لایه ژئوتکستایل پوشش پلیمری

ژئوتکستایل (Geotextile) لایه و پوششی پلیمری می باشد که جهت استحکام و محکم سازی خاک در ساخت و ساز های عمرانی استفاده می گردد. ژئوتکستایل در دو نوع بافته شده یا منسوج (Woven) و بافته نشده یا غیرمنسوج (Non Woven) تولید می‌شود.

ژئوتکستایل و کاربرد آن:

ژئوتکستایل (Geotextile) ژئوتکستایل که به آن زمین پارچه، بافته اجرائی، پارچه ساختمانی، فیلتر پارچه ای، پارچه مصنوعی و …گفته میشود، صفحات نفوذ پذیری هستند که از الیاف پلی استر یا پلی پروپیلن به دو صورت کلی بافته نشده Nonwoven و بافته شدهWoven ساخته میشود. از این مواد به دلیل داشتن خصوصیاتی مانند اجرای بسیار سریع، راحت، وزن کم، مقاومت بالا، هزینه کم، پایداری طولانی مدت ده ها ساله، تخریب کمتر طبیعت، یکنواختی در اجراء و سایر ویژگی های آن باعث شده که در اکثر کشور ها مورد استفاده بیشتری قرار گیرد. در نوع بافته نشده توده ای از الیاف با استفاده از فشار مکانیکی (سوزنی) Needlepunch به هم اتصال یافته و یا با استفاده از حرارت و چسب های شیمیایی تولید میگردد.

با توجه به تعدد روشها و مصالح و مواد مختلف موجود برای تهیه ژئوتکستایل ها جای تعجب ندارد که انواع مختلفی از آن برای کاربردهای مختلف در دسترس باشد و با توجه به شرایط فیزیکی، مکانیکی، هیدرولیکی و دوام مورد نیاز، نوع مناسب آن انتخاب گردد. الیاف مصنوعی بافته شده و بافته نشده برای پروژهای سد سازی، جاده سازی، ساخت راه آهن، تونل، حفاظت سواحل دریا و رودها، زهکشی، حفاظت ژئوممبرین در ساخت دریاچه های مصنوعی، استخر های ذخیره آب، لاگونه ای تصفیه خانه های فاضلاب و دیگر کارهای مهندسی ژئوتکنیک کاربرد ایده آلی دارد. گونه های مختلف بافته نشده ژئوتکستایل میتوانند جانشین برتری برای ریزدانه های زیر Rip Rap وبطور کلی نقاطی که در معرض فرسایش جذر ومد قرار دارد باشد.

ژئوتکستایل ها به همراه سایر ژئوسنتتیک ها از قبیل ژئومببرین ها، ژئوگرید ها، ژئونت ها و غیره مجموعه ایدهآلی را ایجاد می کنند.

ژئوتکستایل پارچه ای با کاربرد بسیار:

منسوجات سازه ای پلیمری (ژئوتکستایل) با کاربردهای متنوع در صنعت راه و ساختمان و هیدرولیک همچون روکش آسفالت، زیرسازی جاده، بسترریل، اسکله و سد سازی، دیوار حایل، محافظت سواحل، خط لوله، زهکشی و فیلتر کردن، محافظ بکینگ چمن مصنوعی، تونل، حفظ محیط زیست، آب و فاضلاب، ایجاد دریاچه های مصنوعی و غیره کاربرد دارد.

تاریخچه کاربرد ژئوتکستایل:

تسلیح خاک و افزایش عملکرد سازه ها از دیر باز در خاطر بشر بوده و در بهره گیری از هیچ علم و تجربه ای در این راه دریغ نشده است، مثل استفاده از کنده های درخت , بوته ها و سنگ ها برای تثبیت خاک خصوصا زمین های باتلاقی و مرطوب. اما هیچ یک از این راهها به اندازه کاربرد ژئوتکستایل که دو سه دهه اخیر بطور جدی آغاز شده و امروز به نهایت کاربرد خود رسیده است با صرفه، دارای عملکرد بالا و بادوام نبوده است. در این روش با به کار بردن لایه های ژئوتکستایل در خاکریز می توان حجم مصرفی مصالح خاکی را کاهش داده و خاکریز را در برابر تمامی بارهای اعمالی مسلح کرد همچنین می توان شیب دلخواه تا ۹۰ درجه ایجاد کرد این دیوارها انعطاف پذیر بوده و در مقابل لغزش دورانی ضریب اطمینان بالایی خواهند داشت از خاکریزهای مسلح می توان در جلوگیری از رانش زمین، دیوارهای حائل وزنی که به نحوی محدودیت بعد دارند در ریزش گیرها و در بستر جاده ها به کار رود.

اولین استفاده ثبت شده از پارچه ژئوتکستایل در جاده به کوشش Department,South Carolina Hghways در سال ۱۹۲۶ صورت گرفت در این اقدام یک پارچه ژئوتکستایل پنبه ای سنگین روی خاک قرار گرفت و سپس آسفالت داغ روی پارچه بکار رفت و سپس یک لایه نازک شن روی آسفالت ریخته شد. تحقیقات نشان داد که این پارچه , ترک خوردگی را کاهش داده و از شکست و گسیختگی موضعی جاده جلوگیری نموده است. درسالهای اخیر ژئوتکستالهای پلیمری برای بهبود عملکرد جاده های آسفالته و کاهش ضخامت لایه پی بکاررفته اند. در اواخر دهه ۱۹۶۰، شرکت Rhone-poulen Textile درفرانسه، کار با پارچه نبافته را برای کاربردهای مختلف شروع کرد. بنا به گفته ۱۹۸۵، Van Zanten افتخار اولین کار در استفاده از ژئوتکستایل باید به انگلیسی ها و هلندی ها داده شود.

کاربرد ژئوتکستایل که تا دو دهه اخیر امتحان و آزمایش خود را به خوبی پشت سر گذاشته و در تمامی آزمایشات سر بلند بیرون آمده است، دردو دهه اخیر رشد وسیع و سریع داشته که این سرعت و وسعت را مدیون عملکرد صحیح و ممتاز خود در کاربردهای سازهای خصوصا جاده می باشد. امروزه دنیا شاهد هزاران پروژه از کاربرد ژئوتکستایل می باشد و درسرار اروپا و آمریکا و حتی آفریقا و آسیا خصوصا” آسیای شرق و جنوب شرق هزاران شرکت و کارخانه در تولید و نصب ژئوتکستایل فعالند.

ژئوتکستایل در پروژه های ساخت جاده در سراسر دنیا توسعه یافته است. این پذیرش جهانی و گسترده از ژئوتکستایل، ناشی از هزاران نصب موفق، مطالعات تحقیقی وسیع و بسیار و مزایای اقتصادی شده در استفاده از ژئوتکستایل می باشد.

برای بیش از ۲۵ سال ژئوتکستایل در تقویت سازی و استحکام خاکهای نرم subgrade جاده بکار رفته اند. نصب های اولیه در اوایل دهه ۱۹۷۰ بسیار موفق بوده و محققان دست بکار توضیح و تفسیر و چگونگی موفقیت ژئوتکستایل در ساخت جاده شدند. این تحقیق اولیه که با نصب های موفق تری همراه بود، سریعا ثابت کرد که ژئوتکستایل بطور چشمگیری ثبات جاده ها را بهبود می بخشد. از طرف دیگر، ژئوتکستایل باعث شد تا جاده با لایه های دانه ای (granular) نازکتری امکان ساخت یابد (۱۹۷۵ ,.Barenberg) در سال ۱۹۸۶، FHA (سازمان مدیریت بزرگراه فدرال آمریکا) مزایای اقتصادی و قانونی کاربرد ژئوتکستایل را مورد تایید قرار داد این تایید، راهنمای عملی مهندسین عمران در طرح، انتخاب و تکنیکهای ساخت درکاربرد ژئوتکستایل قرار گرفت و پذیرش ژئوتکستایل را در کاربرد جاده بیشتر نمود. با ادامه تحقیقات همه جانبه، مکانیسم مستحکم سازی و تثبیت سیستم آسفالت جاده با لایه های مواد دانه ای ومهار نشده شرح داده شد. کشورهای جنوب شرق آسیا مانند هند، کره، ژاپن، تایوان، هنگ کنک خصوصا چین که در دهه گذشته از محصولات ژئوتکستایل اروپا و آمریکا برای پروژه های آزمایشی در کشورشان استفاده می کردند، امروزه چنان به استفاده، قابلیت و مزایای این محصول معتقد شدند که اکنون خودشان تولید کننده عمده این محصول شده و چندین شرکت بزرگ تولید ژئوتکستایل ایجاد نمودند و حتی صادر کننده این محصول شده اند.

در راستای این فناوری جدید اما جامع و گسترده, چندین شرکت مشاوره ای در دنیا مانند Synthetic Industries Smart Solution ‘ SI Geosolution و … و استانداردهای بین المللی مثل AASHTO،FHWA،ASTM از ایالات متحده , AS، کمیته استاندارد اروپا (CEN) و چند استاندارد بین المللی دیگر در مورد شاخص های فنی محصولات ژئوتکستایل، دارای استانداردهای مشخص و معینی می باشند. بسیاری از سندیات طرحAASHTO و FHWA در باره قابلیت ها و مزایای کاربرد ژئوتکستایل تا به امروز منتشر شده است.

عملکرد چندگانه ژئوتکستایل:

ژئوتکستایل در برخی مواقع یک یا چند نقش را در یک سازه ایفا می­کند. بعنوان مثال یک ژئوتکستایل می­تواند هم از یک لایه عایقی محافظت کند و در عین­ حال آب را نیز زهکشی کرده و از سازه خارج نماید. البته باید در این موارد به خواص دینامیکی و هیدرولیکی مانند ضخامت، مقاومت بسیار عالی در برابر صدمات حین کار و نصب، خواص هیدرولیکی عالی و یکنواخت و … همزمان توجه شود.

مزیت عملی ژئوتکستایل:

کاربرد ژئوتکستایل سریع و راحت است و مهارت خاصی لازم ندارد، دوام آنها در مقابل عوامل طبیعی زیاد است، توانایی آنها در نگهداری ذرات خاک در محل خود، مقاومت الکتریکی بالا.

خواص اصلی و ویژه ژئوتکستایل:

۱– دارابودن مقاومت بالا و Elongation بسیار بالا که این دو مورد امکان جذب مقادیر انرژی زیادی را به ژئوتکستایل میدهند.

۲- مقاومت بسیار عالی در برابر صدمات حین کار و نصب (Puncture resistance)

۳- طول عمر بالا، تحقیقات طول عمر زیاد را تخمین می­زنند.

۴- خواص هیدرولیکی عالی و یکنواخت که شما را قادر می­سازد تا جریان زیادی آب را جابجا کرده و کنترل نمایید.

۵- مقاومت بسیار بالا در برابر ساییدگی.

۶- شکل یکنواخت، بدین­معنی که تمام سطح تولیدشده دارای کیفیت، بافت و ظاهر یکنواختی است یعنی تمامی خواص دینامیکی و هیدرولیکی ذکرشده در تمام سطح ثابت است.

۷- در روند تولید این محصول از الیاف پلی استر و یا پلی­پروپیلن با طول کم استفاده می­شود (Max:80mm) و این خاصیت را خواهد داشت که محصول تولیدشده دارای کشش طولی و عرضی یکسان باشد، درصورتیکه غیر از این باشد (مانند محصولات مشابه که از الیاف طویل در راستای طولی استفاده می­شود) ژئوتکستایل در جهات مختلف رفتارهای متقارن و یکسانی نشان نمی­ دهد.

۸- بعلت استفاده از الیاف با طول کوتاه (Max:80mm) و بافت ویژه و مکانیزه­ای که این محصول دارد به هیچ­ وجه (چه در حالت عادی و چه در شرایط سخت نصب) رشته رشته نشده و از انسجام ژئوتکستایل نمی­ کاهد.

۹- کلیه محصولات لایی گستر نسبت به اسیدها، الکالین­ ها و قارچ­ ها مقاومت داشته و پوسیدگی در آن نیز بی­ معناست.

ژئوتکستایل ضمن ایجاد یک لایه پوسته مقاوم میان لایه­ های ناپیوسته خاکی و قطعات سازه­ای ساختمانی موجب پخش یکنواخت نیروهای داخلی و تنشهای بین لایه­ ها و قطعات می­گردد.

استفاده از ژئوتکستایل در لایه­ های خاک موجب افزایش طول عمر مسیر، کاهش زمان اجرا، جلوگیری از مخلوط شدن دانه­ های خاک، قابلیت عبوردادن آب و درمجموع باعث افزایش مقاومت و راندمان سازه می­ گردد.

باید بدانید که ژئوتکستایل از نظر کاربردی یک محصول Function Base است و نه Application Base یعنی ما عملکرد و توانایی­ های این محصول را به شما معرفی می­کنیم و این شما هستید که برمبنای توانایی و نحوه کارکرد ژئوتکستایل و نیاز خود از آن استفاده می­کنید و این حقیقت امکان آن را به شما می­دهد تا کاربردهای بسیاری در هر زمین ه­ای برای آن بیابید و هیچ محدودیتی را احساس نکنید.

بدین­ منظور و جهت آشنایی بیشتر با قابلیت­های ژئوتکستایل چندمورد از عملکردهای اصلی ژئوتکستایل را بشرح زیر بحضورتان معرفی می­نمائیم:

کاربردهای ژئوتکستایل Geotextile:

از اهم موارد استفاده از ژئوتکستایل می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

– لایه محافظ (Protection)

– جداسازی (Separation)

– ساختمان­سازی (Construction)

– سیستم­های مدفون (Ground system)

– زهکشی و فیلترکردن (Filtration / Drainage)

– سازه­های هیدرولیکی

– محل­های دفن زباله (Land Fills)

– تقویت یا مسلح­سازی (Reinforcement)

– لایه محافظ (Protection)

– کاربرد ژئوتکستایل برای محافظت از لایه­های آسیب­پذیر مانند Geomembraine یا همان لایه­ های عایقی در کانالهای آبرسانـی، مخازن آب، دریاچه‌های مصنوعــی، حوضچه‌های پرورش ماهــی و دفع فاضلاب شهری می­باشند.