ژئوسنتتیک چیست

ژئوسنتتيك ها در واقع محصولات مصنوعي

هستند كه از تركيبات پليمري ساخته شده و در فعاليت هاي عمراني بكار مي روند. ژئوسنتتيك ها در واقع همانند منسوجات مصنوعي از مواد پليمري مثل پلي اتيلن و پروپيلن ساخته مي شوند و توسط شركت هاي مختلف و با نام هاي تجاري متفاوت به بازار محصولات مصرف عرضه مي گردند. مطابق تعريف

 موسسه ۴۴٣٩ ASTM-D ژئوسنتتیک ها محصولات مسطحي هستند ازجنس مواد پليمري كه به عنوان جزئي جدايي ناپذير همراه با مصالح طبيعي ژئوتكنيكي همانند خاك و سنگ در سازه هاي مهندسي عمران به كار برده مي شوند.

انواع ژئوسنتتيك ها

    همان گونه كه قبلاً ذكر شده است موادي كه در ساخت ژئوسنتتيك ها به كار گرفته مي شوند عمدتاً از صنعت پليمر به دست م يآيند و به ندرت همراه با مصالحي مثل الياف شيشه، الياف فلزي و لاستيك و مواد ديگر تركيب مي شوند. ژئوسنتتيك ها با توجه به نوع مواد تشكيل دهنده و روش ساخت كاربردهاي گوناگوني در عمليات عمراني دارند. كاربردهاي مختلف ژئوسنتتيك ها را مي توان در ۵ بخش اصلي زير طبقه بندي كرد.

١- جداسازي مصالح از يكديگر با قرار دادن ژئوسنتتيك در ميان لايه هاي مختلف (separation)

٢- تسليح و تقويت خاك در شرايطي كه نياز به بالا رفتن تاب مقاومتي خا ك باشد (Reinforcement)

٣- عمل فيلتراسيون به منظور جلوگيري از فرسايش لايه هاي خاك در سازه هاي آبي

(Filteration)

۴- ايجاد زهكش و زهكشي لايه هاي خاك در شرايطي كه قابليت تراوايي لايه هاي( Drainage)

خاك طبيعي محدود است

۵- حفاظت در مقابل رطوبت و آب بند نمودن بخش هايي از سازه و يا تاسيسات عمراني در مقابل نفوذ آب يا مواد زايد (Moisture Barrier)

با توجه به نوع كاربردهاي بالا و شرايط پروژه، از انواع ژئوسنتتيك ها استفاده مي گردد. نبايد فراموش كرد

تركيب كاربري ها و يا ايجاد شرايط جديد در كاربر يها از قابليت هاي منحصر بفرد اين گونه مصالح است و بدين

لحاظ طراحان و پيمانكاران پروژه هاي عمراني با استفاده از آنها، از قدرت مانور بالايي برخوردارند.

انواع ژئوسنتتيك ها عبارتند از:

- ژئوتكستايل ها

- ژئوگريدها

- ژئونت ها

- ژئو ممبرين ها

- ژئوپايپ ها

- ژئوكامپوزيت ها

ژئوسنتتیک ها یا پارچه های مرکب مصنوعی موادی از مشتقات نفت می باشند که در سالهای اخیر به رفع مشکلات پروژه های عمرانی شتافته اند. کاربرد فراوان این محصولات در شاخه های مختلف علوم مهندسی منجر به رشد روز افزون آنها در سراسر دنیا و به تبع آن در ایران گردیده است.

علت تولید و استفاده از ژئوسنتتیک ها:

• صرفه اقتصادی

• سرعت وسهولت اجرا

• انعطاف پذیری درطراحی و اجرا

• طول عمر بیشتر و نگهداری کمتر

• جلوگیری از تنزل کیفیت حین اجرا

• همگونی با محیط های طبیعی

• کاربرد فراوان در سازه های مختلف

طبقه بندی ژئوسنتتیک ها:

      ژئوسنتتیک ها در چهار گروه کلی ذیل طبقه بندی میشوند:

• ژئوگریدها

• ژئوتکستایل ها

• ژئوممبران ها

• ژئوکامپوزیت ها

انواع ژئوسنتتیک ها و علائم اختصاصی ارائه شده توسط IGS:

• ژئوگرید ( GG )

• ژئوتکستایل ( GT )

• ژئوممبران ( GM )

• ژئونت ( GN )

• ژئوسل ( GL )

• ژئومات ( GA )

• بیوتکستایل و بیومت ( BT )

• ژئوسنتتیک زهکشی ( GCD )

• آستر رسی ژئوسنتتیک ( GCL )

• ژئوممبران مرکب مصنوعی ( GMS )

• ژئوممبران قیری ( GMB )

تعریف ژئوسنتتیک ها:

ژئوگرید ( Geogrid )

     ژئوگرید ها از الیاف پلی استر با مقاومت کششی بالا ، پوشیده شده با روکش پی وی سی و با ساختارتوری مانند تولید می شوند ، این مواد به دو صورت ذیل تولید میشوند:

۱- یک جهتی (uniaxial geogrid)

۲- دو جهتی (biaxial geogrid)

و با مقاومت های متفاوت ساخته شده که کاربرد عمده آنها در مسلح سازی می باشد.

ژئوتکستایل ( Geotextile )

      ژئوتکستایل ها از الیاف پلی پروپیلن یا پلی استر تولید می شوند و پنج عملکرد ممتاز دارند : ۱- جداسازی ۲- مسلح سازی ، ۳- فیلتراسیون ، ۴- زهکشی ۵- عایق رطوبت در زمان اشباع ژئوتکستایلها شامل دو نوع ذیل میباشند:

۱- ژئوتکستایل های بافته (woven geotextiles) از الیاف بافته تولید میشوند.

۲- ژئوتکستایل های نبافته (nonwoven geotextiles) که بصورت سوزنی و توسط دستگاه های پانچ تولید میشوند.

ژئوممبران ( Geomembrane )

      این محصولات از مواد پلی اتیلن تشکیل شده اند و دارای انواع فراوانی به لحاظ مقاومت در برابر مواد شیمیایی و مخرب هستند. ژئوممبرانها به عنوان یک عایق بسیار مقاوم با کرنش بالا و کم هزینه و دارای طول عمر زیاد در بسیاری از صنایع کاربرد دارد.

ژئوکامپوزیت ( Geocomposite )

     ژئوکامپوزیتها ترکیبی از ژئوتکستایل و ژئوگرید یا ژئوگرید و ژئوممبران یا ژئوتکستایل،ژئوگرید وژئوممبراین یا هر یک از این سه ماده با هر ماده دیگر ساخته می شوند که با توجه به نوع آن کاربردهای متفاوتی دارند .

ژئونت ( geonet )

      ژئونت ها توری هایی هستند که از دوسری نخ که لبه های یکدیگر را می پوشانند ، ساخته شده اند و در زاویه ای پیوسته از یکدیگر عبور می کنند تا منافذی متوالی و منظم ایجاد کنند. و با قالب بندی پلیمر های انعطاف پذیر در برابر حرارت تولید می شوند و جوش دادن این دوسری نخ با نفوذ جزئی در محل های تماس در هنگامی که پلیمر هنوز در حالت نیمه مایع است، صورت می پذیرد. ژئونت ها در ترکیب با ژئوتکستایل ها به عنوان فیلتر و یا ترکیب با ژئوممبرانها به عنوان حصار قرار گیرند که ممکن است عملکرد زهکشی داشته باشند. یعنی سیالات را به واسطه ضخامتشان انتقال دهند. ژئونت ها جهت جلوگیری از فرسایش شیب ها و زهکشی مناسب هستند.

ژئوسل ( geocell )

      ژئوسلها از سلول های مجاور هم قرار گرفته ای تشکیل می شوند که با سر م بندی یا تولید نوارهایی از جنس مواد مرکب مصنوعی به صورت قالبی درست می شوندو عملکرد اصلی ژئوسلها، حفظ خاک یا دیگر مواد شل در جای خود می باشد.شبکه لانه زنبوری ژئوسل ها با پر شدن از خاک، شن، بتن یا مصالح دیگر استحکام و صلبیت کافی جهت شیب ها، ترانشه ها و دیوارها در برابر فرسایش و ریزش ایجاد می کند.

ژئومت ( geomat )

      ژئومات ها از الیاف مرکب مصنوعی ساخته شده اند که در هم تابیده شده اند تا لایه ای بسیار کجو معوج با منفذ های بسیار زیاد را شکل دهد که در سراشیبی ها برای بهبود مقاومت در برابر فرسایش ایجاد شده توسط باران و بکار میروند و به عنوان عامل مقاوم سازی سطحی در هنگام انتظار برای رشد گیاهان عمل کنند.

بیو تکستایل ( biotextile ) و بیومت ( biomat )

      این محصولات از فیبرهای طبیعی ( کنف، الیاف نارگیل و … ) ساخته می شوند که بیشتر برای راه حل های موقتی بکار می روند.

کلمه ژئوسنتتیک از دو بخش «ژئو» (Geo) و «سنتتیک» (Synthetic) ساخته شده‌است. از کلمه «ژئو» در مواردی استفاده می‌شود که مربوط به زمین باشد و قسمت دوم، «سنتتیک»، در مورد موادی استفاده می‌شود که ساخته دست بشر باشند یا به عبارت دیگر موادی که مصنوعی‌اند و به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند. کلمه ژئوسنتتیک برای دسته ای از محصولات به کار می رود که عموماًً جهت بر طرف سازی مشکلات ژئوتکنیک به کار می روند. این کلمه به طورکلی برای هشت محصول: ژئوتکستایل، ژئوگرید، ژئوممبران، ژئونت، ژئوسنتتیک کلی لاینر، ژئوفوم، ژئوسل و ژئوکامپوزیت ها استفاده می شود. طبیعت پلیمری آن ها به گونه ای است که سبب می شود برای استفاده در زمین، جایی که دوام زیادی از آن انتظار می رود مورد استفاده قرار گیرد. ژئوسنتتیک ها در اشکال و با مواد مختلفی تولید می شوند که هر کدام برای مصارف نهایی تقریباً مشابه به کار می روند. این محصولات گستره وسیعی از کاربردها را دارند و در حال حاضر در بسیاری از کاربردهای عمرانی، ژئوتکنیک، حمل و نقل، زیست محیطی، هیدرولیک، و کاربردهای توسعه ای خصوصی مانند جادهها، فرودگاه ها، خطوط راه آهن، سد های خاکی، دیوار حائل، استخرهای ذخیره آب، سدها، کانال ها، کنترل فرسایش، کنترل رسوب، بستر لندفیل ها، پوشش لندفیل ها، معادن، پرورش آبزیان و کشاورزی استفاده می شوند.

کلمه ژئوسنتتیک از دو بخش «ژئو» (Geo) و «سنتتیک» (Synthetic) تشکیل شده‌است. از کلمه «ژئو» در مواردی استفاده می‌شود که مربوط به زمین باشد و قسمت دوم، «سنتتیک»، در مورد موادی استفاده می‌شود که ساخته دست بشر باشد ینابراین ژئوسنتتیک ها متریال مصنوعی‌ هستند که به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند. این محصولات موادی هستند که همگام با پیشرفت صنعت پتروشیمی با استفاده از انواع مختلف پلیمر ساخته شده اند  عمده کاربرد محصولات ژئوسنتتیک عموماًً جهت بر طرف سازی مشکلات ژئوتکنیک می باشد.  اهدافی همچون مسلح سازی، جداسازی، عایق بندی رطوبتی، مهار فرسایش، فیلتراسیون، زهکشی، ایزولاسیون و آب بندی در زمره مصارف عمده این محصولات محسوب می شود.

از مهم ترین محصولات دسته ژئوسنتتیک می توان به ژئوممبران (PVC، HDPE، LLDPE، LDPE، VLDPE،..) ژئوتکستایل، ژئوسل، ژئودرین، ژئوگرید اشاره نمود. این فرآورده ها بنا به هدف مشخص به کاربرده می شوند.