انواع محصولات ژئوسنتتیک و کاربرد آن

ژئوسنتتیک ها مواد مصنوعی مصنوعی هستند که از مواد پلیمری یا طبیعی به شکل نوار، ورق یا ساختار سه بعدی ساخته می شوند. آماده سازی و حمل و نقل آنها آسان است و می تواند به دوستدار محیط زیست پروژه های ساختمانی کمک کند. محصولات ژئوسنتتیک مورد استفاده برای تثبیت زمین. آنها به طور کلی محصولات پلیمری هستند که برای حل مشکلات مهندسی عمران استفاده می شوند. این شامل هشت دسته محصول اصلی است: ژئوتکستایل ها، ژئوگریدها، ژئونت ها، ژئوممبران ها، آسترهای رسی ژئوسنتتیک، ژئوفوم، ژئوسل ها و ژئوکامپوزیت ها. ماهیت پلیمری محصولات آنها را برای استفاده در زمینی که دوام بالایی لازم است مناسب می سازد.

انواع محصولات ژئوسنتتیک

ژئوتکستایل ها

ژئوتکستایل ها یکی از دو گروه بزرگ محصولات ژئوسنتتیک ها را تشکیل می دهند. آنها منسوجاتی هستند که از الیاف مصنوعی به جای الیاف طبیعی مانند پنبه، پشم یا ابریشم تشکیل شده اند. این باعث می شود آنها کمتر در معرض تخریب زیستی قرار گیرند.

ژئوگریدها

ژئوگریدها برای جلوگیری از لغزش در شیب های طولانی و شیب دار در هنگام نصب و استفاده از سیستم دربندی دفن زباله استفاده می شوند. ژئوگریدها یک بخش به سرعت در حال رشد در محصولات ژئوسنتتیک ها را نشان می دهند. ژئوگریدها به جای اینکه یک پارچه نساجی بافته شده، غیر بافته یا بافتنی باشند، پلیمرهایی هستند که به شکلی بسیار باز و شبکه مانند شکل می گیرند، به عنوان مثال، آنها دارای روزنه های بزرگی بین دنده های منفرد در جهت عرضی و طولی هستند.

ژئونت ها

ژئونت ها و ژئوسپیسرهای مرتبط توسط برخی، بخش تخصصی دیگری را در حوزه محصولات ژئوسنتتیک تشکیل می دهند. آنها با اکستروژن مداوم مجموعه های موازی دنده های پلیمری در زوایای حاد نسبت به یکدیگر تشکیل می شوند.

ژئوممبران

ژئوممبران ها بزرگترین گروه دیگر محصولات ژئوسنتتیک ها هستند و از نظر حجم دلاری فروش آنها بیشتر از ژئوتکستایل ها است. رشد آنها در ایالات متحده و آلمان توسط مقررات دولتی که در ابتدا در اوایل دهه 1980 برای پوشش و آب بندی محل های دفن زباله های جامد وضع شد، تحریک شد.

آسترهای سفالی ژئوسنتتیک

لاینرهای رسی ژئوسنتتیک یا GCL ها ترکیب جالبی از مواد پلیمری و خاک های طبیعی هستند. آنها رول هایی از لایه های نازک بنتونیتی ساخته شده در کارخانه هستند که بین دو ژئوتکستایل قرار گرفته یا به یک ژئوممبران چسبیده و در برابر آب نفوذ ناپذیر است.

ژئوفوم

ژئوفوم محصولی است که توسط فرآیند انبساط پلیمری پلی استایرن ایجاد می‌شود که منجر به یک “فوم” متشکل از سلول‌های بسته، اما پر از گاز می‌شود.

ژئوسل ها

ژئوسل‌ها (همچنین به عنوان سیستم‌های محصور سلولی شناخته می‌شوند) ساختارهای سلولی لانه زنبوری سه‌بعدی هستند که وقتی با خاک فشرده پر می‌شوند، یک سیستم محبوس را تشکیل می‌دهند.

ژئوکامپوزیت ها

نصب زهکش ژئوکامپوزیت. زهکش های ژئوکامپوزیت اغلب در شیب های تند سیستم های دربندی دفن زباله استفاده می شود. یک ژئوکامپوزیت از ترکیبی از ژئوتکستایل ها، ژئوگریدها، ژئونت ها و/یا ژئوممبران در یک واحد ساخته شده در کارخانه تشکیل شده است. همچنین، هر یک از این چهار ماده را می توان با مواد مصنوعی دیگر (مثلاً ورق های پلاستیکی تغییر شکل یافته یا کابل های فولادی) یا حتی با خاک ترکیب کرد.

کاربردهای محصولات ژئوسنتتیک

ژئوسنتتیک ها به طور کلی برای یک کاربرد خاص با در نظر گرفتن عملکرد اولیه ای که می تواند ارائه شود طراحی می شوند. همانطور که در جدول همراه مشاهده می شود، پنج عملکرد اصلی ارائه شده است، اما برخی از گروه ها حتی بیشتر را پیشنهاد می کنند.

جداسازی عبارت است از قرار دادن یک ماده ژئوسنتتیک انعطاف پذیر، مانند یک ژئوتکستایل متخلخل، بین مواد غیر مشابه به طوری که یکپارچگی و عملکرد هر دو ماده دست نخورده باقی بماند یا حتی بهبود یابد. جاده‌های آسفالت‌شده، جاده‌های آسفالت‌نشده و پایه‌های راه‌آهن کاربردهای رایجی هستند.

آرماتور بهبود هم افزایی استحکام کل سیستم است که با وارد کردن یک ژئوتکستایل، ژئوگرید یا ژئوسل (که همگی از نظر کششی خوب هستند) در خاک (که از نظر فشرده سازی خوب هستند، اما در کشش ضعیف هستند) یا سایر موارد منفصل و جدا شده ایجاد می شود. مواد کاربردهای این عملکرد در دیواره های خاکی ثابت و حائل مکانیکی و شیب های خاکی تند می باشد. آنها را می توان با دیوارهای بنایی ترکیب کرد تا دیوارهای حائل عمودی ایجاد کند. همچنین استفاده از تسلیح پایه بر روی خاک های نرم و روی پی های عمیق برای خاکریزها و بارگذاری های سطحی سنگین است.

فیلتراسیون برهمکنش تعادلی بین خاک به ژئوتکستایل است که جریان مایع کافی را بدون از دست دادن خاک در سراسر صفحه ژئوتکستایل در طول عمر کاری سازگار با کاربرد مورد بررسی امکان پذیر می کند.

زهکشی سیستم تعادلی بین خاک به ژئوسنتتیک است که امکان جریان مایع کافی بدون از دست دادن خاک را در داخل صفحه ژئوسنتتیک در طول عمر کاری سازگار با کاربرد مورد بررسی فراهم می کند. Geopipe این عملکرد را برجسته می کند و همچنین ژئونت ها، ژئوکامپوزیت ها و ژئوتکستایل های بسیار ضخیم. کاربردهای زهکشی برای این ژئوسنتتیک های مختلف دیوارهای حائل، زمین های ورزشی، سدها، کانال ها، مخازن و شکاف های مویرگی است.

مهار شامل ژئوممبران ها، لاینرهای رسی ژئوسنتتیک یا برخی ژئوکامپوزیت ها است که به عنوان سدهای مایع یا گاز عمل می کنند. لاینرها و روکش های دفن زباله از این ژئوسنتتیک ها استفاده اساسی می کنند. تمام کاربردهای هیدرولیک (تونل ها، سدها، کانال ها، آبگیرهای سطحی و پوشش های شناور) از این محصولات ژئوسنتتیک  ها نیز استفاده می کنند.

نتیجه

محصولات ژئوسنتتیک دارای چندین عملکرد است، از جمله تقویت، جداسازی، زهکشی، مهار، مانع، مدیریت فرسایش سطح، از جمله هر عملکرد دیگری که یک ماده ژئوسنتتیک قرار است داشته باشد. محصولات ژئوسنتتیک در طیف گسترده ای از اشکال و مواد در دسترس هستند.  محصولات ژئوسنتتیک دارای طیف گسترده ای از کاربردها هستند و در حال حاضر در بسیاری از کاربردهای عمرانی، ژئوتکنیکی، حمل و نقل، ژئومحیط زیست، هیدرولیک و توسعه خصوصی از جمله جاده ها، فرودگاه ها، راه آهن، خاکریزها، سازه های نگهدارنده، مخازن، کانال ها، سدها، کنترل فرسایش، رسوبات استفاده می شوند. کنترل، لاینرهای دفن زباله، پوشش های دفن زباله، معدن، آبزی پروری و کشاورزی.