ژئوممبران، مشکلات و راه‌حل‌ها
در این بخش، مشکلات مرتبط با ژئوممبران را مورد بررسی قرار می‌دهیم و راه‌حل‌هایی را برای حل این مشکلات ارائه می‌کنیم. قبل از آن، به توضیح کوتاهی از ژئوممبران و کاربردهای آن می‌پردازیم.
ژئوممبران، یک جزء اساسی از مصالح ژئوسنتتیک است و به عنوان یک عنصر ایزولاسیون و عایق‌بندی در برابر نفوذ آب به کار می‌رود. این ماده از پلیمرهای ژئوسنتتیک ساخته می‌شود و به‌طور گسترده در تاسیسات مختلفی نظیر دفن زباله، تاسیسات معدنی و حوضچه‌های شیرابه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ژئوممبران‌ها از غشاهای پلیمری با انعطاف‌پذیری بالا تشکیل شده‌اند و به‌طور عمده از پلیمرهای مانند پلی‌اتیلن و پلی‌وینیل‌کلراید ساخته می‌شوند. این ورق‌ها در عملیات عایق‌بندی استخرها، مخازن ذخیره آب و مواد شیمیایی به‌کار می‌روند.
اما مشکلاتی که ممکن است در استفاده از ژئوممبران‌ها به‌وجود آیند عبارتند از:
- سوراخ‌شدن توسط پرندگان یا اشیاء تیز
- پارگی و شکستگی ورق‌های ژئوممبران
- تغییر رنگ و ترک‌های ایجادشده توسط اشعه فرابنفش
- عدم تحمل تغییرات دمایی شدید در طول زمان
- تخریب اکسیداتیو، حرارتی و شیمیایی
برای رفع این مشکلات، می‌توان از راه‌حل‌های زیر استفاده کرد:
۱- سوراخ‌شدن توسط پرندگان یا اشیاء تیز:
نصب ژئوتکستایل مناسب بین سنگ‌ها و سطح ژئوممبران
۲- پارگی و شکستگی ورق‌های ژئوممبران:
استفاده از ژئوممبران‌های با انعطاف‌پذیری بالا مانند LDPE
۳- تغییر رنگ و ترک‌های ایجادشده توسط اشعه فرابنفش:
افزودن افزودنی‌های مقاوم در برابر اشعه فرابنفش به پلیمرهای ژئوممبران
۴- عدم تحمل تغییرات دمایی شدید در طول زمان:
استفاده از مواد با تحمل بالا در برابر تغییرات دما
۵- تخریب اکسیداتیو، حرارتی و شیمیایی:
استفاده از مواد مقاوم در برابر تخریب‌های اکسیداتیو، حرارتی و شیمیایی
۶- تحمل نکردن تغییرات دمایی شدید در مدت زمان طولانی:
اگرچه اکثر ژئوممبران‌ها دماهای نسبتاً بالا را به‌خوبی تحمل می‌کنند، اما این مسئله همواره صدق نمی‌کند.
به‌ویژه ژئوممبران‌های HDPE، در مواقعی از تغییرات سریع دما مانند انجماد و ذوب متناوب، به دلیل ساختار نیمه کریستالی پلیمر، به آسیب‌پذیری می‌پیوندند.
راه‌حل: با ترکیب مواد انعطاف‌پذیر دیگر مانند LDPE، می‌توان به ژئوممبران‌های ترکیبی دست یافت و تا حدود زیادی از ایجاد ترک‌ها جلوگیری کرد.
۷- تخریب اکسیداتیو ژئوممبران:
ورق‌های ژئوممبران در برابر فرآیند تخریب اکسیداتیو حساسیت دارند، که در آن واکنش‌های بین پلیمر و مولکول‌های اکسیژن اتفاق می‌افتد. این فرآیند در پلیمرهای جامد به‌طور کلی پیچیده و ناهمگن است.
راه‌حل: استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها در رزین HDPE
در این فرآیند، دو نوع آنتی‌اکسیدان استفاده می‌شود: نوع اولیه و نوع ثانویه. آنتی‌اکسیدان‌های اولیه به‌منظور جلوگیری از تشکیل رادیکال‌های آزاد و آنتی‌اکسیدان‌های نوع ثانویه به‌منظور کاهش تشکیل هیدروپراکسیدهای فعال به‌کار می‌روند.
