ژئوممبران

اغلب ژئوممبران ها به عنوان یک قسمت از سیستم حفاظ مهندسی برای زمین دفن های نوین به کار می روند.

انواع مختلف ژئوممبران ها شامل پلی وینیل کلراید (PVC) پلی اتیلن مرکب با کلر (CPE)، پلی اتیلن مرکب با کلرو سولفات (CSPE)، رزین پروپیلن اتیلن (EPDM)، پلی پروپیلن (PP) پلی اتیلن با چگالی کم خطی (LLDPE) پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE) پلی اتیلن با چگالی بالا (MDPE) و اخیرا ژئوممبران های قیری است.

انتخاب یک لایه ژئوممبران بستگی به کارایی آن برای مقصودی که استفاده می شود، دارد. ژئوممبران های ‏HDPE منحصرا در زمین دفن ها استفاده می شوند، مخصوصا به عنوان آستر در لایه کف زمین دفن – به علت مقاومت نسبتا بالا در برابر ترکیبات شیرابه – استفاده می شوند.

عموما ژئوممبران های HDPE شامل رزین پلی اتیلن ۳-۲ دوده و افزودنی های دیگر مانند ضد اکسنده ها و تثبیت کننده ها هستند.

فرسایش ژئوممبران های HDPE‏

حتی یک طراحی خوب و نصب آستر این محصول بدون عیب هم ممکن است در معرض شرایط مختلف در طول زمان فرسایش یابد و سرانجام منجر به نقص و تخریب آن شود.

فرآیند پیرشدگی ژئوممبران های HDPE می تواند ترکیبی از فرسایش فیزیکی و شیمیایی باشد مکانیزم های فرسایش شامل تورم فرسایش در اثر اشعه ماوراء بنفش، فرسایش توسط استخراج و تقطیر فرسایش بیولوژیکی و فرسایش اکسایشی است.

فرسایش ناشی از تورم زمانی رخ می دهد که این محصول در معرض مایعات شامل شیرابه قرار گرفته و در نتیجه جذب مایع افزایش حجم پیدا می کند.

این نوع فرسایش تا حدی برگشت پذیر است زیرا وقتی مواد از عامل تورم دور می شوند مقداری دچار وا جذبی خواهند شد.

عموما این نوع از فرسایش اهمیت چندانی برای ژئوممبران های HDPE بکار رفته در زمین دفن ندارد زیرا شیرابه ای که در تماس با این محصول است غلظت کمتری در مقایسه با غلظت آلاینده های موجود در آزمایشات دارد در آزمایشات به منظور ارزیابی اثرات غلظت آلاینده ها زیاد است.

فرسایش در اثر اشعه ماوراء بنفش بوسیله تابش اشعه ماوراء بنفش یا نور مرئی ایجاد می شود. در صورتی که مدت زیادی در معرض این پرتوها قرار بگیرند دچار بی رنگی ترک های سطحی تردی و زوال در خواص مکانیکی می شوند.

حساسیت ژئوممبران های HDPE در برابر فرسایش ناشی از اشعه ماوراء بنفش به وسیله استفاده از دوده یا تثبیت کننده های شیمیایی که سبب جلوگیری از نفوذ اشعه ماوراء بنفش به ساختار پولیمر می شود کاهش می یابد .

محققان اشاره می کنند که برای حفاظت این محصول از پرتوهای ماوراء بنفش 15 سانتی متر خاک روی آن کافی است.

فرسایش در اثر تقطیر یک نوع از فرسایش است که یک جزء ترکیبی یا بیشتر از ماده در نتیجه قرار گرفتن طولانی در معرض مایعات و مواد شیمیایی حذف شود در مورد ژئوممبران های HDPE افزودنی های ترکیب شده در ساختار پولیمر ممکن است تقطیر و استخراج شوند.

بنا به گفته محققان نتیجه این فرسایش ذاتا افزایش تردی این محصول است. اثر این نوع فرسایش زمانی اهمیت پیدا می کند که تثبیت کننده ها و ضد اکسنده ها را به صورت شیرا به از این محصول خارج کند که در نتیجه آن متعاقبا در برابر فرسایش اکسایشی نیز حساس می شود.

فرسایش در اثر تقطیر یک نوع از فرسایش است که یک جزء ترکیبی یا بیشتر از ماده در نتیجه قرار گرفتن طولانی در معرض مایعات و مواد شیمیایی حذف شود در مورد این ژئوممبران های HDPE افزودنی های ترکیب شده در ساختار پولیمر ممکن است تقطیر و استخراج شوند.

بنا به گفته محققان نتیجه این فرسایش ذاتا افزایش تردی این محصول است. اثر این نوع فرسایش زمانی اهمیت پیدا می کند که تثبیت کننده ها و ضد اکسنده ها را به صورت شیرا به از این محصول خارج کند که در نتیجه آن متعاقبا در برابر فرسایش اکسایشی نیز حساس می شود.

فرسایش بیولوژیکی ژئوممبران

فرسایش بیولوژیکی زمانی اتفاق می افتد که پلیمر در معرض یورش میکروارگانیزم ها قرار گیرد. محققان به این نکته اشاره می کند، که این فرسایش به دلیل وزن های مولکولی بالا ( ۳۰۰۰۰ – ۱۰۰۰۰۰) ژئوممبران های معمول خیلی بعید است .