ژئوممبران

ژئوممبران نوعی لاینر پلیمری نفوذ ناپذیر یا با میزان نفوذپذیری بسیار بسیار کم می باشد که از مواد مصنوعی ساخته شده به دست بشر تولید می گردد.

در واقع می توان گفت که ژئوممبران، ورقی پلیمری با ضخامت کم و انعطاف پذیری است که توسط شرکت پایپ گستر و دیگر تولیدکنندگان این صنعت ارزشمند، در سالن های تولید مجهز به دستگاه‌های کنترل کیفیت مطابق با استانداردهای مختلف از جمله GM13 ساخته می شود.

میزان نفوذناپذیری ورق ژئوممبران تقریبا 100 درصد بهتر از سایر عایقهای سنتی می باشد از اینرو تقریبا 99 درصد کارفرمایان و مشتریان برای عایق بندی ذخایر و مخازن آب خود از ورقهای ژئوممبرین استفاده می کنند.

ژئوممبران چیست؟

ژئوممبران یک پوشش یا ورق غشایی مصنوعی با نفوذپذیری بسیار کم است که همزمان با سایر مصالح ژئوسنتتیک مهندسی شده برای عایق کاری و به منظور کنترل نشت و نفوذ سیالات در بخشهای مختلف پروژه ها استفاده می گردد.

ژئوممبران های ساخته شده از پلیمرهای پیوسته که نسبتا ضخامت کمی هم دارند همزمان با ژئوتکستایل، الاستومر یا اسپری های پلیمری استفاده می شوند که به آن ژئو کامپوزیت گفته می شود. استفاده از ژئوممبران های با پلیمرهای پیوسته در کاربری های مختلف رایج هستند.

ژئوممبران ها می توانند نفوذپذیر یا غیر قابل نفوذ باشند. مدل نفوذ ناپذیر اغلب به عنوان عایق بندی آب در سازه هایی که جهت ذخیره آب مورد استفاده قرار میگیرند مورد استفاده قرار گرفته و ژئوممبران های نفوذپذیر بعنوان زهکشی بدون جابجایی خاک استفاده می شوند.

این ورق‌ها از سال 1959 در سدها بعنوان عایق آب استفاده شده اند و استفاده از آنها در استخرهای مختلف همچنان رو به رشد است. عمر یک ژئوممبران می تواند از 2 ماه تا 50 سال متغیر باشد. بسته به کیفیت و شرایط محیطی عمر ژئوممبران بالا و پایین خواهد شد.

مزایای استفاده از ژئوممبران

ژئوممبران عایقی است که برای نصب نیاز به زیرساخت ویژه ای ندارد. با خاکبرداری ساده و تسطیح و رگلاژ و حذف مصالح تیز و برنده می توان این ورق های پلیمری را بر روی سطح خاک قرار داد.

از این رو در حال حاضر برای مدیریت آبها و سیالات و حتی جلوگیری از اختلاط سیالات دیگر با آبهای زیرزمینی از ژئوممبران به وفور استفاده می گردد. در زیر به برخی از مزایای این ورقها اشاره می کنیم:

صرفه جویی اقتصادی و کاهش هزینه های ساخت و اجرا نسبت به بتن، سیمان، آجر و …
کاهش زمان اجرا نسبت به سایر متریال
نفوذناپذیری و عایق بندی بالا نسبت به سیمان و بتن و …
قابلیت تولید ژئوممبران بصورت رول های 100 تا 150 متری با عرض 2 الی 9 متری و ضخامت های 0.5 و 1 و 1.5 و 2 و 3 میلیمتر
تحمل بازه دمایی از ۴۰- درجه تا ۸۰+ درجه سانتیگراد
عدم رشد جلبک و خزه
مقاومت بالا در برابر واکنش پذیری مواد شیمیایی و پوسیدگی
مقاومت بالا در برابر نور خورشید
مقاومت بالا در برابر نشست های ناهمگون سازه ها و یا رانش های سطح زمین بر اثر زلزله
نصب و اجرای بسیار سریع آنها
مقاوم در برابر مواد خورنده
مقاوم در برابر تصعید (خروج مواد پلاستیسایزر از پوشش ژئوممبران بر اثر حرارت)
عمر بسیار بالا تا 100سال
برخورداری از مقاومت بالای کششی
مقاوم در برابر اشعه UV خورشید

تولید ورق ژئوممبران

تولید ژئوممبران ها با استفاده از مواد خام که شامل رزین پلیمری و افزودنی های دیگر مانند آنتی اکسیدانها، نرم کننده‌ها، پرکننده‌ها، کربن سیاه و روان کننده ها (به عنوان کمک فرآوری) می باشد، صورت میپذیرد.

این مواد خام با استفاده از یکی از روشهای اکستروژن (قالب گیری)، کلندرینگ (نورد) و یا پوشش دهی به ورقهای با عرض و ضخامتهای مشخص تبدیل می شوند.

در روش قالب گیری مواد خام پس از مذاب شدن وارد صفحات اکستروژن شده و توسط صفحات مسطح قالب گیری می گردد و در صورت قرار دادن ژئوتکستایل تبدیل به ورق ژئوممبران مسلح می گردد.

در روش نورد در واقع مخلوط مواد پلیمر وارد دستگاه نورد شده و از لابلای غلتکها می گذرد و به شکل ورق های ژئوممبران درمی آید.

در روش پوشش دهی نیز مواد پلیمری بر روی یک ورق پاشیده می شود و فرم می گیرد و یا ممکن است موادپلیمری با ژئوتکستایل پوشش دهی شود.

پیشنهاد می شود صفحه عایق الاستومری را مطالعه فرمائید.

استانداردها و تست ورق ژئوممبران

اکثر روش‌های عمومی آزمایش ژئوممبران مورد استفاده در سراسر جهان توسط انجمن بین‌المللی ASTM وضع می گردد. روشهای آزمایشی جدیدتر توسط سازمان بین المللی استاندارد (ISO) توسعه یافته است. البته کشورها و تولیدکنندگان مختلف اغلب روش‌های تست اختصاصی در کارخانه های خود نیز دارند.

شاخص های تست فیزیکی ژئوممبران

تستهای مورد استفاده جهت خواص فیزیکی ورق های ژئوممبران عبارتند از:

تست ضخامت (ورق صاف، بافت، ارتفاع نرم)
تست تراکم
تست شاخص جریان مذاب
تست جرم در واحد سطح (وزن)
تست انتقال بخار (آب و حلال)

تست خواص مکانیکی ژئوممبران

تعدادی آزمایش و تستهای مکانیکی هم هستند که برای تعیین استحکام ورق پلیمری تولید شده انجام میشوند که بسیاری از آنها برای چاپ ارزیابی نهایی ژئوممبران پذیرفته شده اند.

این تست ها هم کنترل کیفیت و هم کنترل طراحی را مورد چالش قرار می دهند.

به عنوان مثال میتوان تست های زیر را نام برد:

تست استحکام کششی و کشیدگی (شاخص، عرض وسیع، متقارن محوری و درزها)
تست مقاومت در برابر پارگی
تست مقاومت در برابر ضربه
تست مقاومت در برابر سوراخ شدن
تست مقاومت برشی رابط
تست استحکام لنگر
تست ترک تنشی (بار ثابت و تک نقطه).
تست استقامت ورق پلیمری

هر پدیده ای که هنگام تولید ژئوممبران باعث بریدگی زنجیره پلیمری، شکستن پیوند، تخلیه مواد افزودنی در این نمونه از ورق های پلیمری شود باید سریعا بررسی و برطرف گردد.

وجود هریک از این نواقص در روند تولید باعث می شود ژئوممبران در رفتار تنش-کرنش خود در طول زمان شکننده تر شود.

چندین دلیل بروز نقص مکانیکی و کاهش طول عمر ورق های ژئوممبران عبارتند از:

کاهش ازدیاد طول در هنگام شکست
افزایش مدول الاستیسیته
افزایش و کاهش تنش سریع در هنگام شکست (یعنی استحکام)
قرار گرفتن در معرض نور فرابنفش (آزمایشگاه میدانی)
تخریب رادیو اکتیو
تخریب بیولوژیکی (حیوانات، قارچ ها یا باکتری ها)
تخریب شیمیایی
رفتار حرارتی (گرم یا سرد)
تخریب اکسیداتیو و …

طول عمر ورق های پلیمری عایق بندی

ژئوممبران ها آنقدر آهسته تخریب می شوند که رفتار دقیق آنها از زمان اولین تولید تاکنون هنوز مشخص نشده است. بنابراین آزمایش های تسریع شده یا با فشار زیاد در دماهای بالا و با مایعات تهاجمی تنها راه برای تعیین نحوه رفتار طولانی مدت این متریال بهنگام قرار گرفتن در معرض تهدید است.

روش‌های تعیین ماندگاری و طول عمر ژئوممبران بر اساس تفسیر داده های زیر تعیین می گردد:

تست حد تنش: روشی برای تعیین مقدار تنش پایه طراحی هیدرواستاتیک.
روش فرآیند رسوب گذاری: این روش برای لوله ها و ژئوممبران ها استفاده می شود، نتایج مشابهی با آزمایش محدودیت تنش دارد.
رویکرد چند پارامتری: روشی که از تنش‌های دو محوری و کاهش تنش برای پیش‌بینی طول عمر استفاده می‌کند و می‌تواند شامل درزها نیز باشد.
مدل‌سازی آرنیوس: روشی برای آزمایش ژئوممبران‌ها (و سایر ژئوسنتتیک‌ها) است که برای هر دو مدل ژئوممبران دفنی و غیردفنی به کار برده می شود.

کاربردهای ژئوممبران

استفاده از ورقهای پلیمری به عنوان بخشی از سیستم لاینر پایه در محل دفن زباله
استفاده از ژئوممبران ها در کاربردهای زیست محیطی، ژئوتکنیکی، هیدرولیک، حمل و نقل و توسعه پایدار
به عنوان عایق برای آب آشامیدنی
به عنوان عایق برای آب ذخیره شده (به عنوان مثال، تعطیلی ایمن تاسیسات هسته ای)
به عنوان عایق برای مایعات فاضلابها اعم از لجن فاضلاب
استفاده از ژئوممبران بعنوان عایق برای زباله های مایع رادیواکتیو یا خطرناک
به عنوان آستر برای مهار ثانویه مخازن ذخیره سازی زیرزمینی
به عنوان عایق برای حوضچه های خورشیدی
به عنوان آستر برای محلول های آب نمک
استفاده جهت احداث استخر ذخیره آب کشاورزی
احداث و عایق بندی استخر پرورش آبزیان
عایق بندی بعنوان بام سبز
ایزولاسیون و زهکشی گود ساختمان
ایزولاسیون مخازن سوخت
کانال انتقال آب
احداث دریاچه مصنوعی
ایزولاسیون تونل
ایزولاسیون مخازن فاضلاب و مواد شیمیایی
ایزولاسیون انواع حوض های تزئینی و معماری
استفاده از ورق های پلیمری عنوان پوشش برای خاکستر زغال سنگ نیروگاه
عایق بندی دیواره های سدها و احداث سد
برای نگهداری و حمل مایعات در کامیون ها
استفاده از ژئوممبران به عنوان مانعی در برابر بخارات (رادون، هیدروکربن ها و غیره) در زیر ساختمان ها
برای پوشش خاک های حساس به سرما
برای هدایت جریان آب به مسیرهای ترجیحی
کمک به ایجاد یکنواختی تراکم پذیری و نشست زیرسطحی
زیر روکش های آسفالت به عنوان یک لایه ضد آب

استفاده از ژئوممبران در صنعت معدن

استفاده از ژئوممبران در صنعت معدن از دهه 1970 شروع شد و پس از آن با سرعت بالایی افزایش یافت.

از این نمونه از ورقهای پلیمری به عنوان محلول پوششی برای حوضچه‌های تبخیر، پدهای آبشویی انبوه و ته نشینی ضایعات استفاده می شود. طراحی و ساخت این پدهای شسته‌شوی انبوه بمنظور محافظت محیط از نفوذ و نشت مواد شیمیایی خطرناک انجام می گردد. بنابراین یک سیستم عایق مانند ژئوممبران پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، یک جزء حیاتی در بخش حفاری و معدن به شمار می رود.

همچنین از ژئوممبران ها به عنوان بخشی از بازسازی معدن، لاینرهای HDPE برای آب بندی معدن و جلوگیری از آلودگی مواد زائد به محیط اطراف استفاده می شود. به طور کلی ورقهای عایق پلی اتیلنی یک راه حل ایمن و موثر برای محافظت از محیط زیست در برابر صنایع مضر است.

استفاده از ژئوممبران در صنعت آب و فاضلاب

ژئوممبران مورد استفاده برای پوشش سد

ژئوممبران پلی اتیلن با چگالی بالا نقش عمده ای در تامین آب مورد نیاز انسان ایفا می کند. آنها جهت خدمات دهی در حوزه آب آشامیدنی و فاضلاب از جمله تصفیه فاضلاب استفاده می شوند. هنگامی که کانال ها، سدها و مخازن با لاینرهای ژئوممبران آب بندی می شوند، از آلودگی آبهای زیرزمینی جلوگیری می کنند.

ژئوممبران همچنین برای جلوگیری از آلودگی آب آشامیدنی از خاک و سایر آلاینده ها و همچنین جلوگیری از هدررفت آب از طریق نفوذ آب به خاک اطراف استفاده می شود. عایق بندی یک سد یا کانال توسط ژئوممبران می تواند نشت و هدر رفت آب را به حداقل برساند و در نتیجه میزان ذخیره سازی و حمل و نقل را بهبود بخشد.

ژئوممبران‌ها همچنین به عنوان یک محفظه ثانویه برای مخازن ذخیره سازی زیرزمینی، حوضچه های خورشیدی و محلول آب نمک استفاده می شود.

پیشنهاد می شود صفحه لوله پلی اتیلن را مشاهده فرمائید.

استفاده از ژئوممبرین در صنایع دریایی (ساخت و ساز پانتون)

ژئوممبران های پلی اتیلنی به طور گسترده در صنایع دریایی، به ویژه در ساخت اسکله های شناور یا سکوهای اسکله که توسط پانتون ها پشتیبانی می شوند، استفاده می شود.

در فرآیند ساخت و ساز اسکله های دریایی، ژئوممبران HDPE به دور فوم شناور پانتون پیچیده می شود تا یک مانع محافظ ایجاد کند که دوام و مقاومت اسکله را افزایش دهد. با پوشاندن پانتون فوم در برابر آسیبهای موجودات دریایی، نیروهای محیطی و سایر آلاینده های موجود در آب محافظت می شود.

همچنین شناوری اضافی به پانتون ها اضافه می کند و از بدتر شدن شرایط آب و هوایی شدید جلوگیری می کند و طول عمر کلی پانتون را بهبود می بخشد.

استفاده از ورقهای پلیمری در حوزه کشاورزی

ژئوممبران پلی اتیلن به طور گسترده توسط کشاورزان جهت احداث حوضچه ها، آبگیرها، سدها و استخرها استفاده می‌شود تا آب مورد نیاز را ذخیره و درصورت نیاز از این آب برای آبیاری نهالستان‌ها و … استفاده نمایند. همچنین از ورقهای پلیمری برای کاربردهای مختلف در ساختمانها از جمله عایق رطوبتی و مهار رطوبت خاک استفاده می شود.

ژئوممبران مورد استفاده در ساختمانهای بزرگ از نوع لاینر HDPE، PVC و LDPE می باشد. علاوه بر این، آسترهای HDPE به دلیل تطبیق پذیری بسیار زیاد جهت عایق بندی و پوشش ثانویه در مخازن نگهداری مواد شیمیایی و کود استفاده می شود.

انواع ژئوممبران

بسته به گرانول اصلی مورد استفاده در تولید، چندین نوع ورق ژئوممبران وجود دارد.

متداولترین ژئوممبران های مورد استفاده به شرح زیر است:

ژئوممبران پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)

ژئوممبران ساخته شده از پلی اتیلن با چگالی بالا پرمصرف ترین نوع ورقهای ژئوممبرین است و به دلیل طول عمر بالا، مقاومت زیاد در برابر اشعه ماوراء بنفش و هزینه مواد اولیه نسبتاً ارزان، انتخاب ارجح کارفرمایان برای عایق بندی در پروژه های مختلف است.

ژئوممبران به سبب ارزانی مواد اولیه پلی اتیلن با ضخامتهای دلخواه ساخته می شوند. ژئوممبرانهای HDPE اغلب برای استفاده در کاربردهای دفن زباله، عایق بندی و پوشش مخازن فلزی و بتنی و همچنین عایق بندی حوضچه و کانالها انتخاب می شوند.

ژئوممبران HDPE نسبت به وزن خود بسیار قوی است و می تواند در برابر دماهای بالاتر مقاومت کند. یکی از بهترین ویژگی‌های ژئوممبرانهای پلی اتیلنی با چگالی بالا، مقاومت شیمیایی و دوام در برابر اشعه ماوراء بنفش آن است. علاوه بر این، HDPE یک ماده کاملا ایمن برای مواد غذایی است و امکان استفاده از آن را در ذخیره سازی آب آشامیدنی فراهم می کند.

ژئوممبران LLDPE

ژئوممبرانهای خطی پلی اتیلنی با چگالی کم (LLDPE) انعطاف پذیری بیشتری را در مقایسه با ژئوممبران HDPE داشته و برای مشتریان و کاربرانی که نیاز به ورقهای پلیمری غیرقابل نفوذ دارند مناسبتر است. این محصول با گرانولهای پلی اتیلن درجه یک ساخته شده است که آن را در برابر دمای پایین و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش مقاوم می کند.

ژئوممبران های LLDPE دارای ماندگاری و طول عمر بالایی می باشند. بهترین موارد استفاده از آنها مربوط به کاربردهای صنعتی مانند مخازن ذخیره مایعات، محفظه دفع زباله های محیطی و حیوانی است.

ژئوممبران PVC

ژئوممبران های پلی وینیل کلراید (PVC) یک ماده عایق رطوبتی ترموپلاستیک است که از وینیل، نرم کننده‌ها و تثبیت کننده‌ها ساخته شده است. رزین پلی وینیل کلراید مورد استفاده برای ژئوممبران PVC از شکستن اتیلن دی کلرید به یک مونومر وینیل کلرید ساخته می شود و سپس برای ساخت رزین PVC پلیمریزه می شود.

پلی وینیل کلراید در برابر پارگی، سوراخ شدن و سایش مقاوم است به این معنی که این ماده برای جلوگیری از ورود آلاینده ها به منابع آب و حفظ آب آشامیدنی مناسب است.

ژئوممبران‌های پی وی سی بسیار انعطاف پذیر هستند و برای عایق بندی محل های دفن زباله و کانال ها، پوشش مخازن، اصلاح خاک و لاینرهای تالاب فاضلاب مناسب هستند.

پیشنهاد میشود صفحه لوله پلیکا را مطالعه فرمائید.

ژئوممبران EPDM

ژئوممبران اتیلن پروپیلن داین مونومر (EPDM) یک ماده انعطاف پذیر و بادوام است که در مقابل ضربات مکانیکی و شرایط آب و هوایی بد از مقاومت خوبی برخوردار است و بخاطر بافت شبیه لاستیک خود در برابر اشعه ماوراء بنفش بسیار مقاوم است.

ژئوممبرین های EPDM معمولاً به عنوان موانع سطحی برای سدها و سایر شبکه ها و خطوط آبیاری استفاده می شوند. از آنجایی که نصب این دسته از ژئوممبران‌ها آسانتر است، کاربران و طراحان ساختمانی از این مدل ورقهای پلیمری برای طراحی حیات خلوت، استخر و عایق بندی زمین‌های گلف و … استفاده می کنند. استفاده از این ژئوممبران ای پی دی ام، در بخش کشاورزی مانند استخرهای آبیاری و همچنین آسترها و پوشش ها نیز مناسب است.

ژئوممبران RPP

ژئوممبران‌های پلی پروپیلن تقویت شده (RPP) با پوششهای پلی استر برای کاربردهای طولانی مدت آب و زباله‌های صنعتی مناسب هستند. این دسته از ورقهای پلیمری از یک کوپلیمر پلی پروپیلن تثبیت شده با اشعه ماوراء بنفش ساخته شده اند که به مواد اولیه انعطاف پذیری، پایداری و مقاومت شیمیایی لازم را می دهد.

استفاده از ژئوممبران های RPP برای کاربردهایی که به دلیل شرایط آب و هوایی ناهموار و طوفانی ممکن است چین خورده و جابجا گردند عالی میباشد.

این نوع ژئوممبرانها معمولاً در کاربردهای شهری، احداث استخر آبزیان و باغبانی، آسترهای حوضچه های تبخیر و ضایعات معدن استفاده می شود.

قیمت ژئوممبران

این نمونه از ورقهای پلیمری نیز دارای معیارهای مشخصی جهت برآورد قیمت می باشد. قیمت ژئوممبران بر اساس فرمولاسیون مواد تشکیل دهنده، نوع مواد خام تشکیل دهنده، نوع مواد افزودنی برای ارتفاء کیفیت آن، ضخامت ورق، طول ورق، محیط استفاده، گرید پلیمرهای مصرفی و کیفیت آنها و … متغیر خواهد بود. علاوه بر این نرخ ارز و تغییرات قیمت مواد اولیه در بورس کالا نیز بر قیمت تمام شده ژئوممبران تاثیر مستقیم خواهد داشت.

قیمت ژئوممبران بر اساس مترمربع برآورد می گردد و پرفروش ترین آنها، ورقهای با ضخامت 1.5 میلیمتر می باشد.

جهت استعلام قیمت انواع ورقهای پلیمری با واحد فروش پایپ گستر تماس حاصل فرمایید. همکاران بنده ضمن ارایه لیست قیمت ژئوممبران به شما کمک خواهند کرد تا ژئوممبرین مورد نیاز و مناسب کاربری خود را به نحو احسن انتخاب نمایید.

ژئوممبران