ژئوممبران چیست؟

نگاهی به ژئوممبران

ژئوممبران یا مانع غشای مصنوعی با نفوذپذیری بسیار کمی که از هر ماده مرتبط با مهندسی ژیوتکنیک استفاده می شود تا بتواند سیال (یا گاز) را در یک پروژه ، ساختار یا سیستم ساخته شده توسط انسان را کنترل کند. با ورقهای پلیمری نازک می توان ژئوممبران را ساخت، اما با ژئوتکستایل ها و با اسپری آسفالت، الاستومر یا پلیمر یا به عنوان ژئوکامپوزیتهای قیر چند لایه نیز می توان از آن ها استفاده کرد.

ژئوممبران های ورق پلیمر هستند. ژئوممبران نسبت به بتن ، آسفالت و خاک رس بهتر است. طیف گسترده ای از مقاومت فیزیکی ، مکانیکی و شیمیایی را به نمایش می گذارد. سیستم های مهار ژئوسنتتیک نسبت به حرکت زمین حساسیت کمتری دارند و اکنون به عنوان اقتصادی ترین و ایمن ترین روش در نظر گرفته شده است.

ژئوممبران یا مانع غشای مصنوعی با نفوذپذیری بسیار کمی است.
ژئوممبران یا مانع غشای مصنوعی با نفوذپذیری بسیار کمی است.

ساخت ژئوممبران

تولید ژئوممبران با تولید مواد اولیه شروع می شود ، که شامل رزین پلیمر است ، و مواد افزودنی متنوعی مانند آنتی اکسیدان ها ، پلاستیک سازها ، پرکننده ها ، کربن سیاه و روان کننده ها (به عنوان یک کمک پردازش) به آن اضافه می شود. این مواد اولیه (یعنی فرمولاسیون) سپس با ورق های اکستروژن ، و / یا روکش پهن شده به ورق هایی با عرض و ضخامت های مختلف تبدیل می شوند. از لایه ژئوممبران در ژئو تکنیک استفاده می شود. 

خصوصیات ژئوممبران

اکثر روشهای آزمایش ژئوممبران عمومی که در سراسر جهان به آنها مراجعه می شود به دلیل سابقه طولانی در این فعالیت توسط انجمن تست و مواد آمریکایی ASTM (ASTM) است. جدیدترین روش آزمایشی که توسط سازمان بین المللی استاندارد سازی (ISO) تهیه شده است. البته، کشورها و تولیدکنندگان انفرادی اغلب روشهای آزمایش اختصاصی (و گاهی اوقات) اختصاصی دارند.

ژئوممبران به صورت رول جابجا می شود.
ژئوممبران به صورت رول جابجا می شود.

خصوصیات فیزیکی ژئوممبران

  • ضخامت
  • تراکم
  • شاخص ذوب
  • قابلیت توده شدن
  • انتقال بخار

خصوصیات مکانیکی

تعدادی آزمایش مکانیکی وجود دارد که برای تعیین مقاومت ورق های پلیمری ساخته شده است. بسیاری از آنها برای استفاده در ارزیابی ژئومبره ها مورد استفاده قرار گرفته اند. آنها هر دو کنترل کیفیت و طراحی را نشان می دهند ، یعنی شاخص تست های عملکرد را نشان می دهد.

  • استحکام کششی و کشیدگی با پهنا و بدون درز
  • مقاومت در برابر پارگی
  • مقاومت در برابر ضربه
  • مقاومت در برابر سوراخ
  • مقاومت برشی
  • مقاومت لنگرگاه
  • مقاومت در برابر ترک خوردگی (بار ثابت و یک نقطه)

دوام ژئوممبران

هر پدیده ای که باعث بریدگی زنجیره ای پلیمری ، شکستن پیوند ، کاهش مواد افزودنی یا استخراج در داخل ژئومبران می شود باید در عملکرد بلند مدت آن سازگار باشد. تعدادی نگرانی بالقوه در این رابطه وجود دارد. در حالی که هر یک از مواد خاص است.

روند کلی رفتار این است که باعث شود ژئوممبران در فشار استرس خود به مرور زمان شکننده می شود. برای ردیابی چنین تخریب طولانی مدت چندین ویژگی مکانیکی وجود دارد: کاهش طول کشش در شکست ، افزایش مدول الاستیسیته ، افزایش (سپس کاهش) استرس در شکست (یعنی قدرت) و از بین رفتن کلی انعطاف پذیری. بدیهی است ، بسیاری از خصوصیات فیزیکی و مکانیکی می توانند برای نظارت بر روند تخریب پلیمر مورد استفاده قرار گیرند.

  • قرار گرفتن در معرض نور ماوراء بنفش
  • تخریب رادیواکتیو
  • تخریب بیولوژیکی (حیوانات ، قارچها یا باکتریها)
  • تخریب شیمیایی
  • رفتار حرارتی گرم یا سرد
  • تخریب اکسیداتیو

طول عمر ژئوممبران

از کیفیت ژئوممبران به آهستگی کاسته می شود که رفتار آنها هنوز ناشناخته است. بنابراین ، آزمایش تسریع ، چه با فشار زیاد، درجه حرارت بالا و چه مایعات، تنها روش برای تعیین چگونگی رفتار مواد در طولانی مدت است. با روش های پیش بینی طول عمر از روش های زیر برای تفسیر داده ها استفاده می کند.

  • تست فشار: روشی است که با لوله HDPE در ایالات متحده برای تعیین ارزش تنش پایه طراحی هیدرواستاتیک انجام می شود.
  • روش پردازش نرخ: در اروپا برای لوله ها، ژئوممبران مورد استفاده قرار می گیرد ، این روش نتایج مشابه آزمایش محدودیت استرس را به همراه دارد.
  • رویکرد چند قطبی هوچست: روشی که از تنش های دو محوره و آرامش استرس برای پیش بینی طول عمر استفاده می کند و می تواند شامل درز نیز باشد.
  • مدل سازی Arrhenius: روشی برای آزمایش ژئوممبران (و سایر ژئوسنتتیک ها) که در Koerner برای هر دو شرایط دفن شده و در معرض آن شرح داده شده است.

کنار هم قرارگرفتن ژئوممبران

مکانیسم اساسی درزگیری ورق های ژئوممبران پلیمری در کنار هم این است که به طور موقت ساختار پلیمر (با ذوب یا نرم شدن) دو سطح مخالف را مجدداً سازمان دهی کنید تا به صورت کنترل شده به هم وصل شوند که پس از اعمال فشار ، باعث می شود که این دو ورق به هم متصل شوند. این کار از انرژی حاصل می شود که از فرآیندهای حرارتی یا شیمیایی سرچشمه می گیرد. این فرایندها ممکن است شامل اضافه شدن پلیمر اضافی در منطقه مورد پیوند باشد.

در حالت ایده آل، کنار هم قرارگرفتن دو ورق ژئوممبران نباید باعث از بین رفتن خالص استحکام کششی در بین دو ورق شود و ورق هایی که در کنار هم قرار گرفته اند باید به عنوان یک ورقه ژئوممبران به کار بروند. با این حال ، به دلیل هندسه  ورق ها، تکنیکهای فعلی درزگیری ممکن است منجر به استحکام کششی جزئی و / یا از بین رفتن کشیدگی نسبت به ورق اولیه خواهد شد.

ورق ژئوممبران در برابر کشیدگی و سوراخ شدگی مقاوم است.
ورق ژئوممبران در برابر کشیدگی و سوراخ شدگی مقاوم است.

کاربردهای ژئوممبران

ژئوممبران در در زمینه های زیست محیطی ، ژئوتکنیکی ، هیدرولیکی ، حمل و نقل و توسعه خصوصی استفاده می شود:

  • برای جریان آب آشامیدنی
  • برای ذخیره آب (مانند برای پالایش تأسیسات هسته ای)
  • برای دفع مایعات زائد (به عنوان مثال ، لجن فاضلاب)
  • برای دفع زباله رادیواکتیو یا خطرناک
  • برای مهار مخازن ذخیره سازی زیرزمینی
  • به عنوان لایه ای برای کف استخرها
  • به عنوان راه حلی برای محلول های آب نمکی
  • به عنوان راه حلی در صنعت کشاورزی
  • به عنوان روش و راه حلی برای صنعت آبزیان ، از جمله ماهی / استخر میگو
  • به عنوان محکم سازی زمین گلف و معماری های ماسه ای
  • به عنوان لایه برای معماری و محکم کردن در عمران
  • برای کانال های انتقال آب
  • برای انتقال مواد زاید مختلف
  • برای دفن زباله های
  • برای تصفیه پدهای هیپ لیچ
  • به عنوان پوشش برای محل های دفع زباله های جامد
  • به عنوان پوشش برای کود هوازی و بی هوازی در صنعت کشاورزی
  • به عنوان پوشش برای خاکستر زغال سنگ نیروگاه
  • برای درزگیری دیوارها و تشخیص نشت

Leave a comment

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *