ژئوتکستایل چیست؟
ژئوتکستایل‌ها پارچه‌های مسطح و نفوذپذیری هستند که در تماس با خاک/سنگ و/یا هر ماده ژئوتکنیکی دیگری، برای کاربردهای مهندسی عمران استفاده میشوند. آنها اساسا منسوجاتی هستند که از الیاف مصنوعی تولید میشوند. بنابراین دارای مشکلی از نظر تجزیه زیستی نیستند. پلیمرهای مورد استفاده در تولیدژئوتکستایل‌ها عبارتست از:
- پلی پروپیلن،
- پلی‌استر،
- پلی اتیلن با چگالی بالا
- و پلی آمید (نایلون).
همچنین قابلیت تولید محصولات ژئوتکستایل بر اساس ترکیبی از متریالهای فوق وجود دارد. بطورکلی اما اکثریت ژئو تکستایل‌ها از پلی استر و پلی پروپیلن ساخته میشوند. این پارچه‌ها در کاربردها و زمینه‌های مختلف همچون برای پایداری خاک، کنترل فرسایش، ساخت و ساز، زهکشی، مهندسی و پوشاک بکار گرفته میشوند. باتوجه به پارامترهایی نظیر:
- مقاومت آنها در برابر پوسیدگی و
- ایستادگی عالی در برابر هر گونه خوردگی اسیدی و شیمیایی (و یا خوردگی‌های حاصل از اکسایش)،
از این محصولات برای تقویت جاده‌ها و محافظت در برابر فرسایش زمین استفاده میشود. ضمناَ در بسیاری از پروژه‌های عمرانی، شاهد نصب تأسیسات سنگین در زیرزمین و یا اجرای زیرساختهای مفصل برای پروژه‌های مواصلاتی – عمرانی هستیم. هر دوی چنین پروژه‌هایی، همواره میتوانند با معضل فرونشست زمین و فرسایش خاک در طی زمان، مواجه شوند. بنابراین یکی از راه‌های جلوگیری از بروز اینگونه مشکلات، نصب ژئوتکستایل می‌باشد. جذابیت بهره گیری از این محصولات آنجایی بیشتر میشود که بدانید که قیمتی بسیار اقتصادی دارند.
انواع ژئوتکستایل
ذکر این نکته حائز اهمیت است که میتوان سلولهای بافت این محصولات را تنظیم نمود. بدینگونه که امکان تهیه‌ی عایقهایی با میزان تراکم مختلف، فراهم میشود. اما آیا این پایان مزیتهای جذاب ژئوتکستایل‌ها است؟! مسلماَ نه؛ چراکه بعنوان مثال بایستی بدانید که تولید این محصولات از pp و پلی‌استر، علاوه بر سرعت ساخت و اجرای بالا، شرایط کاملاَ سازگاری را با طبیعت بوجود می‌آورد.
انواع مختلفی از پارچه‌های ژئوتکستایل وجود دارد که هر کدام برای اهداف متفاوتی استفاده میشوند. با این حال، ژئو تکستایلهای بافته شده و غیر بافته دو نوع اساسی و محبوب این محصولات هستند. در این مقاله، به بررسی خلاصه‌وار تفاوتهای آنها نیز می پردازیم.
ژئوتکستایل نبافته
ژئوتکستایل‌های “نبافته” منسوجاتی هستند که به شکل ورقه یا تار از الیاف جهت دار یا تصادفی تولید میشوند. ورقه‌ها یا تارهای مذکور، در ادامه توسط پیوند مکانیکی، حرارتی و یا شیمیایی به هم اتصال یافته و نهایتاَ این محصولات تولید میگردند.
جهت تولید ژئوتکستایل‌های نبافته، باید اتصال الیاف کوتاه و بلند به یکدیگر انجام بگیرد. چنین اتصالی از طریق پانچ سوزنی یا سایر روشهای جایگزین، صورت می پذیرد. معمولاً برای اطمینان از بهبود استحکام ژئوتکستایل‌های نبافته از عملیات حرارتی استفاده میشود. جالب است بدانید که:
ژئو تکستایلهای غیر بافته شده دارای ویژگیهای نفوذپذیری بالا و ازدیاد طول می‌باشند. آنها به بهترین وجه در پروژه‌هایی که نیاز به حفاظت، فیلتراسیون، جداسازی و زهکشی دارند قابل استفاده هستند.
محصول پیشنهادی: پکیج تصفیه فاضلاب
کاربرد ژئوتکستایل نبافته
ژئوتکستایل‌های نبافته به دلیل توانایی آنها در عبور رطوبت، برای پروژه‌های تثبیت یا تقویت مناسب نیستند. زیرا با نفوذ آب و رطوبت، سطوح زیرین بستر که نیازمند تثبیت و مقاومت خاک هستند، به مرور مستهلک و فرسوده شده و مستعد برای نشست و فروریزی میشوند!!.
در عوض، آنها برای کاربردهای مربوط به حفاظت، زهکشی، جداسازی و فیلتراسیون گزینه‌ی مناسبی بشمار می‌آیند. مدلهای نبافته بهترین راه حل برای زمانی هستند که به نفوذپذیری و جداسازی خاک نیاز دارید. همچنین اگر روی پروژه ای کار می کنید که نیاز به زهکشی دارد، آنها راه حلی عالی هستند. اگرچه ممکن است به اندازه یک ژئوتکستایل بافته شده قوی نباشد؛ اما برای پروژه‌های خاص یک انتخاب عالی است. لذا هنگام کار بر روی یک پروژه، باید بدانید که چه ژئوتکستایلی مناسب پروژه است. اصلی ترین ویژگیهای ژئوتکستایل غیر بافته شده عبارت است از:
- عملکرد عالی برای فیلتراسیون
- جداسازی قدرتمند
- گزینه ای کاملاَ مناسب برای زهکشی
- نفوذ پذیری (عدم دارا بودن قابلیت ممانعت از نفوذ آب و رطوبت)
- طبقه بندی بر اساس وزن
- ظاهری شبیه به بافت نمدها دارند.
نکته: اگر چه ژئوتکستایل‌ها و انواع پارچه فیلتر پرس، هر دو در دسته‌ی پارچه‌های صنعتی پلیمری مرتبط با آب و فاضلاب هستند. ولی کارکردی کاملاَ متفاوت دارند.
ژئوتکستایل بافته
ژئوتکستایل بافته، نوعی پارچه مهندسی است که از مواد مانند پلی استر، نایلون، پلی پروپیلن و یا پنبه و سایر فیبرها تشکیل شده است و معمولاً به منظور استفاده در پوشش‌های محافظ در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی و مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بافته بودن این پارچه ها باعث ایجاد یک ساختار محکم و بادوام میشود که میتواند در برابر نیروهای کششی، برشی و ضربه مقاومت کند.
ژئوتکستایل بافته دارای مزایای زیادی است، از جمله:
- مقاومت بالا در برابر نیروهای کششی، برشی و ضربه
- دوام و ماندگاری بالا
- قابلیت زهکشی مناسب
- قابلیت نصب آسان
کاربرد ژئوتکستایل بافته شده
موارد مختلفی وجود دارد که در آن می توان ژئوتکستایل‌های بافته شده را به کار برد. همانطور که گفته شد، باید اطمینان حاصل نمایید که از مواد مناسب برای پروژه خود استفاده می کنید. هنگامی که ژئوتکستایل‌های بافته شده را به درستی انتخاب و نصب کنید، سه مزیت مهم خودنمایی خواهد کرد:
- عمر پروژه شما قطعاَ افزایش می یابد.
- هزینه‌های نگهداری طولانی مدت را کاهش می دهند؛
- و عملکرد بهبود یافته ای را ارائه می دهند که منجر به موزون شدن تمامی ساختارهای اجرایی پروژه میگردد.
ظرفیت بار بسیار بالای این نوع ژئوتکستایل‌ها، آنها را برای جاده‌ها، باند فرودگاه‌ها و ساخت پارکینگ ایده‌آل میکند. علاوه بر این، در برابر تخریب اشعه ماوراء بنفش مقاومت خواهند کرد. البته در صورتی که توسط سازندگان معتبر ساخته شده و در مراحل تولید و در کنار مواد اولیه پلیمری، از مواد آنتی یو-وی استفاده شود. بدین ترتیب آنها برای کاربردهای طولانی مدت مناسب خواهند شد.
مزایای ژئوتکستایل‌های بافته شده
ویژگیهای ژئوتکستایل بافته شده عبارتست از:
- تقویت بسیار عالی ساختار خاک
- عامل مناسبی برای جداییهای مورد نیاز زهکشی ها
- تحمل و ظرفیت بار بالا
- نفوذ ناپذیری
- طبقه بندی شده توسط استحکام کششی
- ظاهری شبیه پلاستیک دارند.
انواع ژئوتکستایل بافته شده
ژئوتکستایل بافته بر اساس عوامل مختلفی مانند نوع الیاف، ساختار بافت، وزن و کاربرد، به انواع مختلفی تقسیم میشود.
بر اساس نوع الیاف
ژئوتکستایل بافته بر اساس نوع الیاف به دو دسته اصلی تقسیم میشود:
- بافته پلیمری: این نوع ژئوتکستایل از الیاف پلیمری مانند پلی استر، نایلون، پلی پروپیلن و پلی اتیلن ساخته میشود. این مدل ها دارای مزایای زیادی مانند مقاومت بالا، دوام، وزن کم و قابلیت زهکشی مناسب است.
- بافته طبیعی: این نوع ژئوتکستایل از الیاف طبیعی مانند پنبه، کتان و الیاف گیاهی ساخته میشود. این نوع دارای مزایایی مانند سازگاری با محیط زیست و قیمت مناسب است.
بر اساس ساختار بافت
ژئوتکستایل بافته بر اساس ساختار بافت به دو دسته اصلی تقسیم میشود:
- بافته ساده: این نوع ژئوتکستایل از بافت ساده الیاف تشکیل شده است. مزایای آن عبارتند از مقاومت بالا، دوام و قیمت مناسب است.
- بافته پیچیده: این نوع ژئوتکستایل از بافت پیچیده الیاف تشکیل شده است. مزایای آن عبارتند از قابلیت زهکشی مناسب و مقاومت در برابر فرسایش است.
بر اساس وزن
ژئوتکستایل بافته بر اساس وزن به سه دسته اصلی تقسیم میشود:
- بافته سبک: اغلب برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا ندارند، استفاده میشود.
- بافته متوسط: معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت متوسط دارند، استفاده میشود.
- بافته سنگین: بیشتر مواقع برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا دارند، استفاده میشود.
تفاوت ژئوتکستایل بافته و نبافته
همواره تفاوتهای قابل توجهی در ژئوتکستایل‌های بافته شده و نبافته دیده میشود؛ به‌ویژه در کاربردها و نحوه تولیدشان. نوع پروژه ای که روی آن کار می‌کنید، نوع ژئوتکستایل را مشخص میکند.
ذیلاَ تفاوت عمده بین ژئوتکستایل‌های بافته شده و نبافته ذکر شده است:
- مدلهای بافته شده یک انتخاب عالی برای کاربردهای تقویتی و تثبیتی هستند. در حالی که ژئوتکستایل‌های نبافته برای کاربردهای فیلتراسیون، جداسازی و زهکشی عالی هستند.
- گونه‌های ژئو تکستایلهای بافته شده، ظرفیت بارگذاری و استحکام کششی بالایی دارند و اغلب در راه سازی استفاده میشوند. در حالی که پارچه‌های نبافته معمولاً با وزن قابل اندازه گیری هستند.
- ژئوتکستایل‌های بافته شده به استثنای چند مورد، نیمه نفوذناپذیرند و سرعت جریان آنها کم است. درحالی که ژئوتکستایل بافته نشده نفوذپذیر هستند و سرعت جریان آنها بالاست.
- هردو مدل بافته شده و نبافته میتوانند از نخ ها یا الیاف پلی استر یا pp ساخته شوند.
- ویژگیهای فیزیکی: ژئوتکستایل‌های بافته شده ظاهری شبیه پلاستیک دارند. این در حالیست که مدلهای نبافته دارای ظاهری مانند نمد هستند.
- فرآیند تولید: ژئوتکستایل‌های بافته شده روی یک ماشین بافندگی به هم بافته میشوند. این در حالیست که مدل غیر بافته از طریق چسباندن الیاف به یکدیگر تولید میگردند.
- گونه‌های بافته‌شده با تنش کششی شناخته میشوند.
- کشیدگی: ژئوتکستایل‌های نبافته کشش بسیار بیشتری (بیشتر از 50 درصد) نسبت به همتایان بافته‌شده (بین 5 تا 25 درصد) دارند.
- وزن: وزن بافته‌ها به سختی مشخص میشود. زیرا معمولاً بدون توجه به وزن برای تقویت و جداسازی مورد استفاده قرار میگیرند. از سوی دیگر، وزن منسوجات نبافته اغلب برای بهره‌گیری (معمولاً بر اساس گرم بر متر مربع) مشخص میشود.
- بلحاظ قیمتی، هزینه تهیه ژئوتکستایل نبافته کمتر از محصولات بافته شده است.
کاربردهای ژئوتکستایل
از پارچه های ژئوتکستایل در بسیاری از پروژه های عمرانی میتوان بهره گرفت. از زهکشی و خاکریزها تا محوطه سازی و تقویت سطوح مختلف خاک و زمین. در ادامه به مهمترین کاربردهای این پارچه های پرمصرف پرداخته شده است:
کاربرد ژئوتکستایل در خاکریز راه آهن
از ژئوتکستایل بمنظور احداث خاکریز جدید با مصالح ریزدانه استفاده میشود. در چنین مواردی ریزدانه‌های خاک زیرین به سمت بالا حرت کرده و باعث آلودگی لایه پوششی درشت دانه در بالای آن میشوند. لذا ذرات درشت لایه پوششی، در لایه زیرین ریزدانه نفوذ میکنند. این اختلاط دو لایه باعث:
- کاهش استحکام و
- کاهش ظرفیت زهکشی مواد با کیفیت بهتر،
در لایه پوششی میشود. بنابر این با قرار دادن یک لایه جداکننده مناسب از ژئوتکستایل در زیر لایه پوششی می توان از این امر جلوگیری کرد.
استفاده در تقویت سازه‌های ناپایدار
سازه‌های ضعیف و ناپایدار، عمدتاً دارای خاک زیرین سست و یا زیر لایه‌های رس گسترده هستند. چنین خاکهایی هنگام مخلوط شدن با آب متورم میشوند. در نتیجه استحکام برشی خود را از دست می دهند و با خشک شدن منقبض خواهند شد. تورمهای حاصله غالباَ به دلایلی نظیر:
- ورود آب در فصل بارندگی
- و جمع شدگی (در فصل خشک)،
باعث اختلال در پارامترهای خطوط راه آهن و نفوذ شن میشود. راه حل برطرف سازی این مشکل، قرار دادن یک لایه جدا کننده ژئوتکستایل است. چنانکه شاهد کاهش نفوذ آب در سازه خواهیم بود و با ارائه چنین لایه جداکننده ای، کاهش ورود آب به لایه زیرین اتفاق می‌افتد. همچنین نصب ژئوتکستایل‌ها سبب جلوگیری از مهاجرت ذرات ریز به سمت بالا میشود. (ممانعت از حرکت رسهای ریز دانه به سمت بالا و به طرف لایه‌های درشت فوقانی)
علاوه بر این، تهیه یک لایه پوشش میتواند به عنوان:
- یک جداکننده؛
- و همچنین یک لایه تقویت کننده،
عمل کند و فشار وارده بر سازه را کاهش دهد. در صورتی که تهیه لایه‌های پوششی با ضخامت بیشتر در حین اجرا امکان پذیر نباشد، می توان ضخامت آن را با ایجاد یک لایه ژئوگرید تقویتی در وسط لایه پوششی افزایش داد.
نکته: بکارگیری محصولات ژئوممبران نیز برای جلوگیری از نفوذپذیری آب به خاک ها بسیار رایج است.
استفاده از ژئوتکستایل در محوطه سازی
بسته به سطح حفاظتی مورد نظر، ژئوتکستایل‌ها چندین گزینه حفاظتی زمستانی برای ریشه‌ها و بستر درختان، درختچه‌ها و گیاهان ارائه می دهند. این پارچه ها همچنین در برابر علفهای هرز محافظت میکنند و می توانند در:
- باغ ها،
- انواع بسترهای روان،
- ورودیهای مسکونی،
- حوضچه‌ها،
- دیوارهای کم ارتفاع
- و بطور کلی در هر محوطه سازی،
استفاده شوند. بوستان‌های و فضاهای سبز پارک ها نیز برای حفظ سرسبزی و یکدستی سطح خود، نیازمند اجرای یک زهکشی مناسب دارند. لذا کاربرد ویژه ژئوتکستایل‌ها میتواند در قالب زهکشی پارکها و بوستانها نیز خودنمایی کند. یکی دیگر از موارد استفاده خاص این تجهیزات، اجرای یک ژئوتکستایل پلی استر تخصصی نبافته برای محدود کردن گسترش گیاهان مضر در زیر آب است. بطوری که با توجه به:
- ساختار متخلخل محصول و
- چگالی بیشتر آن نسبت به آب،
به راحتی در کف آن قرار می گیرد و در عین حال امکان گردش آزاد آب و گازها را فراهم می‌نماید.
استفاده از ژئوتکستایل در ساخت روف گاردن
شرکت مهاب خط کاملی از ژئوسنتتیک ها را ارائه می دهد که برای سقف ها و دیوارهای سبز طراحی شده اند. محصولات مذکور نیازهای مکانیکی و هیدرولیکی متعددی را در راه حل زیرساخت سبز برآورده میکنند. ژئوتکستایل‌ها را می توان متناسب با نیازهای خاص سیستمهای کاشت اندازه گیری کرد و برای بامهای سبز فشرده و گسترده استفاده نمود. راه حلهای ما باعث کاهش بار سقف و همچنین رشد قوی تر گیاه میشود. در نتیجه به طراح اجازه می دهد تا سیستمی را با عملکرد عالی و هزینه‌ی عملیاتی کمتر ارائه دهد. چنانچه تمهیداتی نظیر:
- استفاده از ژئوتکستایل در روف گاردن،
- بهره‌گیری از مواد مانع برای رشد گیاه،
- ریختن مواد عرض دهنده‌ی رشد ریشه‌ی درختچه‌ها،
و… اندیشیده نشود، ریشه‌ی گیاهان و درختچه‌ها به ضخامت سقف ها فشار وارد آورده و موجب ویرانی سقف‌ها میگردد!. چنانچه می خواهید در مورد فرآیند زهکشی بیشتر بدانید روی عبارت لوله زهکشی کلیک کنید.
قیمت ژئوتکستایل
مجموعاَ قیمت ژئوتکستایل‌های نبافته، بسیار مقرون به صرفه‌تر از مدلهای بافته شده است. چراکه تولید آنها سریع‌تر بوده و دارای پیچیدگیهای خاصی نمی‌باشد. زمان تولید و پیچیدگیهای فرآیندی ساخت مدلهای بافته شده بیشتر است. از همین رو ژئوتکستایل بافته شده گران‌تر است و برای زهکشی در گستره‌های بسیار طولانی پیشنهاد نمیشود.
البته قیمت این محصولات در قیاس با بسیاری دیگر از تجهیزات ارزان بشمار می رود. چراکه متریال ساخت ژئوتکستایل‌ها از عناصر پلیمری (PA، HDPE، PP و…) بوده و بطور کلی پلیمرها از هزینه‌ی تولید پایینی بهره می برند. تعبیه‌ی این محصولات گاهاَ از تراشیده‌شدن هزینه‌های بیشتر جلوگیری میکند. بعنوان مثال با نصب ژئوتکستایل‌ها و جلوگیری از نفوذ مواد شیمیایی به منابع آبی، به هزینه‌های کمتری برای تهیه دستگاه آب شیرین کن صنعتی (بمنظور شیرین سازی آبها) و مصرف کمتر انرژی نیاز خواهد بود.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.