ژئوتکستایل از زیرمجموعه‌های محصولات ژئوسنتتیک است که به دلیل داشتن کارآیی بالا و ویژگی‌های مؤثر، کاربرد وسیعی در صنایع مختلف دارد.
این محصول در واقع نوعی منسوجات نفوذپذیر مصنوعی است که برای بهبود ویژگی‌های خاک استفاده می شود تا ظرفیت خاک برای ساخت سازه‌های مختلف افزایش پیدا کند.
انواع ژئوتکستایل
در پی پیشرفت تکنولوژی و افزایش دانش در خصوص این ماده، این محصول انواع متنوعی پیدا کرده است که هر کدام در زمینه‌های مختلف کاربرد دارند. ژئوتکستایل را می‌توان بر اساس روش تهیه به 5 دسته کلی تقسیم کرد:
پارچه‌ای بافته شده (Woven Fabric Geotextiles)
نوع پارچه‌ای بافته شده مانند بافت پارچه‌های معمولی تولید می شود. در بافت این نوع محصول از دو مجموعه الیاف عمود بر هم استفاده میشود. الیافی که در امتداد طول قرار می‌گیرند را تار و الیافی که عمود بر آن‌ها هستند را پود می‌گویند.
نبافته (Non-Woven Geotextiles)
مدل نبافته این محصول، از یک رشته نخ پیوسته یا الیاف کوتاه در هم تنیده تولید میشود. برای به هم پیوستگی الیاف این نوع لایه‌های ژئوسنتتیک، از روش‌های متنوعی چون حرارتی، شیمیایی، مکانیکی و ترکیبی استفاده میشود.
نوع نبافته در روش اتصالات مکانیکی، با ضخامتی در حدود 0.5 تا 1 میلی متر تولید میشود اما مدل نبافته شیمیایی آن، به طور معمول تا 3 میلی متر ضخامت دارند.
حلقه‌ای بافتنی (Knitted Geotextiles)
ژئوتکستایل حلقه‌ای بافتنی از به هم پیوستن مجموعه‌ای از حلقه‌های الیاف به یکدیگر تولید میشود. در واقع تکنیک مورد استفاده در تولید این الیاف مانند روش بافتن با کاموا است.
اسپان باند (Spunbonded Geotextiles)
در دنیای تولید پارچه، فرآیند اسپان باند به عنوان سریع‌ترین روش تولید پارچه‌های نبافته شناخته میشود. در این فرآیند رشته‌ها به شکل تسمه بریده و رول می‌شوند. سپس رول‌ها گرم شده و در کنار هم ثابت می‌شوند.
بافته طنابی شکل (Braided Geotextiles)
از این روش عموما برای تولید ساختارهای طنابی باریک استفاده میشود. سه یا چند رشته الیاف به صورت مورب با هم بافته می‌شوند و ساختاری در هم آمیخته از رشته‌ها را می‌سازند. این ساختار بسیار شبیه به ژئوتکستایل‌های بافته شده است.
الیاف مورد استفاده در ژئوتکستایل
برای تولید این محصول از هر دو الیاف طبیعی و مصنوعی استفاده میشود؛ اما استفاده از الیاف مصنوعی رایج‌تر است و استفاده از الیاف طبیعی برای تولید این لایه‌ها بسیار کاهش یافته است.
الیاف طبیعی
الیاف طبیعی از منابع طبیعی مانند گیاهان (برگ، دانه، پوسته و غیره)، حیوانات، مواد معدنی و غیره به دست می‌آیند. از رایج‌ترین الیاف طبیعی مورد استفاده در تولید این ماده می‌توان به الیاف رامی (نوعی گیاه گرمسیری)، الیاف نارگیل، کنف هندی (جوت)، الیاف کتان، الیاف سیسل (مورد استفاده در انواع گونی) و کنف اشاره کرد.
الیاف مصنوعی
ژئوتکستایل‌هایی که با استفاده از الیاف مصنوعی تولید می‌شوند، در مجموعه محصولات ژئوسنتتیک قرار می‌گیرند. از انواع الیاف مصنوعی برای تولید این محصول می‌توان به پلی استر، پلی پروپیلن، پلی آمید، پلی اتیلن و پلی اتیلن ترفتالات اشاره نمود که پلی استر و پلی پروپیلن از الیاف مصنوعی پرکاربرد در ساخت انواع محصولات ژئوسنتتیک و به طور ویژه ژئوتکستایل‌ها هستند.
ویژگی‌های ژئوتکستایل
ترکیب ساختاری این ماده به گونه‌ای است که می‌توان از آن با چهار هدف استفاده کرد. جداسازی، فیلتراسیون، تقویت و آب‌بندی، ویژگی‌های پرکاربرد این محصول هستند که موجب شده‌اند از این ماده به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده شود.
جداسازی
از این ویژگی ژئوتکستایل بیشتر در صنعت راه‌سازی و در زمینه ساخت جاده‌ها استفاده میشود. این لایه‌ها از مخلوط شدن دو خاک مجاور جلوگیری می‌کند. به این صورت که این محصول با جدا کردن خاک نرم زیر بنا از سنگدانه‌های درشت، زهکشی و مقاومت خاک را حفظ می‌کند.
ویژگی جداسازی این محصول در زمینه‌های دیگری چون در بین بستر و زیرلایه سنگی باند و مسیر فرودگاه، زیرسازی‌های مسیرهای ریل راه آهن، بین محل دفن زباله و زیرلایه سنگی و بین ژئوممبران و لایه‌های زهکشی شن و ماسه در سواحل استفاده میشود.
فیلتراسیون
امکان جریان یافتن مایعات در سطح این ماده وجود دارد. تخلخل و نفوذپذیری از ویژگی‌های اصلی این لایه‌ها هستند. زهکشی لبه پیاده‌رو یکی از کاربردهای ژئوتکستایل است.
تقویت
با نصب ژئوتکستایل در خاک، مقاومت کششی آن را افزایش می‌یابد و ظرفیت آن برای ساخت سازه‌های مختلف را افزایش می‌دهد.
آب‌بندی
افزودن لایه‌ای از مدل نبافته این محصول بین لایه‌های آسفالت جدید و قدیمی، باعث میشود که یک غشای ضد آب ایجاد شود و جریان عمودی آب در سازه روسازی شده را به حداقل می‌رساند.
مزیت‌های ژئوتکستایل
- محافظت از سازه‌های ساحلی در برابر حرکات امواج
- بهبود مقاومت خاک با صرف هزینه پایین
- مؤثر در زهکشی زمین‌های بازی
کاربرد ژئوتکستایل
همانطور که پیش‌تر گفتیم، ویژگی‌های کاربردی و مؤثر این ماده موجب شده تا در زمینه‌های مختلف از جمله پروژه‌های زیرساختی، عمرانی، کشاورزی، راه‌سازی، بنادر و سواحل، ساخت لندفیل و غیره کاربرد وسیعی داشته باشد.
راه‌سازی
ژئوتکستایل در سطح گسترده و بسیار زیادی در ساخت انواع جاده استفاده میشود. اضافه کردن آن به زیرساخت جاده، موجب افزایش و تقویت مقاومت کششی خاک میشود. این لایه‌ها با حفظ خاصیت فیلتراسیون، به عنوان لایه آبگیر در بستر راه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
زیرسازی مسیر ریلی
ژئوتکستایل برای جداسازی خاک از زیر لایه‌های خاک، بدون اینکه مانعی برای گردش آب‌های زیرزمینی ایجاد شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل ضربه‌ها و ارتعاشات حرکت قطارها، پوشاندن لایه‌های جداگانه با این نوع لایه‌ها از ناپایداری لایه‌های خاک جلوگیری می‌کند.
کشاورزی
در صنعت کشاورزی از ژئوتکستایل برای کنترل گل و لای زمین کشاورزی استفاده میشود. نوع نبافته آن در جاده‌های گل آلود که حیوانات و ماشین‌آلات کشاورزی از آن گذر می‌کنند، کاربرد دارد.
زهکشی
ویژگی فیلتراسیون ژئوتکستایل در پروژه‌های گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در سازه‌هایی همچون سدهای خاکی، جاده‌ها، بزرگراه‌ها، مخازن، پشت دیوارهای حائل و کشاورزی که به زهکشی نیاز هست، از این محصول ژئوسنتتیک استفاده میشود.
سازه‌های آبی
ژئوتکستایل نقش مهمی در جلوگیری از فرسایش سواحل دارد و برای تثبیت خطوط ساحلی، کاربرد فراوانی دارد. استفاده از این لایه‌ها در این زمینه، در بسیاری از کشورها انجام شده و با موفقیت همراه بوده است.
کانال انتقال آب از سازه‌های زیرساختی است که در احداث آن از این ماده به منظور لایه محافظ ژئوممبران و در عین حال فیلتراسیون استفاده میشود تا کارآمدی کانال را افزایش دهد.
سخن آخر
محصولات ژئوسنتتیک و به طور ویژه ژئوتکستایل توانسته‌اند تغییرات عظیمی در صنایع مختلف زیرساختی و عمرانی ایجاد کنند و با کاهش هزینه‌ها، تسریع عملیات نصب، عدم محدودیت در شرایط محیطی و دمایی مختلف و طول عمر بالا، جایگزین روش‌های قدیمی شده‌اند.
