ژئوتکستایل ها

ژئوتکستایل ها ورقه های مصنوعی پلاستیکی هستند که نسبت به عبور سیالات و گاز نفوذ پذیر می باشند و در بین ژئوسنتتیک ها بیشترین کاربرد را دارند.

جهت ساخت ژئوتکستایل ها غالباً از پلی استر پلی پروپیلن و پلی اتیلن استفاده می شود.

ژئوتکستایل ها در یک دسته بندی کلی به دو دسته ساختار اصلی بافته شده و ساختار اصلی یافته نشده تقسیم می شوند. ژئوتکستایل های دارای ساختار اصلی بافته نشده به علت دارا بودن فضای خالی نسبتاً زیاد خاصیت فیلتری بیشتری دارند.

دریافته نشده ها الیاف تشکیل دهنده بطور در هم با یکدیگر آمیخته شده اند و همین خصوصیت موجب می شود تا مقاومت آنها در برابر پاره شدگی از بافته شده ها بیشتر باشد زیرا نیرو با الیاف بیشتری درگیر می شود.

آنچه موجب بوجود آمدن گستره وسیع استفاده از ژئوتکستایل ها می شود خواص فوق العاده فیزیکی و مکانیکی آنها به نسبت وزن آنها می باشد.

همچون استحکام نفوذ پذیری مقاومت کششی بسیار بالا مقاومت بالا در برابر سوراخ شدگی و…

از خصوصیات ژئوتکستایلها مقاومت کششی و تراکم پذیری اهمیت بیشتری را دارا می باشند.

یکی از خصوصیات مفید ژئوتکستایل ها خاصیت ارتجاعی آنها می باشد که موجب برگشت پذیری خاک مسلح تحت اثر بارهای خارجی به حالت اولیه می باشد.

ضخامت ژئوتکستایل ها تحت فشار معین ۲ کیلوپاسکال اندازه گیری می شود و در اکثر موارد بین ۰/۰۱ تا ۰/۳ اینچ می باشد.

ژئوتکستایل ها مقاومت قابل ملاحظه ای را در تحمل تنشها و تغییر شکل های نسبی دارا هستند و از این خصوصیت می توان جهت محافظت از لایه های ضعیفی که نباید تحت اثر فشارهای بالا قرار گیرند استفاده نمود.

همچنین از ژئوتکستایل ها به منظور پخش و متوازن کردن نیروهای متمرکز به یک سطح بزرگتر و کاهش تنش های متمرکز در یک نقطه به جهت جلوگیری از گسیختگی های نقطه ای استفاده می شود.

بطور کلی کاربردهای مختلف ژئوتکستایل ها را میتوان به شکل زیر تقسیم نمود

• جداسازی لایه های خاک
• تسلیح خاک
• فیلتراسیون
• زهکشی

کاربرد ژئوتکستایل ها در پروژه های عمرانی

یکی از اساسی ترین کاربردهای ژئوتکستایل استفاده از آن به عنوان فیلتر می باشد.

در این حالت ژئوتکستایل آب و یا هر مایع دیگری را به خوبی و با سرعت کافی از خود عبور می دهد ولی از عبور ذرات جامد و سنگ ریزی جلوگیری می کند.

جهت تسلیح خاک علاوه بر ژئوگرید از ژئوتکستایل نیز به میزان بالاتر استفاده می شود.

خاک مسلح شده با تکستایل از نظر مقاومت کششی برشی و پیچشی و همچنین ظرفیت باربری به میزان قابل توجهی نسبت به خاک های غیر مسلح برتری دارد.

جهت احداث جاده بر روی زمین هایی که دارای خاک با ساختار ضعیف هستند به راحتی نمی توان از روکش آسفالتی استفاده کرد.

در اینگونه جاده ها آسفالت به راحتی ترک میخورد جهت جلوگیری از ترک خوردن آسفالت بر اثر تغییر شکل حاصل از نیروهای وارده می توان از مسلح کننده ژئوتکستایل استفاده نمود.

این تکنیک تسلیح جهت راههای موقتی نیز به کار برده می شود.

جهت جداسازی لایه های مختلف خاک از ژئوتکستایل به میزان وسیعی استفاده می شود.

این کاربرد تا حدود زیادی وابسته به خاصیت عدم عبور ذرات درشت خاک ضمن عبور سیالات از ژئوتکستایل می باشد.

همچنین جهت جداسازی دو لایه ی مختلف سنگدانه با اندازه های مختلف از ژئوتکستایل استفاده می شود.

با استفاده از ژئوتکستایل ها می توان به مقدار بالایی موجب افزایش پایداری شیروانی های خاکی و همچنین افزایش  شیب مجاز آنها شد.

شیب مجاز یک شیروانی خاکی مسلح شده با این ماده تا حدود ۷۰ درجه نیز امکان پذیر است.

خاصیت عبور مناسب سیالات از ژئوتکستایل موجب شده تا به عنوان یک زهکش قوی استفاده شود در آب بندی تونل ها و پل ها قبل از اجرای سنگ رویه نهایی از یک لایه ژئوتکستایل استفاده می شود تا آب را به سمت پایین و آبروها هدایت کند.

در سواحل برای جلوگیری از شست و شوی ساحل و پیشرفت آب و همچنین جلوگیری از شست و شوی خاک زیر صخره ها از ژئوتکستایل استفاده می شود

در این حالت این ماده را بر روی خاکهای ساحل قرار داده و روی آن را با صخره های بزرگ می پوشانند

در ساخت سواحل مصنوعی نیز از ژئوتکستایل به میزان وسیعی استفاده می شود.

از ژئوتکستایل ها میتوان به عنوان قالبهای انعطاف پذیر در ملات ریزی استفاده نمود.

همچنین در بتن ریزی هایی که سطح مورد نظر دارای شیب زیادی است برای مهار بتن و جلوگیری از ریزش آن میتوان از این ماده مانند یک کیسه پهن استفاده کرد

نخستین بار کارن ترزاقی در سال ۱۹۵۵ در ساخت یک سد که اکنون به نام وی خوانده می شود از قالبهای انعطاف پذیر استفاده کرد.

ژئوممبرین ها در کنار ژئوتکستایل ها

ژئوممبرین ها دسته ای از خانواده ژئوسنتتیک ها هستند که به شکل قابل ملاحظه ای نفوذ ناپذیرند. ماده اصلی تشکیل دهنده ژئوممبرین ها پلیمرهای مصنوعی اند

و مهمترین نقش آنها به عنوان ماده ای محافظ در برابر عبور سیالات می باشد.

کاربرد وسیع ژئوممبرین ها وابسته به خواص فوق العاده آنها نسبت به وزنشان می باشد. همچون نفوذ ناپذیری انعطاف پذیری توام با مقاومت بالا در برابر پاره شدگی و سوراخ شدگی و تغییرات بالای دمای اطراف مقاومت در برابر مواد شیمیایی سبک بودن و نصب سریع و …..

بعضی از کاربردهای ژئوممبرین(همراه با ژئوتکستایل ها) در عمران

از جمله مهمترین کاربردهای ژئوممبرین کاربرد به عنوان آستر و محافظ میباشد که عمدتاً در سطوح داخلی کانال ها، مخازن و لوله های آبرسانی مورد استفاده قرار می گیرد.

مقاومت بالای ژئوممبرین در برابر سایش مانع از سائیده شدن سطوح این تاسیسات می شود.

همچنین میتوان از تاثیرات منفی فاضلاب بر روی سطوح تاسیسات مربوطه با نصب لایه ژئوممبرین بر روی آنها جلوگیری نمود.

جهت حفاظت سازه های بتنی در برابر حملات شیمیایی خورنده محیط اطراف نیز می توان از ژئوممبرین استفاده نمود.

در محل زباله چال ها  (fills Land) در اثر انباشتگی زباله ها قسمت مایع در کف زباله چال ها جمع می شود

و به مرور زمان به داخل توده خاک اطراف خود نفوذ می کند و نتایج منفی زیست محیطی را بوجود می آورد.

جهت جلوگیری از نفوذ این مواد کف و دیواره های جانبی زباله چال را با ژئوممبرین پوشش می دهند.

همچنین جهت پوشش سطح زباله چال  نیز میتوان از ژئوممبرین استفاده نمود زیرا به خوبی در برابر ناهمواری ها حاصل از نشستهای نامساوی زباله ها در این قسمت مقاومت می کنند.

جهت آب بندی جداره تونل ها همواره از ترکیبی از ژئوممبرین و ژئوتکستایل که در واقع تشکیل یک ژئو کمپوزیت را می دهند استفاده می گردد.

در این کاربرد یک لایه از ژئوتکستایل را جهت زهکشی آب به سطح تونل می چسبانند و سپس بر روی آن یک لایه ژئوممبرین را جهت جلوگیری از نفوذ آب قرار می دهند و سپس نمای بنائی نهایی را اجرا می کنند.

جهت کنترل خاک هایی که بر اثر رطوبت متورم می شوند از ژئوممبرین با قدرت نفوذ ناپذیری بالا استفاده می شود.

در تاسیساتی که قدرت کنترل مطلوب آب را جهت جلوگیری از اتلاف آن را ندارند نیز ازژئوممبرین به عنوان لایه محافظ در برابر خروج آب استفاده می شود و به شکل قابل توجه ی از هدر رفتن آب جلوگیری می شود.

نکات اجرایی در استفاده از ژئوممبرینها ( همانند ژئوتکستایل ها)

جهت استفاده از ژئوممبرین ها در سطوح شیب دار و یا قائم و جاهایی که امکان لغزش وجود دارد،

از نوعی ژئوممبرین استفاده می شود که بر روی سنح آن برجستگی هایی به شکل میخ وجود دارد.

این میخچه ها در آستر زیر فرو رفته و مانع از لغزش لایه ژئوممبرین می شوند.

در هنگام نصب ژئوممبرین باید کاملا توجه داشت که از هرگونه خراش بر سطح آن جلوگیری شود.

خراشهای سطحی به شکل قابل ملاحظه ای موجب کاهش مقاومت می شوند.

ژئوممبرین بصورت لوله ای و تخته ای در بازار عرضه می شود. گاهی برای سطوح وسیع مجبور به چسباندن چند لایه ژئوممبرین می باشیم

برای چسباندن ژئوممبرین در خارج از کارخانه و در محل کارگاه معمولاً از چسب های مخصوص استفاده می شود.

گاهی نیز جهت چسباندن دو لایه ژئوممبرین از ماده حلالی که موجب حل شدن دو لایه مجاور در هم می شود استفاده می گردد.