ژئوتکستایل‌ها:
جایگزینی برای بتن
ژئوسنتتیک‌ها (Geosynthetics)
ژئوسنتتیک‌ها محصولاتی هستند که از مواد پلیمری ساخته شده و
در پروژه‌های ساخت‌وساز و عمرانی در تماس با خاک، سنگ، زمین و سایر مصالح مرتبط
با مهندسی ژئوتکنیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ژئوسنتتیک‌ها صفحات نازک و انعطاف‌پذیری هستند که در داخل
تودۀ خاک یا در ارتباط با مصالح خاکی با اهداف مختلفی مانند مسلح‌سازی، جداسازی،
عایق‌بندی رطوبتی، مهار فرسایش، فیلتراسیون، زهکشی و... مورد استفاده قرار می‌گیرند.
طبقه‌بندی ژئوسنتتیک‌ها
-
ژئوگریدها
(geogrids)
-
ژئونت‌ها
(geonets)
-
ژئوسل‌ها(geocells)
-
ژئوممبرین‌ها(geomembranes)
-
ژئوتکستایل‌ها(geotextiles)
- ژئوکامپوزیت‌ها(geocomposites)
.png)
ژئوتکستایل‌ها
ژئوتکستایل‌ها یکی از نخستين منسوجاتی هستند که در تاریخ حیات
بشر مورداستفاده قرار گرفته‌اند. به گونه‌ای که حتی نتایج حفاری در مصر باستان حاکی
از استفاده از حصیرهایی مرکب از علف و کتان است.
ژئوتکستایل‌ها منسوجات متخلخل، نفوذپذیر و انعطاف‌پذیزی
هستند که از مواد پلیمری ساخته شده و در کاربردهای عمرانی در ارتباط با خاک، سنگ
یا آب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ژئوتکستایل‌ها از نظر کاربرد و استفاده بزرگ‌ترین شاخۀ ژئوسنتتیک‌ها را تشکیل می‌دهند.
روش‌های تولید ژئوتکستایل‌ها
با توجه به نوع کارکرد مورد نیاز، اين سازه‌ها در گونه های با حفرات باز، مانند ساختارهای تاری‌پودی و به ندرت حلقوی‌تاری و یا به صورت منسوجاتی با سطوح بدون سوراخ مانند بی بافت‌ها استفاده می‌شوند.
نمونۀ ژئوتکستایل بافته شده به روش تاری‌پودی
نمونۀ ژئوتکستایل بافته شده به روش بی‌بافت
نمونۀ ژئوتکستایل بافته شده به روش حلقوی
الیاف مورد استفاده در ژئوتکستایل‌ها
با توجه به ویژگی‌های مورد انتظار از منسوجات عمرانی ازجمله
استحکام کششی، طول عمر مناسب، نفوذپذیری، مقاومت در برابر نور خورشید و اشعۀ
ماوراءبنفش، تخلخل و غیره، می‌توان از الیاف پلی‌استر، پلی‌پروپیلن، پلی‌آمید(نایلون)،
پلی‌اتیلن، شیشه، بازالت و کربن استفاده کرد که در این میان الیاف پلی‌استر و پلی‌پروپیلن
بیشترین استفاده را دارند.
کاربرد ژئوتکستایل‌ها
هدف از طراحی ژئوتکستایل‌ها عبارت‌اند از:
-
جداسازی
-
تقویت
-
فیلتراسیون
-
زهکشی
-
عایق
رطوبتی
- محافظت
جداسازی: در این کاربرد ژئوتکستایل‌ها از اختلاط دو سطح
نامتشابه جلوگیری می‌کنند به عبارت دیگر با استفاده از لایۀ ژئوتکستایل بین لایه‌های
زیرین خاک و مصالح دانه درشت(سنگدانه‌ها) می‌توان از نفوذ خاک مابین سنگدانه‌ها
جلوگیری کرد درنتیجه ظرفیت تحمل بار مصالح دانه درشت افزایش می‌یابد.
تقویت: خاک از استحکام کششی کمی برخوردار است که این ضعف
فرایند جاده‌سازی را مشکل می‌سازد زیرا در اثر اعمال نیرو ذرات خاک از روی هم سر
می‌خورند به همین دلیل با استفاده از ژئوتکستایل‌ها که استحکام کششی بالایی دارند
خاک‌های ضعیف را تقویت می‌کنند.
فیلتراسیون: عملکرد فیلتراسیون یک ژئوتکستایل عملکردی همانند عملیات
جداسازی است ، اما در شرایط مختلف. ژئوتکستایل‌ها متناسب با سایز حفراتشان، ذرات
خاک را فیلتر کرده و مایعات را از خود عبور می‌دهند این کاربرد ژئوتکستایل‌ها به
راه حلی مناسب برای تخلیۀ آب انباشته شده از محیطی همچون حیاط ذغال سنگ تبدیل شدهاست.
در این کاربرد ژئوتکستایل‌ها، انتقال آب به صورت عمودی صورت می‌گیرد.
زهکشی:
زهکشی به مفهوم خارج نمودن آب اضافی از زمین است. در این کاربرد ژئوتکستایل‌ها،
انتقال آب به صورت افقی صورت می‌گیرد. ژئوتکستایل‌های بی‌بافت سوزنی شده به دلیل
ضخامت خوبی که دارند قابلیت انتقال آب در صفحه را داشته و گزینۀ مناسبی برای زهکشی
هستند.
عایق رطوبتی: ژئوتکستایل‌ها در صورت آغشته شدن به موادی
مانند قیر، pvc و.. می‌توانند به عنوان سدی در برابر نفوذ مایعات عمل نمایند.
محافظت: در ژئوکامپوزیت‌ها، ژئوتکستایل‌ها به همراه ژئوممبرین‌ها به کار برده می‌شوند. در این کاربرد ژئوتکستایل‌ها وظیفۀ محافظت طولانی مدت از ژئوممبرین‌ها در برابر آسیب‌های مکانیکی مانند سوراخ شدن، سایش در حین نصب و پس از آن را برعهده دارند.
خصوصیات ژئوتکستایل‌ها
ویژگی های اصلی این محصولات شامل موارد زیر است:
-
خواص
فیزیکی مانند ضخامت، وزن واحد سطح، انعطاف‌پذیری و چگالی ویژه
-
خواص
مکانیکی مانند فشارپذیری، استحکام کششی، استحکام در برابر سوراخ شدن، استحکام
دوخت، استحکام پارگی و اصطکاک ژئوتکستایل با خاک
- خواص هیدرولیکی مانند: تخلخل، توزیع اندازه سوراخ‌ها، انتقال آب عمود بر صفحۀ ژئوتکستایل و انتقال آب درصفحۀ ژئوتکستایل
آیندۀ ژئوتکستایل‌ها
آیندۀ ژئوتکستایل‌های بی بافت و
بافته شده روشن است برنامه‌های زیرساختی اساسا در بازارهای درحال پیدایش در دست
انجام قرار گرفته‌اند اما بازار اروپا و ایالات متحدۀ آمریکا با تقاضای فزاینده‌ای
روبه‌رو است. به‌ویژه در کشورهای در حال پیشرفت مانند برزیل، هند، چین و روسیه،
میزان تقاضا با بهبود تسهیلات سیستم حمل و نقل عمومی مانند فرودگاه‌های جدید
افزایش یافته است.
استفاده از ژئوتکستایل‌ها هزینۀ
ساخت و ساز مهندسی عمران را به طور چشمگیری کاهش داده است. استفاده از ژئوتکستایل‌ها
به عنوان بتن تنها یک شعار نبوده بلکه حقیقتی غیرقابل انکار است. انعطاف پذیری
ژئوتکستایل‌ها آنها را بهتر و اقتصادی‌تر از هر مصالح ساختمانی دیگری می‌سازد.
مرجع: technicaltextile.net
nassajiemrouz.com