همه چیز در مورد ژئوکامپوزیت
یک ژئوکامپوزیت از ترکیب انواع مختلف مواد ژئوسنتتیک تشکیل شده است. به طور خاص، صنعت ژئوسنتتیک تعدادی زهکش ژئوکامپوزیت را توسعه داده است که هسته های زهکشی پلیمری هستند.
نمونه های زیادی از مواد ژئوسنتتیک مرکب وجود دارد. برخی از آن ها عبارت‌اند از غشاهای PVC چند لایه ساخته شده با روش‌های کالندر، پارچه‌های بافته شده و نبافته با غشاهای نفوذناپذیر پوشش‌داده شده و بسته‌های الیاف با استحکام بالا روکش‌دار. با این حال، اصطلاح ژئوکامپوزیت به طور کلی به محصولاتی اطلاق می شود که دو یا چند ساختار پلیمری را ترکیب می کنند.
کاربرد ژئوکامپوزیت
عملکرد ژئوکامپوزیت ها را می توان به 5 گروه اصلی تقسیم کرد:
جداسازی
تقویت
فیلتراسیون
زهکشی
انسداد
کاربردهای ژئوسنتتیک ها بسیار متنوع است. برای مثال از ژئوکامپوزیت برای مهار زباله های استفاده می کند.
ژئوکامپوزیت ورق نسبتاً نازکی است که با استفاده از دو یا چند ماده و یک هسته زهکشی پلاستیکی تشکیل شده است که مسیر جریان بالایی را برای گاز و مایعات (معمولاً آب زیرزمینی در کاربردهای مهندسی عمران) فراهم می کند.
هسته زهکشی به یک ژئوتکستایل (های) متصل می شود تا ذرات خاک و/یا یک ژئوممبران در طرف دیگر را فیلتر کند تا یک مانع سیال ایجاد کند.
ژئوکامپوزیت ها اغلب به عنوان یک جایگزین مهندسی ارزش و پایدارتر برای سنگدانه های زهکشی سنتی مشخص می شوند.
با کانال های جریان به طور مداوم باز که بین فیلترهای ژئوتکستایل قرار گرفته اند. زهکش ورق ژئوکامپوزیت سیستم های زهکشی ورق ژئوکامپوزیت برای جایگزینی سنگدانه های پرهزینه و سوراخ شده مهندسی شده اند.
هسته زهکش های ورق ژئوکامپوزیت، ورق های پلاستیکی اکسترود شده هستند که در یک پیکربندی شکل گرفته اند. که باعث زهکشی می شوند. هسته زهکش ورق ژئوکامپوزیت معمولاً از آن تشکیل شده است
یک محصول زهکشی معمولاً از دو یا سه مجموعه جامد یا فوم موازی تشکیل شده است.
انواع ژئوکامپوزیت
گروه بسیار مهم دیگری از ژئوکامپوزیت ها که در اواخر دهه 1980 ظهور کردند، پوشش های رسی ژئوسنتتیک (GCLs) هستند که به عنوان مانع جریان در سیستم های نگهداری زباله جامد استفاده می شوند. آسترهای GCL شامل هسته ای از پودر بنتونیت “خشک” (محتوای آب معمولاً 10-18٪ با ضخامت لایه 4-6 میلی متر است) که بین پارچه های ژئوتکستایل نگه داشته می شود. این کامپوزیت از خواص آبدوست بنتونیت استفاده می کند تا به عنوان یک مانع جریان در سیستم های نگهداری زباله جامد عمل کند، در حالی که ژئوتکستایل روش مناسبی برای نصب در مقایسه با یک لاینر رسی فشرده معمولی ارائه می دهد.
برخی از نویسندگان همچنین موادی مانند لوله های پلاستیکی و محصولات فوم پلیمری را به عنوان ژئوسنتتیک شامل می شوند. با این حال، این فصل بر چهار کلاس اصلی مشخص شده در بالا تمرکز دارد.
ترکیب ویژگی های برتر مواد مختلف به گونه ای که اهداف مختلف را با حداقل هزینه برآورده کند و در نتیجه نسبت هزینه به کارایی را به حداقل برساند. مفهوم اصلی ژئوکامپوزیت ها به صورت زیر تعریف می شود.
GBR-B یک ژئوکامپوزیت پیش ساخته است که شامل پارچه های تقویت کننده متشکل از لایه های متعدد مانند ژئوتکستایل، الیاف شیشه بافته شده یا غیر بافته شده و موانع ریشه است. قیر با ماسه پوشیده شده است.
GBR های قیری استایرن-بوتادین-استایرن اصلاح شده نباید برای مدت طولانی با حلال های غیر قطبی (حلال های معطر، آلیفاتیک و هالوژنیک) و همچنین با محلول های اسیدی و بازی بسیار قوی (به ترتیب pH < 2 و pH > 9) در تماس باشند. . به دلیل تخلخل ذاتی خود، ژئوتکستایل ها به ندرت در عملکرد مهار عمل می کنند. استثنا زمانی است که ژئوتکستایل عمداً با قیر یا پلیمر آغشته شود. این چند محصول به عنوان GBR دیده نخواهند شد.
طبقه بندی ژئوکامپوزیت
یک ژئوکامپوزیت از ترکیب یک یا چند ژئوسنتتیک، به ویژه یک ژئوگرید، یک ژئوتکستایل، یک ژئوممبران و/یا یک ژئونت با ماده دیگری تشکیل شده است. ژئوتکستایل ها عمدتاً برای کاربردهایی که نیاز به جداسازی، فیلتراسیون، تقویت و زهکشی دارند استفاده می شوند.
کامپوزیت ژئوتکستایل-ژئوممبران:
ژئوتکستایل ها را می توان روی یک یا هر دو طرف ژئوممبران پلی اتیلن لمینیت کرد.
از مزایای این محصول نسبت به ژئوممبران پلی اتیلن می توان به بهبود مقاومت در برابر پارگی، اصطکاک و استحکام کششی اشاره کرد. با این حال، مهم ترین مزیت ژئوکامپوزیت ها نصب سریع تر آنها است که در مقایسه با دو مرحله مورد نیاز برای ژئوتکستایل ژئوممبران فقط یک مرحله را شامل می شود.
در ژئوکامپوزیت نصب شده، ژئوتکستایل به عنوان زهکشی آب و ژئوممبران به عنوان آب بند رطوبت ژئودرین عمل می کند. به دلیل سختی نصب این کامپوزیت بر روی دیوارها و سقف های عمودی، بیشتر در پروژه های تونلی و گودال ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد.
مزایای ژئوکامپوزیت ژئوممبران-ژئوتکستایل:
محافظت از ژئوممبران در برابر سوراخ شدن
افزایش استحکام در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی نسبت به ژئوممبران
افزایش مقاومت به پارگی در مقایسه با ژئوممبران
افزایش اصطکاک برای جلوگیری از لغزش
افزایش استحکام کششی در مقایسه با ژئوممبران
نصب سریعتر در مقایسه با نصب جداگانه هر ماده
کاربردهای ژئوکامپوزیت:
پوشش دیواره کانال (برای جلوگیری از هدر رفتن آب)
پوشش دفن زباله (برای حفظ محیط زیست)
پوشش تالاب فاضلاب (برای جلوگیری از نشت آلاینده به خاک و آب زیرزمینی)
پوشش پی ساختمان
عایق رطوبتی تونل
یک کاربرد نسبتاً جدید از زهکش ژئوکامپوزیت، به نام زهکش زلزله، متشکل از یک لوله سوراخ پوشیده شده با یک ژئوتکستایل فیلتر کننده بادوام، می تواند برای کاهش روانگرایی در خاک های شنی سست نصب شود.
فرض بر این است که وقتی بارگذاری دینامیکی باعث ایجاد فشار منفذی اضافی در طول زلزله می شود، زهکشی مناسب که می تواند به سرعت فشار آب اضافی را از بین ببرد، از رسیدن آن فشارها به سطوح کافی برای شروع روانگرایی جلوگیری می کند. تخلیه با ظرفیت تخلیه بالا، با فاصله نزدیک، می تواند چنین سیستمی را فراهم کند
منابع
برای نوشتن این مقاله از مقاله های زیر کمک گرفته شده است. در صورت انتشار مقاله حتما منابع مورد استفاده را ذکر کنید این یک کار اخلاقی است. تمامی حقوق این مقاله مربوط به آرین خاک ایرانیان است در صورت کپی بدون ذکر منبع پیگرد قانونی خواهد داشت.
