Біомат

Реферат: Біомат являє собою шарову конструкцію, яка включає розміщений між шарами і скріплений з ними шар наповнювача, що містить насіння рослин або мінеральні добрива, або органічні добрива, або стимулятори росту рослин, або вологоутримуючі компоненти, або їх комбінації, з розмірами комірок 3-5 мм та скріплені ниткопрошивним способом. Біомат містить одно- або тришарову конструкцію, причому шари основи виконані у вигляді нетканих полотен або дрібних сіток з розкладних натуральних волокон або стебел виключно льону олійного і скріплені голкопробивним способом нитками натурального походження. UA 120594 U (12) UA 120594 U UA 120594 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель призначена для зміцнення і захисту ґрунтових поверхонь укосів автомобільних доріг від ерозійних процесів шляхом швидкого відновлення рослинного шару, а також зміцнення дорожнього полотна різної конструкції. Відомий біомат [Патент РФ № 2321982, МПК А01С 1/04, D04H 1/46. Биомат /Рязанов А.В., Кутвицкая Н.Б., Минкин М.А. - Опубл. 20.04.2008], що являє собою багатошарову, щонайменше тришарову, конструкцію, яка включає шари полотна, що містять штучні волокна хімічного походження, і розміщений між кожними двома шарами полотна і скріплений з ними середній шар, що містить насіння рослин. У полотно додані природні волокна з утворенням суміші натуральних і синтетичних волокон, що містить по масі 15-50 % синтетичних волокон і 50-85 % натуральних волокон з матеріалів, які при біорозкладенні утворюють живильне середовище для рослин. Поверхнева густина полотна знаходиться в межах 250-800. Середній шар, крім насіння рослин (їх вміст становить 60-150), додатково містить поживну суміш, що складається з добрив, стимуляторів росту рослин і ґрунтоутворюючих добавок, що підбираються з урахуванням ґрунтових умов району застосування біомату і складу використовуваного насіння (вміст поживної суміші становить 20-90). При цьому в біомат внесені природні або штучні сорбуючі речовини, вміст яких становить 30-600, шляхом їх внесення в полотно або включення до складу середнього шару. Для полотна використовується тканий або нетканий геотекстильний матеріал. Шари біомату скріплені голкопробивним або полотнопрошивним методом. Як синтетичні волокна використовуються поліефірні або поліпропіленові, або інші полімерні волокна, або їх комбінація. Як натуральні волокна використані кокосові або лляні, або інші волокна рослинного походження, або їх комбінація. Як сорбуючі речовини використані активне вугілля, торф, солома або інші природні або штучні сорбенти. Біомат має товщину 5-50 мм та сумарну поверхневу густину в межах 350-1700. Недоліком описаного біомату є наявність синтетичних складових, що не є органічною частиною природного навколишнього середовища. Вони не є біорозкладними, тому шкодять довкіллю. Відомий агромат [Патент РФ № 2338348, МПК А01В 13/16. Агромат /Рязанов А.В., Корытников Р.В., Кутвицкая Н.Б., Минкин М.А. - Опубл. 20.11.2008], що являє собою багатошарову, щонайменше тришарову конструкцію. Він включає армуючі шари і скріплений з ними шар наповнювача з насінням рослин, який розміщений між кожними двома армуючими шарами. Армуючі шари виконані у вигляді тканих або нетканих полотен або дрібних сіток з розміром осередків 3-5 мм з розкладних натуральних або штучних, хімічного походження волокон. Вони мають поверхневу щільність в межах 50-300, а шар наповнювача, крім насіння рослин, вміст яких становить 40-150, містить натуральні або штучні вологоутримугочі компоненти і поживну суміш, що складається з мінеральних та/або органічних добрив, стимуляторів росту рослин і ґрунтоутворюючих біодобавок. Вміст поживної суміші становить 20300, а вологоутримуючих компонентів - 0,75-10,5. Як розкладні натуральні волокна використані бавовняні або джутові, або кокосові, або лляні, або інші волокна рослинного походження, або їх комбінація. Як вологоутримуючі компоненти використані деревна тирса або деревне вугілля, або солома, або торф, або торфоґрунтова суміш, або бентонітовий порошок, або вермикуліт, або перліт, або гідрогель гранульованого полімеру акриламіду, або інші натуральні чи штучні сорбуючі речовини, або їх суміші. Як розкладні штучні, хімічного походження, волокна використані волокна, вироблені з целюлози або полівінілового спирту, або з інших біорозкладних матеріалів, в тому числі і синтетичних, або комбінація волокон з цих матеріалів. Як домішки нерозкладних або слабко розкладних штучних волокон використані поліефірні або поліамідні, або поліпропіленові, або поліетиленові, або інші полімерні волокна, або їх комбінація. Шари агромату скріплені прошиванням. Агромат містить 2-6 армуючих шарів, при цьому він має товщину або сумарну товщину в межах 5-70 мм. Матеріал виконаний товщиною в межах 7-106 мм при відповідному забезпеченні його сумарної поверхневої густини в межах 0,93-12,75. Недоліком даного рішення є наявність нижнього порівняно товстого шару з різних натуральних, синтетичних і штучних волокон, які погіршують контакт насіння з ґрунтом. Це помітно збільшує термін появи сходів через порівняно малу подачу вологи волокнистим шаром. Відомий біомат [Патент РФ № 116739, МПК А01С 1/04. Биомат /Федоряк И.А., Волкова Н.П., Рабинер М.Е. - Опубл. 10.06.2012 - прототип], що являє собою багатошарову, щонайменше тришарову конструкцію, яка включає розміщений між кожними двома шарами шар наповнювача, що скріплений з ними і містить насіння рослин. Верхній шар виконаний у вигляді тканих або нетканих полотен або дрібних сіток з розміром комірок 3-5 мм з розкладних натуральних бавовняних, або джутових, або кокосових, або лляних, або інших волокон рослинного походження, або їх комбінацій, а як нижній шар використовується водопроникний 1 UA 120594 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 папір, під яким розташовується несуча біологічно розкладна сітка, причому всі шари біомату скріплені ниткопрошивним способом. Недоліком вищевказаного матеріалу є ускладнена структура матеріалу, а отже і технологічна схема виробництва. Задачею корисної моделі є створення біомату простого за конструкцією і в виготовленні і зручного в застосуванні, такого, що виконує функцію штучного ґрунтового шару з високою вологоутримуючою здатністю на період формування стійкого природного ґрунтово-рослинного покриву, а також що забезпечує захист ґрунтової поверхні від ерозійних процесів і, як наслідок, укріплення відкосів автошляхів й автопокриття. Поставлена задача досягається тим, що біомат, що являє собою шарову конструкцію, яка включає розміщений між шарами і скріплений з ними шар наповнювача, що містить насіння рослин або мінеральні добрива, або органічні добрива, або стимулятори росту рослин, або вологоутримуючі компоненти, або їх комбінації, з розмірами комірок 3-5 мм та скріплені ниткопрошивним способом, причому біомат містить одно- або тришарову конструкцію, а шари основи виконані у вигляді нетканих полотен або дрібних сіток з розкладних натуральних волокон або стебел виключно льону олійного і скріплені голкопробивним способом нитками натурального походження. Біомат, що містить одно- або тришарову конструкцію, а шари основи, які виконані у вигляді нетканих полотен або дрібних сіток з розкладних натуральних волокон або стебел виключно льону олійного і скріплені голкопробивним способом нитками натурального походження, дозволяє створити простий за конструкцією і в виготовленні і зручний в застосуванні матеріал, такий, що виконує функцію штучного ґрунтового шару з високою вологоутримуючою здатністю на період формування стійкого природного ґрунтово-рослинного покриву, а також що забезпечує захист ґрунтової поверхні від ерозійних процесів і, як наслідок, укріплення відкосів автошляхів й автопокриття. На фіг. 1 і 2 показаний у розрізі біомат. Біомат має одно- або тришарову конструкцію та містить один або два шари основні, що виконані у вигляді нетканих полотен або дрібних сіток з розміром комірок 3-5 мм з волокон або стебел льону олійного, або їх комбінацій; наповнювач 2 - внутрішній шар, до складу якого входять насіння рослин, мінеральні та/або органічні добрива, стимулятори росту рослин, вологоутримуючі компоненти і т.п. Всі прошарки біомату скріплені прошивним з використанням натуральних ниток або голкопробивним способом. Розроблений матеріал містить виключно біорозкладні складові. Пристрій працює наступним чином. На вирівняний, очищений від відходів та каміння, схил розстеляються рулони біомату. Вони повинні щільно стикатися з землею. Запропонований біомат нескладний за конструкцією і в виготовленні, зручний в застосуванні, тому що може бути швидко розгорнутий на будь-який ґрунтовій поверхні. Закріплюється верхній край полотна ґрунтом. Біомат кріпиться до схилу за допомогою дерев'яних кілочок. Завдяки своїй структурі, матеріал не перешкоджає відфільтровуванню атмосферних опадів та проростанню насінню, що міститься у наповнювачі 2, в залежності від структури. У той же час основа 1 біомату перешкоджає розвитку ерозивних процесів відкосів автошляхів. Пропонований матеріал має п'ятирічний строк служби. За цей час на поверхні відкосу формується стійкий шар дерну, що перешкоджає руйнуванню автопокриття внаслідок попередження вітрової та водної ерозії. До того ж матеріал не шкодить довкіллю завдяки вмісту 100 % натуральних складових. Механічні та гідравлічні показники якості основи матеріалу наведені у табл. 1 та табл. 2. Таблиця 1 Характеристики основи розроблених нетканих матеріалів з волокна льону олійного Показник 2 пов. щільність, г/м товщина при 0,2 кПа, мм товщина при 5 кПа, мм 3 2 повітропроникність, дм /м ·с гранична міцність, кН/м видовження при граничній міцності, % навантаження при Δl 5 %, Η грейферна міцність, Η Значення 230 4,70 2,43 639 0,24 45 3,9 18 2 UA 120594 U Показник повзучість при статичному навантаженні 80 % від розривного протягом 48 годин, % 2 модуль жорсткості при Δl 5 %, Н/мм Значення 12 0,6 Таблиця 2 Характеристики основи розроблених нетканих матеріалів з стебел льону олійного Показник 2 пов. щільність, г/м товщина при 0,2 кПа, мм товщина при 5 кПа, мм гранична міцність, кН/м видовження при граничній міцності, % 2 модуль жорсткості при розриві, Н/мм 5 10 Значення 399 7,80 4,25 4,12 1 82,3 Отримані дані свідчать, що нетканий матеріал та біомат відповідають сучасним вимогам України до геоматеріалів, а саме ГНБ ГБН В.2.3-37641918-544:2014. Запропонований біомат можна використовувати до застосування у дорожньому будівництві для укріплення дорожнього полотна та відкосів автошляхів та попередження ерозивних процесів, які є основною причиною руйнації автопокриття. Розроблений біомат для дорожнього будівництва виконує такі функції: для відкосів автошляхів - дренаж, армування, фільтрація, захист від ерозії; для автопокриття - розділення та армування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Біомат, що являє собою шарову конструкцію, яка включає розміщений між шарами і скріплений з ними шар наповнювача, що містить насіння рослин або мінеральні добрива, або органічні добрива, або стимулятори росту рослин, або вологоутримуючі компоненти, або їх комбінації, з розмірами комірок 3-5 мм та скріплені ниткопрошивним способом, який відрізняється тим, що біомат містить одно- або тришарову конструкцію, причому шари основи виконані у вигляді нетканих полотен або дрібних сіток з розкладних натуральних волокон або стебел виключно льону олійного і скріплені голкопробивним способом нитками натурального походження. 3 UA 120594 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4