ژئوتکستایل

ژئوتکستایل معمولاً به عنوان یک الیاف نساجی مصنوعی قابل نفوذ ساخته شده از الیاف پلیمری پلی پروپیلن و یا پلی استر می باشد که برای افزایش پایداری خاک، کنترل فرسایش یا کمک به زهکشی استفاده می‌شود.

به عبارتی ساده‌تر ژئوتکستایل پارچه‌های نساجی مصنوعی می باشد که در زیرزمین با اهداف مختلف دفن می گردند. ژئوتکستایل‌ها هزاران سال پیش توسط فراعنه مصر مورد استفاده قرار می گرفت. ژئوتکستایل‌های اولیه اساساً الیاف طبیعی یا پوشش گیاهی بودند که مستقیماً با خاک مخلوط شده بودند. ژئوتکستایل‌های مدرن معمولا از پلیمرهای مصنوعی مانند پلی پروپیلن، پلی استر، پلی اتیلن و پلی آمید ساخته می‌شوند.

ژئوتکستایل‌ها را می توان به سه نوع بافته شده به روش تار و پود، مدل بافته شده به روش اتصال نخ و مدل نبافته تقسیم کرد.

ژئوتکستایل چیست؟

از هزاران سال قبل کشور مصر که مهد تمدن می باشد از ژئوتکستایل‌های ساخته شده از الیاف طبیعی و گیاهی استفاده می کردند. اما اعتقاد بر این است که اولین کاربردهای مدرن ژئوتکستایل، پارچه‌های صنعتی بافته شده به دهه 1950 باز می گردد. یکی از اولین موارد ثبت شده استفاده از ژئوتکستایل‌های مصنوعی و پلیمری، سازه ای در کنار آب بود که در شهر فلوریدای آمریکا در سال 1958 ساخته شد. این نصب شامل آزمایشگاه مهندسی ساحلی در دانشگاه فلوریدا بود و در ملک خصوصی که به شدت توسط طوفان‌ها فرسایش یافته بود، نصب و اجرا شده بود. اولین ژئوتکستایل مدرن نبافته در سال 1968 توسط شرکت Rhone Poulence در فرانسه ساخته شد. این ژئوتکستایل یک پلی استر نسبتاً ضخیم سوزنی بود که در ساخت سد در فرانسه در سال 1970 استفاده شد. کلمه ژئوتکستایل توسط دکتر JP Giroud در کنفرانس بین المللی ابداع شد.

کاربردهای ژئوتکستایل

ژئوتکستایل‌ها نوعی الیاف مصنوعی از گروه ژئوسنتتیک‌ها می باشند که به سبب مزایا، خواص و ویژگی‌های بیشماری که دارد در پروژه‌های عمرانی توسط مهندسین عمران و کارفرمایان اجرایی برای پرکردن خاک به منظور بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی خاک استفاده می‌شوند. ژئوتکستایل‌ها خاک ضعیف را تقویت نموده و مانع از فرسایش آن می گردد و ساخت و ساز را در مکان‌هایی با ویژگی‌های زیرساختاری نامناسب، امکان پذیر می کنند. ژئوتکستایل‌ها مواد ایده آلی برای بسیاری از کارهای زیربنایی مانند جاده‌ها، بنادر، محل‌های دفن زباله، سازه‌های زهکشی و سایر پروژه‌های عمرانی هستند. اما مهمترین موارد استفاده و کاربرد ژئوتکستایل‌ها عبارتند از:

1. استفاده جهت زیرسازی و روکش جاده‌های آسفالت نشده و آسفالت شده در بزرگراهها، جاده‌های شهری و…
2. استفاده از ژئوتکستایل‌ها در باند فرودگاه
3. استفاده بمنظور پوشش ضایعات شهری و محل دفن زباله
4. سیستم جمع آوری گازها
5. فیلتراسیون مایعات
6. پیاده روها و لایه‌های زهکشی
7. پارکینگها و محوطه‌های محدود
8. فضاهای سبز و امکان تفریحی
9. بعنوان دیوار محافظ در خاکریزها، سدها، سیل بندها و…
10. بعنوان کانالهای زهکشی در زیر پل و ترانشه لوله
11. استفاده از ژئوتکستایل بمنظور آب بندی سدها
12. ثبات و تحکیم خطوط راه آهن
13. حفاظت از ورقه‌های ژئوممبران
14. ایزولاسیون تونلها و مخازن بتنی و…

اهداف استفاده از ژئوتکستایل

ژئوتکستایل‌ها معمولاً برای بهبود خاکهایی که بر روی آنها جاده‌ها، خاکریزها، خطوط لوله و سازه‌های نگهدارنده زمین ساخته می‌شوند، استفاده می‌شود.

بسته به تنوع و طبقه بندی ژئوتکستایل‌ها، از این منسوجات مصنوعی با اهداف جداسازی، فیلتراسیون، زهکشی، تقویت، آب بندی و حفاظت در کاربریهای مختلف که در بالا نیز ذکر شد استفاده می گردد:

استفاده از ژئوتکستایل بمنظور جداسازی

مهمترین دلیل استفاده از ژئوتکستایل‌ها در ساخت و ساز جاده‌ها، به ویژگی جداسازی آن باز می گردد. هنگامیکه یک ژئوتکستایل بین دو خاک مختلف نصب می‌شود، از ترکیب شدن دو خاک با گریدهای مختلف در هنگام ورود آب به لایه‌های خاک جلوگیری می کند. به این ترتیب، می توان خصوصیات خاک مورد نیاز را حفظ کرد. ژئوتکستایل با جداسازی خاک زیربنایی، خواص زهکشی و استحکام مواد پایه را حفظ می کند. ژئوتکستایل‌ها دارای خواص ضخامت و نفوذپذیری خاصی هستند تا بتوانند از آلودگی خاک جلوگیری کنند و زهکشی جریان آب را بدون به خطر انداختن بستر فراهم کنند.

کاربرد ژئوتکستایل در فیلتراسیون

از دیگر اهداف عمومی و کاربردی استفاده از ژئوتکستایل، قدرت فیلتراسیون عالی این الیاف می باشد. این صفحات به آب اجازه می دهد بدون اینکه ذرات ریز و درشت خاک را جابجا کند، در خاک حرکت کند. بسته به تخلخل و نفوذپذیری مواد، ژئوتکستایل‌ها همچنین می توانند جریان جانبی آب زهکشی را افزایش دهند و انرژی جنبشی موثر بر ذرات خاک توسط حرکت آبهای زیرزمینی را از بین ببرند. ژئوتکستایل‌ها را می توان بصورت افقی و یا عمودی در کاربریهای مختلف استفاده نمود و استفاده از آنها به حل مشکلات زهکشی در اطراف خانه‌ها و در امتداد جاده‌ها و حاشیه‌ها کمک می کند.

در این قسمت پیشنهاد می شود صفحه لوله زهکشی را مطالعه نمائید.

تقویت و مقاوم سازی

ژئوتکستایل توانایی تقویت خاک و مقاوم سازی آن برای اماکنی که بار ترافیکی بر روی خاک اعمال می گردد را دارد. طراحی ژئوتکستایل با این هدف بر اساس چند عامل کلیدی صورت می پذیرد:

• اصطکاک یا مهار حرکت خاک
• پشتیبانی از بارهای وارده بر سطح خاک
• افزایش مقاومت برشی

ژئوتکستایل دقیقا همانند میلگرد در بتن جهت تقویت و مقاوم سازی خاک عمل می کند. این متریال در خاکریزها و جاده‌هایی که بر روی خاکهای با درجه بندی بسیار ضعیف ساخته می‌شوند، استفاده می‌شود که امکان ایجاد خاکریزهای شیب دار را فراهم می کند. برای چنین کاربردهایی، همیشه توصیه می‌شود جهت طراحی این سازه‌ها از تخصص و دانش یک مهندس ژئوتکنیک استفاده شود.

استفاده از ژئوتکستایل بمنظور آب بندی

پارچه ژئوتکستایل را می توان با آسفالت یا مخلوط‌های دیگر آغشته کرد تا نفوذناپذیر شود و در نتیجه بتواند جریان مایعات را در هر دو جهت محدود کند. در این مورد از ژئوتکستایل نبافته استفاده نمود. ممکن است از ژئوتکستایل‌های نفوذناپذیر برای جلوگیری از آلودگی خاک یا آبهای زیرزمینی از آلاینده‌های بالا یا جلوگیری از هدر رفتن آب آشامیدنی به دلیل تبخیر یا آلودگی استفاده شود.

کاربرد زهکشی ژئو تکستایل‌ها

خواص هیدرولیکی عالی صفحات ژئوتکستایل آن را به رایجترین سیستمهای زهکشی در سازه‌های عمرانی تبدیل نموده است. ظرفیت جریان آب ملاک تعیین کننده خواص هیدرولیکی ژئوتکستایل می باشد. هدف از بکارگیری ژئوتکستایل بعنوان زهكشی، دور كردن آب از اطراف فونداسیون ساختمان‌ها و خطوط لوله يا تونل‌ها می باشد.

استفاده از ژئوتکستایل زهکشی باعث تخلیه مداوم مایعات با حداقل افت فشار می‌شود؛ چرا که شسته شدگی خاک در اطراف سیستم زهکشی سبب مسدود شدن این سیستم و ناپایداری های احتمالی در آن محدوده می گردد.

کنترل فرسایش بواسطه استفاده از ژئوتکستایل

ژئوتکستایل می تواند جایگزین فیلترهای دانه بندی شده پرهزینه گردد و در مواردی از جمله کانال‌های زهکش، سواحل، پل‌ها و حفاظت از خوردگی سازه‌ها در اثر آب با هدف جلوگیری از فرسایش خاک استفاده گردد. بدون فیلتر ژئوتکستایل، عملکرد موج و حرکت آب موجب فرشایش خاک و تخریب می‌شود. به منظور جلوگیری از تخریب بیشتر خاک، از این پارچه‌ها به عنوان پوشش خاک استفاده می‌شود تا از خاک به طور موقت محافظت کند و به طور موثر فرسایش خاک کنترل شود.

 انواع ژئوتکستایل

ژئو تکستایل براساس روش تولید به سه دسته تقسیم می گردند. اما بر اساس متریال مورد استفاده در ساخت آنها به انواع: پلی پروپیلن، پلی استر، پلی آمید و پلی اتیلن تقسیم می گردند. انواع پارچه‌های ژئوتکستایل بر اساس نوع تولید عبارتند از:

• بافته شده تار و پودی
• بافته شده با اتصال نخ
• نبافته
• اسپان باند

ژئوتکستایل‌های بافته شده تار و پودی

این نوع از ژئوتکستایل‌ها شبیه به پارچه‌های مصرفی جهت تولید انواع لباسها تولید می گردند و دارای تار و پود طولی و عرضی می باشند. این دسته نسبت به مدلهای دیگر فراوانتر هستند. ژئوتکستایل‌های بافته شده عملکرد جداسازی و تقویت را انجام می دهند. آنها دارای استحکام کششی بالا بوده و ظرفیت تحمل بار بسیار بالایی را دارند. در حالی که پارچه‌های بافته شده نسبتاً نفوذناپذیر هستند و زهکشی خوبی ندارند، اما مقاومت فشاری بالا، آنها را به گزینه ای ایده آل برای استفاده زیر جاده‌ها، پارکینگ ها و غیره تبدیل می کند.

ژئوتکستایل بافته شده با اتصال نخ

این نوع از صفحات با اتصال حلقه‌های نخ تولید می گردند که بسته به نوع کاربرد میتوان از مدلهای مختلف بسته به نفوذپذیری، استحکام کششی و گرانشی و… استفاده نمود.

ژئوتکستایل نبافته

الیاف مصنوعی ژئوتکستایل نبافته از کنار هم قرارگرفتن الیاف ریز پلیمری و در هم تنیدن آنها با روش های مختلف تولید از قبیل سوزن زنی (Needle Punching)، جوش حرارتی (Heat Bonding) یا اتصال شیمیائی (Resin Bonding) تولید می‌شود و ساختاری شبیه نمد که فاقد تار و پود است و بافتی در آن به چشم نمی خورد، دارد.

از این رو این منسوجات مدول الاستیسته بالائی ندارند و خواص تنش – کرنش مورد نظر برای کاربردهایی نظیر مسلح سازی را نمی توان از آنها انتظار داشت اما از سوی دیگر ساختار متخلخل باعث وجود خواص مطلوبی نظیر موئینگی و جذب آب، آبگذری، تحمل فشار و ضربات، جذب قیر و از همه مهمتر امکان عبور انتخابی یعنی عبور دادن سیالات در حالی که ذرات خاک اجازه عبور ندارند (Filtration) در این مدل از پارچه‌های ژئوتکستایل شده است.

ژئوتکستایل اسپان باند

در دنیای تولید پارچه، فرآیند اسپان‌باند سریع‌ترین روش تولید پارچه‌های ژئوتکستایل نبافته در نظر گرفته می‌شود. در طول فرآیند، رشته‌های اکسترود شده روی یک تسمه می چرخند و با استفاده از رول‌های گرم شده به هم متصل می‌شوند. مانند ژئوتکستایل‌های پلی اسپان، برای زهکش عالی هستند اما برای مقاصد تقویت و مقام سازی خیلی مناسب نیستند و معمولاً به عنوان موانع رشد علف‌های هرز یا به عنوان پارچه‌های زهکشی استفاده می‌شوند.

در این قسمت می شود صفحه مخزن پلی پروپیلن را مطالعه فرمائید.

بازرسی ژئوتکستایل‌

هنگامی که قرار است ژئو تکستایل‌ها در زیرساختهای جاده ای یا بزرگراه‌ها یا در سد سازی و تونل سازی و باند فرودگاهی و هر جایی که بار ترافیکی و فشار مکانیکی بالایی قرار است از سوی خاک تحمل گردد، استفاده گردند؛ در دست داشتن برگه کنترل کیفی حایز اهمیت می باشد. در برگه کنترل کیفی انواع تست ها و آزمایشهای کنترل کیفیت که نمره قابل قبول را دریافت کرده اند قید می گردد. در ذیل به برخی از تستهای کنترل کیفیت جهت تولید الیاف مصنوعی ژئوتکستایل اشاره می کنیم:

خواص قابل آزمایش

• خواص پارگی در اثر تماس مستقیم با اشیاء مختلف
• خواص لغزش فشاری و چین خوردگی
• خواص شکافتگی کششی و از هم گسیختگی
• مقاومت در برابر سوراخ شدن (تست افت مخروطی)
• استحکام پارگی ذوزنقه
• استحکام کششی و غیره

برای اندازه گیری این رفتارها و خواص برای ژئوتکستایل، از ابزارهای زیر برای آزمایش این اهداف استفاده می کنیم.

انواع تستهای کیفیت ژئوتکستایل

• تست کششی مخروطی: برای تعیین مقاومت پارگی مواد مورد استفاده در ساخت پارچه‌های ژئوتکستایل
• تست نفوذپذیری متقاطع: برای اندازه‌گیری نفوذپذیری معمولی به نام گذردهی
• تست غربالگری انواع ژئوتکستایل‌ها: برای مقایسه نسبی بین ژئوتکستایل‌های مختلف
• تست میزان نفوذ سنجی ژئوتکستایل: برای برآوردن الزامات تست نفوذپذیری آب به درون صفحات
• تست نسبت گرادیان: برای اندازه گیری مستقیم پتانسیل گرفتگی ژئوتکستایل
• تست غربال هیدرودینامیکی: برای تعیین میزان تخلخل پارچه‌ها
• تست نفوذپذیری: برای کاربردهای زهکشی مفید است
• تست اصطکاک: برای اندازه گیری اصطکاک رابط بین نوارهای ژئوسنتتیک و خاک.
• تست جریان بلند مدت: برای تعیین قابلیت جریان طولانی مدت ورقها.
• تست سنجش ضخامت صفحات: اندازه گیری ضخامت مواد ژئوسنتتیک / تقویت کننده با دقت 0.001 میلی متر برای ضخامت تا 25 میلی متر.

مراحل نصب ژئوتکستایل

برای نصب اصولی ژئوتکستایل باید مطابق زیر عمل نمایید:

• سطح از علف های هرز، خاکهای اضافه، سنگهای تیز و برنده و… تمییز شود.
• شکاف و درزها و پست و بلندی های خاک گرفته و اصلاح گردد.
• استفاده از پوشش چسبی بین 1-1.351/m2 آسفالت باقیمانده به طور یکنواخت انجام شود.
• پارچه ژئوتکستایل با حداقل چین و چروک پهن گردد و درزها آنها با استفاده از پین‌ها، منگنه‌ها، دستگاه جوش صنعتی و… گرفته شود.
• در نهایت یک روکش مخلوط داغ یا همان آسفالت بر روی آنها ریخته شود.

مزایای استفاده از پارچه‌های ژئوتکستایل

• وزن ژئوتکستایل‌ها سبک‌تر است از این رو حمل و جابجایی آن‌ها در محل پروژه آسان‌تر می‌باشد.
• هزینه‌های حمل و نقل و نیروی کار در شرایط واقعی کمتر است.
• ژئوتکستایل‌های بافتنی استحکام پارگی بالایی دارند.
• مقاومت الکتریکی بالایی دارند.

معایب ژئوتکستایل‌ها

• نصب ژئوتکستایل کاری دشوار و بسیار مهم است و به کنتاکتورهای مجرب نیاز دارد.
• ژئوتکستایل ها بیشترین دبی آب را از خود عبور داده و مانعی برای کاهش سرعت جریان آب به درون لوله‌های زهکشی نخواهند بود.
• در دراز مدت دچار تغییر شکل خواهد شد.

خرید ژئوتکستایل

هنگام خرید ژئوتکستایل باید به موارد زیادی که مهم نیز هستند، دقت نمایید که در ادامه به برخی از آنها اشاره می کنیم.

مهمترین ملاک خرید ژئوتکستایل تعیین نوع کاربرد و هدف عملیاتی آن می باشد. مهم است بدانید که این پارچه‌ها قرار است با چه هدفی خریداری شود. ژئوتکستایل با هدف زهکشی با ورق های با هدف عملیاتی آب بندی و مقاوم سازی و… متفاوت خواهد بود.

از دیگر مولفه‌های مهم جهت خرید این متریال، می توان به خواص مکانیکی و هیدرولیک ژئو تکستایل‌ها اشاره نمود. روش تولید نیز در قیمت محصول نهایی و خرید حائز اهمیت است. با ارائه مشخصات از محل نصب و نوع کاربری همکاران بنده در گروه صنعتی پایپ گستر بهترین متریال و ایده آل ترین نوع ژئوتکستایل را به شما پیشنهاد و معرفی خواهند نمود.

قیمت ژئوتکستایل

روش تولید و نوع ژئوتکستایل، نوع کاربرد و اهداف عملیاتی استفاده از پارچه‌ها، مواد اولیه مصرفی و گرید و کیفیت آن، استفاده از مواد اولیه نو یا ریسایکل، فرآیند تولید، رول و متراژ آن، وزن و ابعاد گراژ و… بر قیمت ژئو تکستایل اثر خواهد گذاشت. استفاده از الیاف تناسیتی، قیمت ژئوتکستایل را افزایش داده و استفاده از مواد و الیاف ریسایکل (بازیافتی) موجب کاهش قیمت ژئوتکستایل خواهد شد. نرخ ارز نیز بر قیمت ژئو تکستایل تاثیر خواهد گذاشت. اگر قصد خرید این پارچه‌های پرکاربرد را دارید می توانید با کارشناسان و مشاوران فروش شرکت پایپ گستر تماس حاصل فرمائید تا لیست قیمت ژئوتکستایل را به صورت به روز و آنلاین دریافت نمایید.