Projekt geometrii, model numeryczny i badania właściwości fizyczno-mechanicznych geokraty lotniskowej

Odpowiednio zaprojektowana, kompleksowo przebadana oraz poprawnie technologicznie wykonana geokrata z tworzywa sztucznego może być stosowana do poprawy nośności naturalnych nawierzchni lotniskowych, zapewniając bezpieczeństwo wykonywania operacji lotniczych. Będąca przedmiotem artykułu geokrata wykonana została metodą wtryskową z PEHD (polietylen wysokiej gęstości) uzyskiwanych z procesu recyklingu tworzyw sztucznych w formie jednorodnego regranulatu o stałych i opisanych w karcie technicznej produktu parametrach. Stosowanie tzw. przemiału nie jest dopuszczalne. Do produkcji geokraty na jedną inwestycję należy użyć regranulatu skomponowanego i wytworzonego z jednej partii recyklingowanego tworzywa. Na etapie projektowania geometrii geokraty przyjęto założenie, aby poszczególne elementy były ze sobą spinane zamkiem umożliwiającym demontaż, ale nierozpinającym się w warunkach eksploatacji, przy jednoczesnym zapewnieniu redukcji naprężeń termicznych. Zaprojektowana geokrata została zamodelowana i poddana szczegółowej weryfikacji numerycznej w trakcie symulacji Metodą Elementów Skończonych (MES). W artykule przedstawiono również wyniki badań laboratoryjnych, których głównym celem było sprawdzenie wybranych właściwości mechanicznych i fizycznych tworzywa sztucznego, z którego będzie produkowana geokrata. W trakcie badań, które obejmowały sprawdzenie wytrzymałości na zginanie, określenie wytrzymałości na rozciąganie oraz sprawdzenie wytrzymałości na ściskanie, uzyskano satysfakcjonujące wyniki. Kierunek dalszych, realizowanych już prac, skoncentrowany został na wykonaniu badań w warunkach terenowych na rzeczywistym obiekcie lotniskowym, na którym wbudowano geokratę na wybranych elementach funkcjonalnych lotniska. Szczegółowej ocenie zostanie poddana technologia układania geokraty oraz parametr nośności naturalnych nawierzchni lotniskowych przed i po zastosowaniu geokraty. Otrzymane wyniki stanowić będą podstawę do opracowania kolejnych publikacji.

---

A properly designed, comprehensively tested and technologically correctly manufactured plastic geogrid can be used to improve the load-bearing capacity of natural airport pavements, ensuring the safety of air operations. The geogrid that is the subject of the article was made by injection molding from PEHD (polyethylene high density) obtained from the recycling process of plastic in the form of homogeneous regranulate with constant and described in the technical data sheet of the product. The use of so-called milling is not allowed. For the production of geogrids for a single investment, use regranulate composed and produced from a single batch of recycled plastic. At the stage of designing the geogrid geometry, it was assumed that the individual elements would be fastened together with a lock that would allow disassembly, but would not unfasten under operating conditions, while ensuring the reduction of thermal stresses. The designed geogrid was modeled and subjected to detailed numerical verification during simulation using the Finite Element Method (FEM). The article also presents the results of laboratory tests, the main purpose of which was to check selected mechanical and physical properties of the plastic from which the geogrid will be manufactured. During the tests, which included checking the bending strength, determining the tensile strength and checking the compressive strength, satisfactory results were obtained. The direction of further, already implemented works was focused on conducting tests in field conditions on a real airport facility, where a geogrid was built into selected functional elements of the airport. The technology of laying the geogrid and the load-bearing capacity parameter of natural airport pavements before and after the use of the geogrid will be subjected to a detailed assessment. The obtained results will constitute the basis for the development of further publications.