تاریخچه ژئوممبران

تاریخچه ژئوممبران


انواع مختلف مرکب با خاک هزاران سال است که مورد استفاده قرار می گیرد.که در  زمان رومیان باستان در ساخت جاده ها و تثبیت لبه ی آنها مورد استفاده قرار می گرفتند. این ژئوتکستایل های ابتدایی از فیبرهای طبیعی، پارچه یا گیاهانی ساخته شده بودند که با خاک مخلوط شده و برای بالا بردن کیفیت جاده ها خصوصاً وقتی جاده روی خاک ناپایدار قرار داشت استفاده می شدند. با اینکه ژئوسنتتیک های امروزی شباهت های کمی با پیشینیان خود دارند اما از یک اصل پیروی می کنند. توسعه ی ژئو سنتتیک ها کند بوده، عمدتاً به دلیل محدودیت هایی که در استفاده در مواد سازنده ی آن ها وجود داشته است. در پی پیشرفت ها ی اخیر در صنعت پلیمر، توسعه ی ژئوسنتتیک ها نیز روند بسیار سریعتری به خود گرفت.بارزترین نشان پیشرفت و پذیرش این محصول از سوی صنایع مختلف را می توان در تشکیل انجمن بین المللی ژئوسنتتیک (IGS) در سال 1983 در پاریس دانست. اولین تلاش‌ها برای  تقویت خاک ، در زمان‌های بسیار دور، با فرو کردن شاخ و برگ درختان در باطلاق‌ها و شنزارها آغاز شد. بدین صورت که با اضافه کردن این‌ها، پس از گذشت مدتی جرمی در اطراف آنها شکل می‌گیرد و قدرت تحمل خاک افزایش می‌یابد. که در نتیجه این محل‌ها قابل عبور و مرور می‌شدند. اولین بار در اواخر دهه ۴۰ و اوایل دهه ۵۰ میلادی در آمریکا از ژئوسنتتیکها استفاده نمودند ودر دهه ۷۰ در اروپا رواج فراوان یافت. اخیراً در کشورهای آسیایی استفاده از این مصالح رایج شده‌است. اولین استفاده از ژئوسنتتیک در ساواناریور سایت در ایالت متحده امریکا در سال ۱۹۲۶ میلادی انجام شد:

 

ژئوسنتتیک‌ها

ژئوسنتتیک‌ها به چند گروه کلی تقسیم می‌شوند:

1.    ژئوتکستایل: ژئوتکستایل پارچه ای از جنس پلی استر یا پلی پروپیلن است که مهمترین خصوصیت آن مقاومت کششی بالا و همچنین سازگاری با انواع خاک و دوام 50 ساله در انواع خاک ها می باشد. کاربرد گسترده آن در رابطه با مسلح کردن خاک ، زهکشی ، جداسازی انواع لایه های خاک و فیلتراسیون در جاده ها ، راه آهن ، فرودگاه ، خطوط مترو و خطوط لوله ، مخازن نفتی و انواع دریاچه های مصنوعی ، موج شکن ساحل دریا و انواع سدها و غیره کاربرد دارد و جهت مسلح‌سازی، جداسازی، زهکشی مناسب، اضافه نمودن قدرت باربری آسفالت و خاک، افزایش عمر مفید آسفالت، حفاظت سازه‌ای از سواحل و بنادر، نشست همگون در سازه‌های دریایی نظیر موج شکن‌ها، حفاظت زمین‌های در حال فرسایش، حفاظت از لایه بالاست در راه‌آهن، افزایش قدرت باربری بستر راه و راه‌آهن، حفاظت از لایه‌های ژئوممبرین یا ورق پلی اتیلن و بسیاری از موارد دیگر کاربرد دارد.ژئوتکستایل ها معمولاً به شکل پارچه ی بافته یا نبافته تولید می شوند. ژئوتکستایل های بافته از در هم تنیدن رشته های عمودی وافقی ساخته می شوند که نتیجه ی نهایی آن پیدایش یک لایه ی مقاوم و چیزی شبیه پارچه است. ژئوتکستایل های نبافته به روش های مختلفی تولید می شوند. روش های معمول عبارتند از heat bonded ( شکل دهی با حرارت)، needle punched( شکل دهی مكانيكي يا سوزن سوزني كردن) و chemically bonded (شکل دهی به روش شیمیایی).ژئوتکستایل های بافته و نابافته از رشته ها و فیبرهای عموماً پلیمری تشکیل شده اند، که از پلی پروپیلن، پلی استر، پلی اتیلن و پلی آمید تشکیل می شوند . گروه کوچکی از ژئوتکستایل ها وجود دارند که از الیاف فیبری تشکیل شده اند و عمدتاً در زمینه ی کنترل فرسایش به کار می روند.
1.    ژئوگریدها: جهت مسلح سازی خاک و ساخت دیوارهای حائل و غیره کاربرد دارند. ژئوگرید ٫ گرید های مشبک توری است که به صورت ستون های افقی برای مستحکم نگاه داشتن دیوار ها استفاده میگردد. ژئوگرید مانند حفاظی برای پایداری تکان های سطح بیرونی خاک می باشد. ژئوگرید خاک را ثابت نگه میدارد تا بدین صورت مقاومت دیوارهای بنا شده روی آن بیشتر شود.ژئوگرید صفحه ای مشبک است که در مقایسه با ژئوتکستایل خاصیت قفل شدگی بیشتری دارد یعنی با ذرات خاک درگیر شده و مقاومت طولی و عرضی بالایی به بستر خود می دهد. این محصول بیشتر در دیوار های حائل و راه سازی کاربرد دارد و از موادی مانند پلی اتیلن، پلی استر، فایبر گلاس و با پو شش های مختلف تولید می گردد.
2.    ژئوممبران‌ها: ورق های ژئوممبران غشاهای آب بند و غیر قابل نفوذ پلیمری بر پایه پلی اتیلن ، پلی پروپیلت و PVC می باشند که در ضخامت های مختلف و با مقاومت های مکانیکی و ضریب انعطاف پذیری متغیر به صورت صاف و زبر (مضرس ) تولید و ارائه می گردند. که خاصیت عایق کاری انواع سطوح بدون نیاز به زیرسازی خاص را دارد. که باعث نفوذ ناپذیری نسبت به انواع سیالات(برای مثال آب، مواد شیمیایی و نفتی) می شودو جهت سطوح آب بند و ایزوله از قبیل ، ساخت دریاچه‌های مصنوعی، استخرهای پرورش ماهی و استخرهای صنعتی، ساخت سایت های دفن بهداشتی زباله (Land fill) ، ایزولاسیون و عایق بندی سازه های زیرزمینی ،لاگونهای فاضلاب و لوله‌های انتقال آب و فاضلاب کاربرد دارند. ژئوممبرین یا ورق های ژئوممبران می تواند به تنهایی و یا با انواع پوشش ها، چون صفحات بتونی یا سنگ ریزه نصب شود. از جمله ی کاربرد های این محصول، استفاده برای بهبود کیفیت سدهای قدیمی ٫ ایزولاسیون ٫ جلوگیری از نشت در کف مخازن ٫ سازه های آبی و ... بکار میرود. معمولاً در زیر و برخی موارد روی ورق های ژئوممبران ژئوتکستایل قرار می دهند تا آن را در مقابل سوراخ شدگی محافظت کند. همچنین باعث تقویت قدرت تحمل بار سازه و ژئوممبران می شود. در این حالت، ژئوتکستایل همچون ضربه گیری عمل می کند که از تمرکز فشارهای وارده بر لایه ی ژئوممبران می کاهد. به کارگیری ژئوممبران کاهش هزینه های ساخت در قیاس با سایر روش ها و افزایش سرعت اجرا می باشد علاوه بر آن سیستم ساخته شده با این مواد به لحاظ انعطاف پذیری دارای عملکرد به مراتب بهتری نسبت به سازه های بتنی در برابر نیروهای دینامیکی مانند زلزله در مناطق زلزله خیز و همچنین نشست های نامتقارن سازه می باشد.
3.    ژئونت‌ها: جهت جلوگیری از فرسایش شیب‌ها و زهکشی مناسب. ژئونت‌ها کلاسی از ژئوسنتتیک‌ها هستند که از تزریق پیوسته نوارهای پلیمری با زاویه دقیق نسبت به یکدیگر تولید می‌شوند. جنس آنها معمولاً از پلی اتیلن می‌باشد. وجود فاصله در بین رشته‌های این کلاس از ژئو سنتتیک شرایط بسیار مناسبی را برای استفاده از ژئونت به عنوان وسیله‌ای بهیه برای زهکشی به وجود آورده‌است. بدین صورت که ژئونت‌ها با اندازه حفره‌های متفاوت موجود می‌باشند و با توجه به اندازه ذرات خاک به صورتی انتخاب می‌شوند که بدون جابجایی ذرات خاک، امکان زهکشی را به وجود آورند. از این رو، عملکرد عمده ژئونت زهکشی است. اما با توجه به بررسی‌های به عمل آمده با توجه به قیمت پائین تر ژئوتکستایل برای عمل زهکشی، ژئوتکستایل‌ها کاربرد بیشتری نسبت به ژئونت‌ها دارند.
4.    ژئوکامپوزیت‌ها: ترکیبی از ورقه های مختلف ژئوسنتیک مانند ژئوتکستایل- ژئونت، ژئوتکستایل- ژئوگرید، ژئوتکستایل- ژئوسل و غیره ساخته شده و در بسیاری از موارد به عنوان فیلتر- زه کش مورد استفاده قرا می گیرند.انواع معروف آن معمولاً جهت زهکشی زمین‌های ورزشی و دیوارهای حائل و سقف تونل‌ها استفاده می شود.
5.    جی سی ال: جی سی ال یا ژئوسنتتیک کلی لاینر طبق تعریف ژئوکامپوزیت در واقع نوعی ژئوکامپوزیت است اما بدلیل کاربرد گسترده و عملکرد مشابه ژئوممبران به صورت جداگانه نیز در نظر گرفته می شود و متشکل از ورقه های ژئوسنتیک با میان لایه های رسی( بنتونیتی ) بوده و برای جلوگیری از نشت آب و آب بندی مورداستفاده قرار می گیرند. نوع متداول آن متشکل از یک لایه بنتونیت در میان دو ورقه ژئوتکستایل یا در میان یک لایه ژئوتکستایل و ژئوممبران می باشد، مزیت ویژه جی سی ال، خاصیت خود ترمیمی و همجوشی است.
6.    ژئوسل:این مواد از یک شبکه ی سه بعدی از پلی استر های بافته نشده بوجود آمده اند و برای جلوگیری از فرسایش و کنترل فرسایش شیب ها از آن استفاده می شود.
7.    ژئومت:این محصول که از لحاظ کاربرد تشابه زیادی با ژئوسل دارد از جنس پلی پراپیلن بوده و برای جلوگیری از فرسایش خاک، شسته شدن خاک توسط آب و گل کاری بر روی تپه و خاک های شیب دار کاربرد دارد.


عملکردها

در میان کاربردهای دیگر، ژئوسنتتیک می تواند برای جداسازی، فیلتر کردن، حفاظت، زهکشی، مسلح سازی و ممانعت از سرایت رطوبت و ... به کار رود:
1.    فیلتراسیون: می تواند به طرز قابل توجهی کارایی یک سازه ی خاکی را بالا ببرد و ژئوسنتتیک ها می توانند برای ایجاد سیستم های فیلتر کننده ی موثر به کار روند. وظیفه ی فیلتر به این ترتیب است که اجازه دهد آب از صافی آن بگذرد و ذرات موجود در خا ک فیلتر شده٫ باقی بماند.فیلتراسیون می تواند کارایی یک سازه ی خاکی را با کنترل کردن فرسایش سازه و پایین آوردن میزان ذرات خاکی که از مجموعه شسته و جدا می شود بالا ببرد. هنگامی که ذرات از خاک جدا شوند پیوستگی و چسبندگی مجموعه کاهش پیدا می کند و متعاقباً استقامت خاک کاهش می یابد که به این پدیده Piping گفته می شود. از بین بردن این دو معضل منجر به بالا رفتن طول عمر سازه نیز می شود. فیلترهای ژئوسنتتیک می توانند اطمینان و کارایی فیلترهای خاکی مشبک پیشین را بالا ببرند و نیاز به کار کمتر برای نصب شدن دارند.
2.    زهکشی:در تمام سازه های خاکی مورد نیاز است، چه بخواهیم آب های سطحی را از زمین ورزش حذف کنیم، چه بخواهیم فشار جانبی بر دیوار حائل را کاهش دهیم، به هر حال نیاز به زهکشی موثر را نباید دست کم گرفت. در گذشته آبگذرهای مختلفی مورد استفاده قرار می گرفتند. زهکش ها از این جهت با فیلترکننده ها متفاوتند که؛ آب از میان صافی فیلترکننده رد می شود در حالی که در زهکش آب همراه صافی زهکش حرکت می کند.
3.    محافظت:در برخی استفاده های خاکی لازم است که یک قسمت از کار را از قسمت دیگر جدا کنیم و از آن حفاظت کنیم، به دلایل مختلفی چون: ممانعت از نشت مایعات، حفظ کردن یک سازه ی خاکی از فرسایش. ژئوتکستایل ها مناسب این کاربرد هستند.
4.    جداسازی:ژئوتکستایل دو لایه از خاک را که پراکندگی و اندازه ی ذراتشان با یکدیگر متفاوت است، از هم جدا می کند. به عنوان مثال؛ ژئوتکستایل ها به این منظور به کار می روند که از رسوخ مواد موجود در آسفالت در خاک نرم زیرین جلوگیری کنند تا ساختار، ضخامت و کل جاده پایدار بماند. جداسازها همچنین کمک می کنند که ذرات ریز خاک زیرین به لایه ی نفوذ پذیر تهی و پوک آسفالت رسوخ نکند.
5.    مقاوم سازی:ژئوتکستایل را می توان برای مقاوم سازی حجمی از خاک، بالا بردن زاویه ی برش و بالا بردن ثبات ساختار خاک استفاده کرد. در نقش مقاوم سازی، ژئوتکستایل در معرض نیروی کششی مداوم قرار دارد. خاک و سنگ به داشتن مقاومت در برابر نیروی همفشاری و به داشتن ظرفیت کم برای نیروهای کششی معروف هستند. نیروهای کششی توسط تیر محکم فولادین گرفته می شود، ژئوتکستایل به نیروهای کششی که خاک نمی تواند تحمل کند یاری می دهد.

تماس با ما

 آدرس :

استان البرز – کرج – چهار راه کارخانه قند – ساختمان شهدا – طبقه 2 – واحد 6

تلفن :

02632749141 ------  02632729067 ------ 02632729049

فکس :

02632729067

شماره تماس مدیر عامل :

09124092354 ------  09124641288   

آدرس ایمیل :

info@polymeralborz.com