologija. Morali smo i da lokalno testiramo naše proizvode da bi bili prihvaćeni na tržištu.
• Molim te nastavi sa najinteresantnijim iskustvom.
• Zapravo, jedan od tehnički najizazovnijih projekata u mojoj karijeri izveden je u Srbiji. To je bila sanacija klizišta na Polju B Rudnika uglja Kolubara – projekat u kom smo primenili ne samo vrlo kreativne ideje i detaljan proračun vezane za geosintetiku, nego i sa stanovišta geotehnike uopšte, u razmerama koje se mogu naći samo u rudarstvu. Sećam se mnogo kasnih noćnih sastanaka na kojima smo razgovarali o projektnom rešenju sa našim kolegom Dr. Sobolewskim, kao i super interesantnog obilaska gradilišta na kom smo videli ugradnju vertikalnih drenova sa preopterećenjem samo u manjoj razmeri. Istinski fantastičan projekat ne samo sa tehničkog aspekta. 
• Proveo si 5 godina kao izvršni direktor u HUESKER-u Severna Amerika i u tom periodu došlo je do prilično velikog napretka te Huesker-ove ćerke kompanije. Šta vidiš kao najveće razlike izmedju tržista geosintetike u Evropi i SAD-u?
• Tržište u SAD-u je verovatno najkomercijalizovanije tržiste na svetu. Većina primena je do detalja regulisana tehničkim preporukama. Ovo kao rezultat ima upotrebu ogromne količine standardnih materijala u uobičajenim primenama. Istovremeno standardizacija u nekim oblastima usporava inovacije jer se projektanti drže standardizovanih procedura. Svejedno HUESKER je našao način da upotrebi svoje prednosti kao što su Ideje i inovacije. Udružujemo se sa inovativnim projektantima i izvodjačima i nastavljamo da razvijamo tehnologiju.
• Možeš li da izabereš omiljeni geosintetički proizvod od HUESKER-a? Omiljeni u smislu najinovativnijeg, najpouzdanijeg, najjednostavnijeg za ugradnju, jedinstvenog ili…
• Vrlo je teško izabrati. Jedan od razloga zbog kog je zanimljivo raditi u Huesker-u je širok dijapazon primena koje pokrivamo. Jedan od mojih omiljenih proizvoda je i tvoj favorit – Incomat. Mislim i da nismo dosegli limite u armiranju tla i verujem da nam svestranost Fortrac geomreža zbog brojnih polimera koje koristimo omogućava dalje pomeranje granica u ovoj oblasti. Od skorijih inovacija uzbudjen sam zbog Tektoseal Active grupe proizvoda koja se koristi za upijanje zagadjujućih materija kao što su teški metali, hidrokarbonati i druge toksične supstance. Glavna primena biće čišćenje i rehabilitacija tzv. “Brownsides” i sedimenata nakon industrijske upotrebe.  Mogu da zamislim da takva mesta postoje i u Srbiji. Nastavljamo da dodajemo nove absorbente u zavisnosti od zahteva pojedinih projekata.
• Verujem da bi svi koji se bave geosintetikom trebalo da se fokusiraju na podizanje znanja projektanata, investitora i nadležnih institucija objašnjavajući im ulogu koju geosintetika može imati na smanjenju kapitalnog ugljenika u infrastrukturnim projektima, uz finansijske uštede u većini slučajeva. Šta ti misliš da je put napred za Huesker i za svet geosintetike uopšte?
• Slažem se. Potrebno je da svet upoznamo sa ovim prednostima. Procena životnog ciklusa geosintetike je vrlo povoljna i u kombinaciji sa jednostavnošću ugradnje, smanjenjem troškova i mogućem smanjenju upotrebe materijala kao što su agregat i asfalt trebalo bi da dovede do veće upotrebe. Mi takodje radimo na tehnologijama za recikliranje proizvoda i upotrebu biorazgradivih polimera, ali potrebno je vreme za njihov razvoj.
• Živimo u svetu koji se brzo menja. Kako vidiš buducnost geosintetike za 10 godina? Da li očekuješ velike promene u našem poslu tokom oporavka nakon Covid pandemije?
• Vidimo konsolidaciju na tržištu. Mnogi preduzetnici iz ranih dana su prodali ili prodaju njihove kompanije. Vidimo da globalni igrači kupuju druge ili ih pripajaju – pa sam ja iskreno zadovoljan što sam u Huesker-u gde porodica ostaje pri ideji jakog i nezavisnog brenda i podržava nas da ostanemo uspešni. Zavisno od finansijskog stanja najvećih korisnika geosintetike – javnih preduzeća – trebalo bi da vidimo napredak u upotrebi geosintetike, jednom kada se Covid povuče. Javni sektor investiraće u infrastrukturu. Ovo predstavlja fantastičnu šansu za industriju geosintetike.

Svoje 30-ogodišnje iskustvo u geosintetici sa nama je podelio Max Nods. Max je prijatelj i kolega čiji rad i znanje poznajem i izuzetno cenim, a ipak su mi njegovi odgovori otkrili nove informacije i shvatanja o tehnologiji kojom oboje imamo sreće da se bavimo. Nadam se da ćete uživati čitajući kratak intervju sa njim.

• Ako se ne varam nakon fakulteta radio si neko vreme kao nastavnik matematike?
• Tokom fakulteta držao sam časove matematike, fizike i pomagao sa drugim predmetima sa brojevima da bih finansirao studije i raspuste.  Svidjalo mi se da budem nastavnik, da delim znanje i pokušavam da probudim interes i entuzijazam za predmete.
• Na koji način si prvi put došao u kontakt sa geosintetikom?
• Moj drugi posao nakon dobijanja diplome (Master upravljanja vodama) na Univezitetu Delft 80-ih, bio je u američkoj multinacionalnoj kompaniji koja je imala odsek za proizvodnju i prodaju geokompozitnih drenažnih sistema. Bio sam podrška mreži agenata u zemljama Evrope. Ovo je bio početak 90-ih. Tako da se do sada geosintetikom bavim preko 30 godina. Prvi trening iz oblasti marketinga i prodaje koji sam prošao u SAD-u bio je jako koristan. Najvažnija lekcija iz tih dana bila je da prodaja samo jednog proizvoda/rešenja ne može biti uspešna zbog previsokih troškova prodaje.  Portfolio proizvoda/rešenja mnogo je ostvarljiviji.
• Šta te je navelo da misliš da je ovo interesantna profesionalna oblast?
• U tim ranim danima geosintetička rešenja bila su vrlo nova, a norme i standardi skoro da nisu postojali. Uspeh je zavisio od ličnih sposobnosti inženjera da uveri druge dobrim tehničkim argumentima. Prihvatanje rešenja takodje je mnogo zavisilo od pronicljivosti ostalih inženjera uključenih u projekat. Od samog starta video sam potencijal i finansijsku održivost rešenja sa geosintetikom. Kod klasičnih drenažnih sistema koristili su se šljunak i filter (od geotekstila). Raspoloživost šljunka i brzina ugradnje ponekad su bili problematični pa su prefabrikovani geodrenovi i efikasnija (mehanizovana) ugradnja bili mogući uz uštedu vremena i novca.
• Kako bi opisao razvoj geosintetike u Holandiji i Nemačkoj pre više od 20 godina?
• Pre 20 godina tržište geosintetike raslo je vrlo brzo. Posebno su rasle primene geosintetike u infrastrukturi (putevi i železnice), hidrotehnici (kontrola erozije vodotokova) i na deponijama otpada. Bile su ugradjivane velike količine netkanih geotekstila i geomembrana, a razvijali su se i proizvodjači i dobavljači ovih materijala. Obzirom da je tržište brzo raslo većina kompanija dobro je poslovala. Odredjeni proizvodjači investirali su više u inženjering i tehničke primene (npr. AKZO, Huesker, Naue, Tensar) dok su se drugi opredelili da imaju niske cene (Polyfelt, Gundle). U Holandiji je počela polako primena geosintetike u geotehničkim konstrukcijama (zidovi, nasipi) posebno zbog prirode slabonosivog terena u zemlji. U Nemačkoj su preovladavale primene na deponijama otpada, a onda korak po korak prihvatane su i geotehničke konstrukcije (armiranje). Razvijane su norme i standardi (EBGEO).
• Bio si svedok velikog napretka geosintetike tokom poslednje dve decenije. Šta smatraš da je napravilo najveći pomak?
• Najveći pomak bio je prihvatanje geosintetike od strane projektanata (podržano geosintetičkim konferencijama), a sledio ga je razvoj evropskih normi i standarda (CEN TC189). Ovo je otvorilo put širokoj primeni tehnologije i od strane inženjera bez prethodnog znanja i iskustva. Primena geotekstila (i netkanih i tkanih) i geomembrana znatno se povećala.
• Imaš li omiljenu vrstu konstrukcija od geosintetike? Koju? Zašto?
• Lično sam najviše voleo razvoj i osmišljavanje za projekat specificnih ojačanja geosintetikom, što je zatevalo inženjerski doprinos . U takvim slučajevima projektovanje i isporuka su bolje integrisani i inženjerska primena postaje značajnija.
• Na koji projekat si najviše ponosan?
• Pre otprilike 8 godina počeo sam da radim u Africi. Izgledalo je kao da sam bačen 20 godina u prošlost jer primena geosintetike još nije bila dobro razvijena. Ovo je bio izazov uvodjenja već prihvaćene tehnologije u nove zemlje. Dva projekta na koja sam posebno ponosan su projekat drugog mosta preko Nigera u Nigeriji, gde smo radi fundiranja nasipa na slabonosivom tlu, zajedno sa Hueskerom primenili GEC (peščane šipove u cilindrično tkanom geotekstilu) i ojačanje  nasipa geomrežama velike nosivosti (https://www.second-river-niger-bridge.com). Projekat je još uvek u fazi gradnje. Drugi projekat je glavna Pokuase petlja na brzoj saobraćajnici u Akri, Gana, koja je takodje u fazi gradnje. Projekat obuhvata 23 potporne konstrukcije od armirane zemlje sa geomrežama (https://www.youtube.com/watch?v=5Ygl6xB0-Yk). U toku jedne decenije uspeli smo da primenimo visoko stručna inženjerska rešenja sa geosintetikom u različitim zemljama Afrike, bez postojanja prethodnog znanja, iskustva ili standarda iz ove oblasti u tim zemljama. To doživljavam kao izuzetno iskustvo i postignuće.
• Kako vidiš budućnost geosintetike, posebno njenu ulogu u borbi protiv klimatskih promena?
• Verujem da geosintetika može značajno da doprinese borbi protiv klimatskih promena. Rešenja koja smanjuju upotrebu mineralnih sirovina i redukuju ugljenični otisak konstrukcije predstavljaju suštinski doprinos. Moramo mnogo da radimo na uveravanju nadležnih da shvate ove prednosti. Ovde i Medjunarodno društvo za geosintetiku (IGS) igra važnu ulogu. Takodje smatram da tržište geosintetike treba da daje integrisana rešenja u okviru koncepta “projektuj i izgradi”. Gradjevinarstvo se sve više kreće od tradicionalnih ugovora (tendera sa detaljnim specifikacijama) ka projektnim specifikacijama na bazi performansi koje obuhvataju i ekološke zahteve. Ovo otvara nove mogućnosti. Velike količine proizvoda (netkani geotekstili i geomembrane) sa malim maržama biće isporučivane direktno od strane proizvodjača kao Ten Cate i Solmax. Izazov na koji se treba fokusirati je ponovna upotreba geotekstila nakon mnogo godina od njihove ugradnje. Potrebno je da nadjemo takvo rešenje da geosintetika ne ostavlja plastični mikro otpad u životnoj sredini.

Webinar koji daje detaljnu analizu razloga koji su doveli do loma 67m visokog armiranog nasipa 8 godina nakon izgradnje. Na nasipu se nalazio produžetak piste na aerodromu u Charleston-u, Zapadna Virdžinija, SAD.

Medju najznačajnijim razlozima su nedovoljno poznavanje uslova fundiranja, izmena tipa i dužine geomreža tokom izgradnje bez novih proračuna stabilnosti kao i zanemarivanje uticaja puzanja na nosivost geomreža. Sama analiza onoga što se desilo trajala je 3 godine.

Nakon malo duže pauze čini mi se da još jedan povratak na početak, ali ovog puta ne mojim već rečima jedne institucije koja je zajednička kuća svih koji se geosintetikom bave dobra ideja.

Zato ovog puta sa vama delim dva dokumenta:

klasifikaciju geosintetičkih materijala https://www.geosyntheticssociety.org/wp-content/plugins/resources/documents/Classification/English.pdf

i osnovne funkcije geosintetike ukratko objašnjene od strane IGS-a:

https://www.geosyntheticssociety.org/wp-content/plugins/resources/documents/Functions/English.pdf

i odlaganje reflektovanja pukotina

Upotreba geosintetike u cilju odlaganja pojave reflektovanih pukotina iz starih asfaltnih slojeva u novi sloj asfalta je kompleksan problem pri čijem je rešavanju potrebno poći od precizno definisanog cilja koji želimo da postignemo, a zatim je neophodno sagledati nekoliko aspekata kako bi izabrali pravi način za postizanje tog cilja.

Cilj je naravno odlaganje pojave refektovanih pukotina na neki minimalno očekivani vremenski period koji može da zavisi od visine trenutno raspoložive investicije, od visine planirane finansijske uštede na budućem održavanju saobraćajnice, smanjenja prekida u saobraćaju uzrokovanih budućim održavanjima i/ili definisanja samog minimalnog roka trajanja novog asfaltnog zastora.

Sledeći korak je utvrditi poreklo pukotina koje su mogle nastati reflektovanjem spojnica iz npr. betonskog kolovoza ili proširenja kolovoza, usled termičkih promena, prodora vode, zamora materijala kao i kombinacijom navedenih uzroka.

Dva su poznata načina za odlaganje pojave reflektovanih pukotina i to: 

• ugradnja SAMI sloja tj. Stress Absorbing Membrane Interlayer-a, što se kada je u pitanju geosintetika postiže debljim slojem netkanog geotekstila natopljenog bitumenskom emulzijom i
• ugradnja geomreže sa višestruko pozitivnim efektima. Geomreža vrši raspodelu optrerećenja na veću površinu i smanjuje pikove napona do kojih dolazi na vrhovima postojećih pukotina usporavajući njihovo napredovanje, dok istovremeno uvodi normalno opterećenje na površine pukotine poboljšavajući uklještenje zrna asfaltne mešavine i povećavajući otpornost na smicanje izmedju njih.

Pravilan izbor geomreže značajno je otežan nepostojanjem standardizovanog načina za računsko odredjivanje minimalno potrebne čvrstoće na zatezanje koju bi mreža morala da ima. Razlog za ovo je preveliki broj promenljivih koje bi proračunom na neki način morale da budu obuhvaćene. Na sreću geomreže za armiranje asfalta koriste se u svetu od početka 70-tih godina prošlog veka pa je moguć pouzdan izbor na osnovu prethodnog iskustva i raspoložive literature. Na tržištu postoji zaista veliki izbor geomreža proizvedenih od različitih sirovina kao što su staklo, poliester (PET), ugljena vlakna, polivinil alkohol (PVA), polipropilen (PP)…

Postoji nekoliko smernica koje znatno utiču na uspeh primene geomreže za armiranje asfalta:

• kvalitet adhezije izmedju geomreže i asfaltnih slojeva jedna je od ključnih karakteristika. Prof. De Bondt sa univerziteta Delft (“Anti-Reflective Cracking Design of (Reinforced) Asphaltic Overlays”) kvantifikovao je u svojim istraživanjima ovu osobinu kao “bond stiffness” ili “adhezionu krutost” koju je odredjivao testovima čupanja ugradjenog proizvoda iz kernova. PET geomreža sa bitumenskim premazom imala je daleko najveću vrednost medju ispitivanim materijalima.

• u prilog primeni PET geomreža ide i činjenica da PET i asfalt imaju vrlo bliske vrednosti koeficijenata termičkog širenja/skupljanja pa PET ne predstavlja “strano telo” u asfaltnoj mešavini. Na sličan način sadejstvuju beton i armatura.

• potrebno je znati otpornost na oštećenja pri ugradnji izabrane geomreže. Vrednost koja daje stvarnu sliku otpornosti je % čvrstoće na zatezanje preostale u uzorku nakon ugradnje u odnosu na čvrstoću na zatezanje netaknutog uzorka.

• izbor proizvoda koji postoji i koristi se znatno duže od minimalnog vremenskog roka do kog bi rehabilitacija kolovoza trebalo da traje bio bi potpuno logičan. Naravno da je novim proizvodima potrebno dati šansu jer svoje performanse mogu dokazati jedino preko projekata na kojima su ugradjeni, a uostalom tako tehnologija napreduje. Ipak smatram da ovaj period dokazivanja treba da bude prepušten finansijski bolje stojećim trzištima sa mnogo dužom tradicijom upotrebe materijala za armiranje asfalta i jasnim propisima.

 Osim gore navedenog važno je, ukoliko se geomreža ugradjuje na struganu podlogu, proveriti da li proizvodjač odobrava ugradnju svog proizvoda na istu, kao i koja dubina žlebova je prihvatljiva. 

Ugradnja direktno preko betonskog kolovoza predstavlja još jedan slučaj na koji je potrebno posebno obratiti pažnju i utvrditi sa sigurnošću da je materijal namenjen za to. Može da izgleda kao nepotrebna napomena, ali postoje proizvodi koji se preporučuju i za ugradnju u tlo i za ugradnju u asfalt i mislim da o njihovoj primeni u asfaltu ne treba ni razmišljati. 

Geomreža za armiranje asfalta neće rešiti problem u slučaju značajnih vertikalnih pomeranja na mestima pukotina. Gornja granica vertikalnih pomeranja zavisi od debljine novog asfaltnog sloja pa je ona npr.  <0.06mm za d=4cm, dok je <0.30mm za debljinu od 12cm.

Različiti materijali zahtevaju različite uslove ugradnje, ali je svima zajedničko da ih ne treba ugradjivati na vlažnu podlogu, da nije dozvoljeno koristiti dizel niti proizvode na bazi dizela za čišćenje opreme kao i da je najbolje ugradjeni materijal istog dana pokriti novim slojem asfalta. 

Ponašanje materijala ugradjenog u novi sloj asfalta mnogo zavisi od kvaliteta ugradnje. Po mom iskustvu znatno uspešnije se ugradjuju proizvodi kojima je za obezbedjenje adhezije za podlogu neophodna manja količina zaostalog bitumena iz bitumenske emulzije.  Iz ovog razloga se geomreži obično dodaje vrlo tanak sloj netkanog geotekstila koji služi samo da obezbedi adheziju potrebnu u periodu ugradnje, naročito tokom snabdevanja finišera kao i prilikom njegovog kretanja. Nikako ne proporučijem upotrebu zakivaka ili drugih sredstava od metala za ankerisanje geomreže za donji sloj asfalta jer na ovim mestima dolazi do koncentracije napona i pojave mrežastih pukotina.

U želji da naglasim da samo geomreža ima funkciju ojačanja i odlaganja pojave reflektovanih pukotina sve vreme namerno koristim izraz “geomreža” iako su najčešće sa uspehom korišćeni proizvodi zapravo geokompoziti izradjeni od geomreže I vrlo tankog netkanog geotekstila.

 Još kratko ću se zadržati na temi smanjenja emisija CO2e povećanom upotrebom geosintetičkih materijala, dok će ovaj tekst istovremeno biti uvod  u vaznu temu  armiranja asfalta i odlaganja pojave reflektovanih pukotina. Kao sto sam već pisala u prethodnom tekstu, generalno koju god vrstu geomreža da koristimo uštede u emisiji CO2e će biti znatne. 

Na moje veliko zadovoljstvo, uštede emisije CO2e možemo dodatno povećati i samim izborom geomreže, za sada samo u oblasti armiranja asfalta. Naime odnedavno HUESKER Synthetic GmbH sa kojim, nije tajna, ja saradjujem preko 15 godina, proizvodi HaTelit C 40/17 Eco – mrežu za armiranje asfalta od 100% recikliranog poliestera. Sirovina za PET vlakna nastaje reciklažom PET flaša. Proces dobijanja PET granulata od odbačenih flaša za piće je takav da omogućava dobijanje granulata koji ima karakteristike ekvivalentne onim od prvi put korišćene sirovine. Ovo naravno daje PET vlakna i kao krajnji proizvod PET geomrežu, karakteristika identičnih onoj od nereciklirane sirovine. 

Upotrebom jednog kilograma recikliranih PET vlakana smanjujemo emisiju CO2 za 4.3kg što je jednako emisiji nastaloj tokom 33km vožnje putničkog automobila.

Na ovaj način postiže se višestruko povećanje odživosti: korišćenjem materijala sa manjim ugljeničnim otiskom, uštedom prirodnih resursa za proizvodnju nerecikliranog PET-a i smanjenjem ukupne količine otpada u vidu iskorišćene PET ambalaže. Ugradjena u asfalt HaTelit C 40/17 geomreža je takodje potpuno reciklabilna.

Da bi sprečili klimatsku katastrofu, tokom narednih 50 godina moramo postići 0% emisija gasova zelene bašte u praktično svakoj oblasti života. I obično svi pomislimo kako je u porastu proizvodnja električne energije pomoću solarnih panela i vetrogeneratora. Ovde se jeste najdalje odmaklo, ali čak i kada bi dobijali 100% električne energije bez emisije štetnih gasova rešili bi samo četvrtinu problema. Preostale tri četvrtine štetnih gasova dolaze iz poljoprivrede, industrijske proizvodnje (svega od čelika i cementa do garderobe i kozmetike…), transporta, zgradarstva (klimatizacija, grejanje, osvetljenje…) i još 10-tak % stvari koje ne spadaju ni u jednu od navedenih kategorija. 

Kada je reč o industrijskoj proizvodnji najveće emisije gasova zelene bašte potiču od proizvodnje čelika i cementa, dva dela koja čine suštinu armiranog betona bez kog su mnoge prelepe i neophodne konstrukcije neizvodljive. Razlog velikog ugljeničnog otiska ova dva proizvoda nije samo ogroman utrošak energije potreban za postizanje visokih temperatura zahtevanih proizvodnim procesom koja dolazi od sagorevanja fosilnih goriva, već u slučaju cementa, i sama hemijska reakcija koja se tokom proizvodnje dešava, a za rezultat ima oslobadjanje ugljendioksida. Osim metoda za hvatanje i skladištenje CO2 i inovativnih načina proizvodnje sa znatno redukovanim ugljeničnim otiskom na kojima npr. neki veliki proizvodjači čelika rade, ono što je odmah moguće učiniti je smanjenje njihove upotrebe na način koji ne ugrožava kvalitet savremenog života sve većeg broja ljudi u svetu. Namerno pominjem da se ljudska populacija povećava, i ne samo to nego nesumnjivo postaje sve bogatija. Da, u proseku bogatija, i na razvijenom zapadu i u nerazvijenim delovima Afrike. Ovo znači povećanje potrebe za solidnim kućama i stanovima kao i saobraćajnom infratsrukturom.

A bar kada je reč o projektovanju i izgradnji novih saobraćajnica kao i delimično sanaciji postojećih, inženjeri gradjevinarstva i geotehnike mogu dati svoj doprinos. Postoje konstrukcije koje neretko mogu biti odlična zamena armiranobetonskim potpornim zidovima, a to su naravno potporne konstrukcije od armirane zemlje. Kada ovakve konstrukcije predstavljaju tehnički odgovarajuće rešenje one su automatski i neuporedivo održivije kako u pogledu ukupno sadržanog ugljenika tako i u ekonomskom smislu. U cilju analize mogućeg smanjenja negativnih uticaja na životnu sredinu i doprinosa održivosti gradnjom uz upotrebu geosintetike, Švajcarski federalni tehnološki institut (Swiss Federal Institute of Technology) i ESU Services Ltd. uradili su više studija za račun Evropskog udruženja proizvodjača geosintetike (EAGM). Jedna od ovih studija bavila se poredjenjem uticaja na životnu sredinu AB potpornog zida visine 3m i potpornog zida od armirane zemlje sa licem od prskanog betona iste visine. 

Potporni zid od armirane zemlje visine 3m u poredjenju sa AB potpornim zidom iste visine, daje uštedu od 85% emisije CO2e i zahteva 75% manju potrošnju energije iz neobnovljivih izvora. Gradnjom samo 3m dužna ovakvog zida štedi se 30.000 MJ energije što predstavlja godišnju potrošnju jednog prosečnog domaćinstva, a ukoliko bi umesto prskanog betona obrada lica bila ozelenjavanje uštede bi bile još značajnije. Ograničavajući faktor za izbor obrade lica ovakvog potpornog zida najčešće je raspoloživi prostor jer je maksimalan nagib koji podržava uspostavljanje vegetacije 70 stepeni. 

Koja je funkcija geomreža u ovakvim konstrukcijama? Čemu one zapravo služe? 

Geomrežama ankerišemo nestabilnu masu kosine ili nasipa u stabilno tlo iza kliznog kruga, odnosno njima uvodimo dodatne sile zatezanja koje doprinose stabilnosti mase tla koju ojačavaju. 

Za svaki presek čiju stabilnost dokazujemo neophodno je razmotriti 3 različita slučaja:

• globalnu stabilnost – stabilnost armirane mase tla i terena na kome je konstrukcija fundirana. Ovo je slučaj kada klizni krug prolazi iza armirane mase, ne seče geomreže već ide u podtlo,
• internu stabilnost – stabilnost samo armiranih slojeva tj. slučaj kada klizni krug prolazi samo kroz armiranu masu tla i
• kombinovanu stabilnost – varijantu kada kritičan klizni krug i seče geomreže i prolazi kroz postojeći teren. 

Za analizu stabilnosti potrebne su nam računske čvrstoće geomreža na zatezanje. Dobijamo ih umanjenjem nominalne čvrstoće na zatezanje parcijalnim faktorima sigurnosti jedinstvenim za specifični tip geomreža i uskladjene sa materijalom za armirani nasip. U skladu sa EBGEO (Nemačkim preporukama za konstrukcije od armirane zemlje) potrebno je da znamo 6 parcilanih faktora sigurnosti i to:

• faktor sigurnosti na puzanje koji je zavisan od vremena,
• faktor sigurnosti za transport i oštećenja pri ugradnji,
• faktor sigurnosti za veze i spojeve,
• faktor sigurnosti za uticaj okoline (UV zračenje, hemijski i mikrobiološki uticaji iz tla, temperature),
• faktor sigurnosti za dinamičke uticaje i 
• faktor sigurnosti proračun, proizvodnju, raspoloživost i ekstrapolaciju  podataka.

Najveću razliku u raspoloživoj vrednosti čvrstoće na zatezanje može da napravi faktor sigurnosti na puzanje te zato treba biti potpuno siguran u vrednost sa kojom ulazimo u proračun.

Prilikom gradnje nasipa, oblik njihovog poprečnog preseka odnosno nagib njegovih kosina, zavisi izmedju ostalog od ugla unutrašnjeg trenja materijala za nasip. Često nam je, iz različitih razloga: raspoloživosti prostora, uštede na materijalu i radu kod nasipanja ili zbog estetike,  potrebno da kosine nasipa budu pod većim uglom pa i potpuno vertikalne.

Primena geomreža za armiranje zemlje u ovakvim slučajevim predstavlja elegantno i što je  najvažnije održivo rešenje. Kada kažem održivo ne mislim samo na održivost u smislu upotrebe prirodnih resursa od raspoloživog tla do vode i vazduha već i na ekonomsku održivost jer su ovakve konstrukcije ekonomski povoljnije u odnosu na klasične betonske potporne zidove za bar 30%. Ova ušteda raste sa porastom visine nasipa odnosno visine potpornog zida, a značajno zavisi i od odabrane spoljne obloge kosina nasipa. 

Uz ispunjenje osnovnog uslova koji važi za svaki tip konstrukcije a tiče se njene sigurnosti i upotrebljivosti tokom celokupnog projektovanog veka, smatram da je sledeći uslov koji  mora biti ispunjen u što je moguće većoj meri dobrobit budućih korisnika direktnih i indirektnih. A ta dobrobit počinje od ispunjavanja osnovne uloge jednog npr. mosta ili nasipa, preko finansijskih i prirodnih resursa uloženih u njihovu izgradnju i održavanje do trajnosti i estetike. Na svaki od ovih aspekata značajno utiče izbor obloge za kosinu nasipa ili potpornog zida. 

Obloga može biti aktivna ili pasivna. Aktivna predstavlja, zajedno sa geomrežama i ispunom, noseći deo konstrukcije dok je pasivna u najvećoj meri zaštita geomreža od oštećenja. Oba tipa treba da su i lepa i dobro uklopljena u okolnu sredinu. 

Primeri aktivne i pasivne obloge za slučaj modularnih betonskih blokova kompanije Inora iz Poljske dati su u produžetku:

Brojne su prednosti pasivnog sistema: dinamika gradnje nasipa nezavisna je od završne obrade lica, moguće je izbeći uticaj sleganja nasipa na oblogu, veći je izbor tipova obloge…

Meni omiljeni tip obloge – zeleno lice tj. zatravljena kosina, ne uklapa se potpuno ni u jedan od dva prethodno pomenuta sistema ali je, tamo gde nagib kosina nasipa ne prelazi ~65^o   najekonomičnije, estetski vrlo prijatno i u pogledu izvodljivosti geometrije izuzetno fleksibilno rešenje. Primeri zanimljive geometrije potpornih konstrukcija gradjenih Fortrac geomrežama:

Najpraktičniju vertikalnu pasivnu oblogu, za naše uslove izvodjenja, predstavlja Fortrac Gabion obloga ili  Muralex sistem. Obloga od pocinčane mreže kači se na ankere ostavljene tokom gradnje armiranog nasipa nakon njegovog završetka. Prostor izmedju pocinčane mreže i lica nasipa mašinski se puni lompljenim kamenom.