ژئوممبرین (Geomembrane) و ژئوتکستایل‌ها
ژئوممبرین
ژئوممبرین عایق نفوذناپذیر در مقابل سیالات(مایعات و گازها) است که خاصیت عایق کاری بدون زیرسازی خاص را دارد.
ژئوممبرین‌ها از پلیمرهای گوناگونی نظیر پلی‌پروپیلن ، پلی‌اتیلن یا پلی‌وینیل کلراید تولید می‌شوند. که هریک از این مواد دارای خواص متفاوتی بوده و درکاربردهای هدرولیکی یا زیست محیطی مختلفی دارای مزیت‌های فنی هستند.
از مشخصات بارز این عایق‌ها میتوان به نفوذناپذیری ، انعطاف‌پذیری توام با مقاومت کششی ، پارگی ، سوراخ‌شدگی بسیار بالا و همچنین سبک بودن و نصب سریع آنها اشاره نمود .
دسته‌بندی ژئوممبرین‌ها براساس ماده اولیه:
۱-۱ ژئوممبرین پلی‌اتیلنیPE
پلی‌اتیلن پلیمری است که از مونومرهای اتیلن بدست می‌آید .اکثرا ژئوممبرین‌ها با چگالی‌های مختلفی ساخته می‌شوند.این محصولات در انواع گوناگون HDPE ، LDPE، LLDPE ، VLDPE، MIDPE تولید می‌شوند.این ژئوممبرین‌ها معمولا حاوی ۹۷% پلی‌اتیلن فشرده ، حدود ۵.۲% کربن سیاه و ۵.۰% آنتی‌اکسیدانت هستند.مواداصلی مورد استفاده جهت ساخت این ژئوممبرین‌ها علاوه‌بر مولکول‌های HDPE ، شامل یک افزودنی مانند بوتن یا هگزن نیز می‌باشد. که سبب افزایش انعطاف‌پذیری و یا مقاومت دربرابر عوامل محیطی میشود. پلی‌اتیلن مقاومت شیمیایی خوبی در مقابل مواد اسیدی و قلیایی دارد. همچنین با افزودن مقاوم‌کننده‌هایی نه چندان گران ، میتوان دوام آن را در مقابل اشعه UV و اکسیدکننده‌های محیط افزایش داد. فرایند تولید ژئوممبران از پلی‌اتیلن ساده نسبتا ارزان است.
موارد فوق باعث شده تا ژئوممبرین پلی‌اتیلنی ،شناخته‌شده ترین نوع ژئممبرین بوده و با درنظرگرفتن مسائل فنی و اقتصادی در بسیاری از کاربردها نظیر احداث حوضچه‌های نگهداری فاضلاب ، لندفیلها و مخازن ثانویه مواد هیدروکربنی انتخاب بهینه محسوب میشود.
۱-۲ ژئوممبرین پی وی سی PVC
ژئوممبرین PVC ازمخلوط ژئوممبرین صلب (مانند آنچه در لوله‌های PVC استفاده میشود ) و مواد نرم‌کننده که پلاستیسایزر نامیده می‌شوند، ساخته می‌شوند.
از جمله مزایای این نوع ورق نرمی و ازدیاد طول مناسب ترمیم‌پذیری آسان و سریع است.ازمعایب این نوع عایق‌ها میتوان به واکنش آنها با مایعات و اسیدها و مواد شیمیایی اشاره نمود که این واکنش‌ها به دلیل تجزیه شدن آنها بوده و طول عمر آنها را به شدت نسبت به ورق‌های پلی‌اتیلن کاهش می‌دهد.ژئوممبرین پی وی سی دارای مقاومت شیمیایی بالایی نسبت و بهتراست مجاورت هیدروکربن‌ها و فاضلاب مورد استفاده قرار نگیرد.
۱-۳ ژئوممبرین پلی‌پروپیلن PP
پلی‌پروپیلن خواصی مابین پلی‌اتیلن و پی وی سی دارد. پلی‌پروپیلن از نظر مقاومت شیمیایی به پلی‌اتیلن نزدیک است. و ازنظر انعطاف و خواص تنش-کرنش ، به PVC شباهت دارد. بنابراین از ژئوممبرین پلی‌پروپیلن میتوان در شرایطی استفاده کرد که به هردو خاصیت فوق بطورهمزمان نیاز داشته باشیم.
مزایای استفاده از ژئوممبرین‌ها:
- مقاومت مطلوب در برابر عوامل جوی و محیطی و خصوصا اشعه ماورابنفش
- مقاومت مطلوب در برابر انواع مواد شیمیایی از قبیل اسیدها ، بازها و نمک ها
- مقاومت کششی مناسب در برابر نیروهای وارده
- انعطاف پذیری مطلوب در برابر تنش های وارده خصوصا دربرابر نیروهای دینامیک و نشست‌های نامتقارن
- امکان افزایش طول تا ۷ برابر طول اولیه
- سهولت اجرا و سرعت نصب بالا
- گستره وسیع تحمل دمایی از ۴۰- تا +۷۰ درجه سانتیگراد
- کاهش هزینه‌های ساخت ( با بکاربردن ژئوممبرین در استخرها ، کانالها ، مخازن بدون لاینینگ بتنی)
- روی هم رفته در طرح‌های اجرا شده با ژئوممبرین حدود ۱۵% صرفه‌جویی اقتصادی نسبت به طرح‌های دیگر که از ژئوممبرین استفاده نمی‌کنند، میشود.
- داشتن مشخصات مکانیکی مناسب نظیر مقاومت در مقابل سوراخ شدکی ناشی از حمله جوندگان و میکروارگانیسم‌ها
- موادتشکیل دهنده آنها از نظر شیمیایی خنثی بوده و بدون واکنش با مواد دیگر می‌باشند.
- در مقابل رسوبات زیرزمینی ناشی از گازهای متان مقاوم هستند.
زمینه‌های کاربرد ژئوممبرین‌ها
ژئوممبرین‌ها به عنوان یک عایق بسیار مقاوم و کم هزینه و دارای طول عمر زیاد، در بسیاری از صنایع کاربرد دارد که از جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد .
۱-۳. آب و فاضلاب
از ژئوممبرین ها جهت ساخت لاگون ها ، کانالهای آبرسانی ساخت مخازن ، ذخیره آب ، حوضچه‌ها و استخرها و دریاچه‌های مصنوعی استفاده میشود.
برای احداث کانال انتقال آب باتوجه به عدم جایگزینی خاکهای گچی ، آهکی و نمکی محل ، جلوگیری از هدر رفتن و نشتی آب ، سرعت در نصب و پایین بودن هزینه‌های احداث ،ممانعت از رویش نی و علف‌های هرز استفاده میشود.
استخرهای خاکبرداری شده ودریاچه های مصنوعی کوچک که با ژئوممبرین ساخته می‌شوند دارای مزایایی چون بستری بهداشتی و عاری از عوامل بیماری زا برای آبزیان ، حفظ کیفیت و زلالی آب ، کاهش هزینه های هوادهی و تغذیه ، شستشوی راحت و آسان ، عدم چسبندگی جلبک و خزه به جداره می باشد.با توجه به اینکه ژئوممبرین‌ها در تماس با خاک هستند ، برحسب لزوم امنکان ترکیب آنها با ژئوتکستایل و یا ژئوگریدها میسر است.
۲-۳.ایزولاسیون سازه‌های زیرزمینی در برابر نفوذ آبهای سطحی و زیرزمینی
در این خصوص میتوان به ایزوله دیوارهای متروهای شهری و سازه‌های هیدرولیکی و غیره اشاره نمود .
۳-۳ مکانهای دفن زباله شهری ، صنعتی و خطرناک
با استفاده از ژئوممبرین میتوان مخازن کاملا ایزوله از اطراف ، جهت دفن زباله های شهری و صنعتی ایجاد نمود. ژئوممبرین ها دارای انواع فراوانی به لحاظ مقاومت در برابر مواد شیمیایی هستند.
۳-۴.ایجاد و توسعه زمین‌های کشاورزی در محیط های نامساعد
۳-۵. حوضچه های تبخیر مواد شیمیایی
استفاده از این پوششها ضمن اینکه از اتلاف مایعات محلولهای شیمیایی جلوگیری بعمل می‌آورد.
۳-۶. عایق ثانویه
به عنوان عایق ثانویه برای مخازن سوخت و ذخیره مواد نفتی جهت جلوگیری از نشت به داخل خاک و آلودگی محیط زیست به کار می‌رود.
۳-۷.آب‌بندی
جهت آب بندی سدها ، تونلهای تحت فشار ، استخرهای پرورش ماهی ، شنا و سقف ساختمانهای مسکونی و صنعتی استفاده میشود.
۳-۸.حفاظت از بتن
در مقابل مواد شیمیایی مضر برای بتن و یاجریان سیالاتی که موجب فرسایش در سطح بتن است. محافظ و مقاوم است.
۳-۹.ایزولاسیون دیوارهای قائم
۳-۱۰.کاربرد ژئوممبرین درکنترل خاکهای تورم‌پذیر
جهت کنترل خاک‌هایی که براثر رطوبت متورم می‌شوند ، از ژئوممبرین با قدرت نفوذناپذیری بالا استفاده میشود.
۳-۱۱.کاربرد ژئوممبرین ها در لوله‌ها
دور لوله‌هایی که به دلایلی باید درون آب باشند و صدها کاربرد دیگر در صنعت و کشاورزی و آّیاری و غیره کاربرد دارد.
۳-۱۲. سدهای غشایی شنلور(ساخت تیوب سدهای لاستیکی)
۳-۱۳. سرپوش شناور جهت کنترل نشت در مخازن و همچنین جلوگیری از آلودگی آنها
۳-۱۴.مانع انتشار گازهایی چون رادون و هیدروکربنات ها
ژئوتکستایل‌ها (Geotextiles)
صفحات پلیمری نفوذپذیری هستند که به صورت بافته یا نبافته تولید می‌گردند و معمولاً از الیاف پلی استر، پلی پروپیلن، و نایلون ساخته می‌شوند. مهمترین خصوصیت ژئوتکستایل‌ها مقاومت کششی بالا و مقاومت در برابر عوامل مخرب خاک می باشد. استفاده و فروش ژئوتکستایل در زمینه‌های فیلتراسیون زهکشی، تسلیح خاک، جداسازی و حفاظت می‌باشد.
تولید و فروش ژئوتکستایل ها در دو دسته کلی صورت می‌گیرد. در صورتی که الیاف پلیمری توسط ماشین‌های بافندگی و به صورت دو مجموعه نخ عمود بر هم (تار و پود) بافته شده باشد، بافته شده نامیده میشود. ژئوتکستایل با ساختار بافته نشده، از الیاف منظم که در الگوهای تصادفی در یک ساختار صفحه‌ای شکل داده شده، تشکیل می‌گردند. در این ژئوتکستایل‌ها الیاف با استفاده از اتصال شیمیایی، حرارتی یا مکانیکی بهم متصل می‌شوند. این صفحات از نظر وزن، اندازه روزنه‌ها، قطر الیاف، ضخامت و یکنواختی متغیر هستند.
در آزمایشگاه آزمون دانا پلاستیک با کامل ترین و دقیق ترین تجهیزات، انجام آزمون های کنترل کیفیت ژئوممبرین و ژئوتکستایل ها مطابق با استاندارد های GM امکان پذیر است.
آزمون های:
- ضخامت
- دانسیته
- دوده
- پخش دوده
- شاخص جریان مذاب (MFI)
- پایداری حرارتی (OIT)
- مقاومت به رشد ترک تحت نیرو ( FNCT,NCTL)
- خواص کششی طولی و عرضی
- سوراخ شدگی
- پاره شدگی طولی و عرضی
- پیرسازی ۹۰ روزه
- مقاومت به اشعه فرابنفش