ژئو تکستایل در روف گاردن : ژئوتکستایل ها صفحاتی نازک، قابل انعطاف و نفوذ پذیری هستند که از الیاف (رشته) مضوعی ساخته شده اند و برای بهبود رفتار خاک در رابطه با مهندسی عمران به کار گرفته می شوند. در صورت طراحی و بکارگیری مناسب این محصول، ژئوتکستایل ها می توانند در موارد فیلتراسیون، زهکشی، جداسازی و تقویت خاک کاربرد داشته باشند. ژئوتکستایل ها می توانند به نحوی طراحی و نصب گردند که همزمان در چند مورد از موارد فوق مورد استفاده قرار گیرند. در این مقاله موارد استفاده ژئوتکستایل ها در امور ساختمانی از جمله جداسازی، فلیتر کردن، زهکشی، تقویت و تحکیم و راهسازی بررسی و تشریح می شود.

واژه های کلیدی: ژئو تکستایل در روف گاردن ترموپلاستیک، ژئوتکستایل بافته، ژئوتکستایل نبافته، ژئوگرید.

Geotextile

١- مقدمه

ترموپلاستیک ماده خام ژئوتکستایل ها می باشند که خود یک ماده آلی ترکیبی کربن می باشد. خاصیت اصلی ترموپلاستیک ها بستگی به ساختمان، مواد افزودنی و نحوه تهیه آنها دارد. از پلیمرازاسیون مولکولهای این ماده پلیمرهای مختلفی تهیه می گردد که از میان آنها پلی پروپیلن، پلی استر، پلی آمیدها واولفین ها به صورت الیاف برای ساخت ژئوتکستایلها به کار می روند، که با توجه نحوه تهیه ژئوتکستایل ها عموماً به صورت بافته، نبافته و ژئوگریدها می باشند.

بافته ها از رشته های نخ یا الیافی که به صورت عمود، مانند زنجیر در هم فرو رفته اند تشکیل می شوند و الیاف بافته ها به صورت رشته های منفرد یا رشته هایی که به هم بافته شده اند می باشند. اندازه های چشمه های بافته از یک دهم میلیمتر تا یک سانتیمتر متغیر است. بافته ها به صورت نوار باریکی به عرض ٢تا ٣ میلیمتر می باشند که مانند حصیر بافته شده اند.

نبافته ها به علت شکل خارجی که دارند اغلب نمد نامیده می شوند و به صورت صفحاتی از تارهای نخ که به صورت غیر منظم بهم اتصال یافته اند تشکیل شده اند. این اتصال به صورت حرارتی، مکانیکی وشیمیایی صورت می پذیرد. وزن نبافته ها در واحد سطح برحسب کیفیت آنها بین ١٠٠ تا ۶٠٠ گرم می باشد.

مشخصه ژئوگریدها (شبکه های زمینی) اندازه بزرگ منفذ آنهاست بعضی از این شبکه های زمینی با سوراخ کردن ورقه ها و سپس کشیدن آنها تهیه می شوند تا مولکول های پلیمر در یک ردیف قرار گیرند. انواع دیگر ژئوگریدها با به هم جوش دادن تارهای جهت داده شده و با بافتن نخ ها وبرش دادن به آنها تهیه می شوند.

بیشتر بدانید : روف گاردن چیست

۲- مشخصات مکانیکی هیدرولیکی ژئوتکستایل

مشخصات مکانیکی و فیزیکی ژئوتکستایل باید کاملاً معین گردد تا با تعیین موارد استفاده بر اساس آنها نظری دقیق تر ارائه نمود و کاربرد بهتری را از آن نتیجه گرفت. اهمیت مطالعات انجام شده در این باره توسط آزمایشگاه های تحقیقاتی، مشاوران و تولید کنندگان صورت گرفته است. اولین مشخصه ای که برای شناخت امکانات هیدرولیکی خاک به فکر می رسد نفوذ پذیری آن است، بافت کلیه ژئوتکستایل های ژئوتکنیکی به صورتی است که جریان آب را جهت الیافها، در داخل ضخامت ژئوتکستایل و عمود بر سطح آن ممکن می سازد.

این مساله به خوبی در مورد نبافته ها ضخامت اولیه آنها بیش از یک میلیمتر است روشن می باشد که می تواند تا میزان 4.8 میلیمتر گردد؛ از طرف دیگر نازکی الیاف ژئوتکستایل ها (قطر الیاف نبافته ها در حدود ٧٠ تا ٢٠ میکرن) نشان می دهد که قدرت صاف کنندگی آنها در مقابل ذرات نسبتاً خوب است (معمولاً ذرات مختلف در صورتی می توانند از یک لایه خاک عبور نمایند که اندازه آنها کوچکتر از اندازه کوچکترین ذره تشکیل دهنده آن لایه خاک باشد). خصوصیات مکانیکی نه تنها هنگامی که ژئوتکستایل نقش مکانیکی دارد باید شخص باشد بلکه شناخت آنها در شرایط دیگر نیز به خاطر مسائل کارگذاری و رفتار در طول زمان لازم است؛ یکی از خصوصیات اساسی ژئوتکستایل تغییر شکل پذیری آنهاست، درصد برای بافته ها می باشد. با استفاده از آزمایشی پارگی می توان چگونگی شروع یک پارگی و رفتار ژئوتکستایل بعد از پارگی را بهتر تخمین زد. آزمایشات نشان می دهند که رفتار نبافته ها در مقابل پارگی بهتر از رفتار ژئوتکستایل های بافته شده می باشد، دلیل این امر در هم بودن الیاف در نبافته هاست که باعث انتقال نیرو به تعداد بیشتری الیاف می گردد و در نتیجه پاره کردن ژئوتکستایل را مشکل می سازد.

٣- کاربرد ژئوتکستایل ها در امور ساختمانی

الف) جداسازی: کاربرد ژئوتکستایل ها برای مقابله جداسازی به این معنی است که دو لایه مختلف از مواد، توسط ژئوتکستایل از یکدیگر جدانگه داشته شوند. هر دو لایه ممکن است خشک باشند ولی در اغلب موارد میزان متفاوتی آب در هر یک از این دو لایه وجود دارد. ژئوتکستایلها این امکان را بوجود می آورند که آب از منسوج عبور نماید و بطور دائمی از مخطوط شدن مواد با مشخصات مختلف جلوگیری کرده و به آب اجازه دهد که به لایه زیرین منتقل گردد.

ب) فیلتر کردن: ژئوتکستایل ها را می توان در لایه های زمینی با ذرات ریز و درشت به عنوان فیلتر به کار بردو از نفوذ جریانی ذرات ریز خاک جلوگیری کرده و همزمان تخلیه آب را عملاً بدون مقاومت ممکن می سازد که برای جلوگیری از پرشدن لوله ها و مجاری آبروها توسط ذرات خیلی ریز خاکهای اطراف، به کار گرفته می شوند.

ج) زهکشی: هدف از زهکشی دور کردن آب از اطراف فونداسیون ساختمانها و خطوط لوله یا تونل ها می باشد. زمانی که سیستم زهکشی شروع به کار می کند ژئوتکستایل باعث می شود که یک فیلتر طبیعی برای ذرات بسیار ریز موجود در خاک اطراف تشکیل شود، ذرات درشت تر به نزدیکی منسوج آمده و در کنار هم قرار می گیرند و ذرات نرم تر و ریزتر پشت آن قرار می گیرند. همچنین می توان برای تبثیت و محکم کردن لایه های خاکریز بستر راه آهن استفاده نمود. برای این منظور اطراف کانال و یا محفظه زهکشی را با یک لایه فیلتر پوشانده با این کار آب هایی که از سنگ ریز به پایین نفوذ می کنند به آن هدایت می شوند. یک لایه جدا کننده بین بستر راه آهن و سنگ ریز بالای آن قرار داده می شود تا از داخل شدن ذرات خاک به لایه سنگ ریز جلوگیری نماید و آب بارندگی را از این راه به زهکشی هدایت کند و با تثبیت لایه خاکریزی بستر، نیروی وارد بر آن به طور یکنواخت تری تقسیم شده موجب می شود عمر زیرسازی راه آهن زیاد شود.

د) محافظت:

ژئوتکستایل ها به طور قابل ملاحظه ای برای تحمل تنش ها و تغییر شکل های نسبی مکانیکی مناسب بوده و بنابراین می تواند لایه های ضعیفی را که نباید تحت تاثیر تنش های بزرگی واقع شوند محافظت نموده و مانع تخریب آنها گردد. یکی از مهمترین موارد در رابطه حفاظت از تنش ها در پوسته سنگی تغییر نموده و تغییر شکل ها به وقوع می پیوندد که در نتیجه تعدادی از درزهای موجود بازتر یا بسته تر می شود.

ه) تقویت:

ژئوتکستایل ها عملکرد بسیار خوبی در رابطه با پخش و یکنواخت کردن تنش ها یا نیروها در یک سطح بیشتری را داشته و به نحوه مطلوبی مانع گسیختگی های نقطه ای موضعی می گردد. مصالح بنایی و خاکریزی تنش های فشاری را به نحو رضایت بخشی می توانند تحمل نمایند در حالیکه در مقابل کشش ضعیف هستند، با استفاده توام این مصالح و ژئوتکستایل دو خصوصیت ذکر شده را بهبود می بخشند، در حقیقت عملکرد ژئوتکستایل در عمق معینی از خاک را می توان مشابه رفتار میلگردهای فولادی در بتن مسلح دانست. یک خصوصیت دیگر ژئوتکستایل ها، خاصیت ارتجاعی آنهاست و این امر موجب می شود خاکی که با ژئوتکستایل تقویت شده است تحت اثر بار خارجی دچار تغییر شکل و نشست شده است، بعد از حذف بار به حالت اولیه برگردد (خصوصیت برگشت پذیری).

۴- کاربرد ژئوتکستایل در مهندسی پی

الف) راه های دسترسی و کارگاهی و راه های یخ زده: در صورتی که ظرفیت باربری خاک کم باشد مانند مناطق با تلاقی و نظایر آن اصولاً کوبیدن مصالح خاکریز جهت بالابردن ظرفیت باربری خاک با افزایش آب غیرممکن است، بنابراین می توان با استفاده از ژئوتکستایل و ریختن قشری از مصالح به ضخامت حداقل ٣٠ سانتی متر که حتی ممکن است در مقابل آب نیز حساس باشند، می توان قابل تردد برای وسایل نقلیه نمود؛ البته ذکر این نکته لازم است که کاربرد ژئوتکستایل به تنهایی نمی تواند جوابگو باشد زیرا الیاف در ترکیب با یک جرم دارای اینرسی، می تواند ظرفیت باربری متناسبی را تامین نماید که این خصوصیت را می توان مشابه عملکرد فولادی کشش در بتن تصور نمود.

ب) خاکریزی روی خاک های قابل تراکم:

استفاده از ژئوتکستایل در این حالت موجب سهولت در ریختن و تسطیح لایه زهکشی زیرین می گردد؛ وجود ژئوتکستایل مانع از مخلوط شدن مصالح مرغوب و نامرغوب و در نتیجه عدم اتلاف آنها شده و سرعت کار افزایش مقاومت خاکریز و ظرفیت باربری آن می گردد، البته ژئوتکستایل به هیچ وجه از نشست جلوگیری نمی کند ولی می تواند نشست های موضعی را تعدیل و پخش نماید.

بیشتر: روف گاردن

ج) حفاظت بتن تازه در پی های سطحی و عمیق: در این حالت ژئوتکستایل فقط به عنوان لایه جدا کننده و ضدآلودگی عمل می کند: هدف اصلی محدود کردن مصرف بیش از حد بتن می باشد، البته این روش موقعی قابل استفاده است که پی یا شمع بقدر کافی بزرگ باشد. به علت خصوصیات فیلتری و تاب مکانیکی مناسب، این الیاف از تراوش بتن به درون شکاف ها و حفرات جلوگیری نموده و مانع رقیق یا لاغر شدن آن می گردد، علاوه بر این به علت ناهمواری های بدنه شمع، اصطکاک بهتری بین خاک و شمع در مقایسه با محفظه های فولادی بوجود می آید.

۵- کاربرد ژئوتکستایل در راه سازی

الف) به عنوان لایه اساس: یکی از جدیدترین کاربردهای ژئوتکستایل در راهسازی ریختن مستقیم مخلوط های داغ آسفالتی بر روی آنها می باشد، البته این کاربرد بیشتر از نظر تکنیکی می تواند مورد توجه باشد، زیرا عملاً پوشانیدن روی ژئوتکستایل با ٧ سانتی متر آسفالت مشکل است ولی به هر حال این راه حل در موارد خاصی که نتوان رویه موجود را برداشت انتخاب می گردد. ولی آنچه که در این قسمت ذکرش حائز اهمیت است این می باشد که استفاده از ژئوتکستایل و نوع مواد تشکیل دهنده آن خودارای مطالعات مخصوص می باشد و دراین رابطه باید بررسی کافی نمود تا نتایج حاصله مفید گردد.

ب) به عنوان لایه زیراساس: لایه زیر اساس آخرین لایه عملیات خاکی و اولین لایه سازه ای در بدنه روسازی می باشد و ظرفیت و کارآیی نقش مهمی در تعیین ضخامت لایه های فوقانی دارد.

ج) در آب بندی تونلها و پل ها: آب بندی تونل ها یکی از مشکلات اساسی تونل سازی است؛ آبهای نفوذی به طور دائم به ابنیه تونل و سطح جاده صدمات زیادی وارد می سازد و نگهداری و ترمیم آن از نظر اقتصادی نامناسب است. در آب بندی تونل ها نیز یک لایه ضخمیم و غیر قابل نفوذ پلاستیکی بنام PVC به کار برده می شود به طوریکه قبل از انجام عملیات بنائی داخل تونل لایه ژئوتکستایل به روی سنگهای تونل نصب می شود، سپس لایه PVC روی آن چسبانده می شود.

۶- کاربرد ژئوتکستایل در کارهای آبی

الف) لایه مقاوم در برابر سوراخ شدن یا ترک خوردن: اغلب مواد عایق و آب بندی کننده دارای خاصیت شکنندگی بوده و برای ممانعت از ترک خوردن یا سوراخ شدن، آنها را به طور مشترک با ژئوتکستایل مصرف می کنند، بنابراین می توان از آنها به عنوان روکش غیرقابل نفوذ در مخازن صنعتی، سدهای کوچک خاکی، کانال ها و غیره استفاده نمود.

ب) فیلترهای زهکش: عموماً در اطراف لوله مشبک چاه های پمپاژ آب و لوله های زهکش فلیترهای ماسه ای یا شنی که به آن گراول پیکینگ (Gravel Packing) می گویند و وظیفه آن جلوگیری از نفوذ مواد ریز دانه در سیستم مربوطه جمع شده و آن را مسدود می نمایند. در خاکهای معمولی می توان لوله های زهکشی را بوسیله غلاف هایی از این ژئوتکستایل و یا توسط الیافی که در محل بدو لوله های مشبک زهکش دوخته می شود، حفاظت نمود.

ج) محافظت سواحل: برای جلوگیری از فرسوده شدن ساحل در اثر عمل مخرب موج معمولاً روی آن را سنگ های بزرگ می چینند (موج شکن)، در این صورت ممکن است نفوذ آب از میان حفرات بزرگ در بین سنگها، موجب شستگی ماسه و خاک ساحل شده و سنگها به تدریج در زمین فرو روند، برای جلوگیری از این پدیده ابتدا ساحل را با ژئوتکستایل پوشانده و سپس سنگ ها را بر روی آن می چینند. بر خلاف آنچه که در زهکشی اتفاق می افتاد، در اینجا ژئوتکستایل باید اثرات دینامیکی امواج را جذب کنند و خصوصیات مقاوتی آنها مطرح می گردد به خصوص که ژئوتکستایل ها باید در مقابل سوراخ شدگی ناشی از وزن سنگها نیز مقاوم باشند.

ژئو تکستایل در روف گاردن

د) ایجاد سواحل مصنوعی: پهن کردن یک پوشش ضد آلودگی روی گل و لای یا روی علف های هرز امکان می دهد که با ریختن مصالح مرغوب بر روی آنها ساحل مناسبی نبوده اند با هزینه کمی ساحل سازی نمود؛ در اینجا هدف مناسب نمودن یک منطقه وسیع با تلاقی برای تردد با شنا یا قایقرانی است. ریختن ساده مصالح تمیز و ریز به تنهایی مناسب نیست، زیرا بعد از گذشت یک فصل این مواد بوسیله گل جذب خواهد شد.

٧- کاربرد ژئوتکستایل درساخت دیوارهای حائل

به کمک ژئوتکستایل می توان بدون استفاده از مصالح بنایی یا مبنتی و فقط به کمک خاک موجود در محل و لوازم کوبیدن خاک، دیوار حائل ساخت. با به کاربردن ژئوتکستایل ها در تکنیک خاک مسلح نیز می توان دیوارهایی با پیشانی قائم ساخت که ممکن است به عنوان دیوار حائل با سکویا سازه های متنوع دیگر مورد استفاده قرار گیرند.

بیشتر:   قیمت روف گاردن

٨- خلاصه و نتیجه گیری

آنچه تا به حال ذکر شده خلاصه ای از کاربرد متنوع ژئوتکستایل در مهندسی عمران می باشد. سازنده های این محصولات همواره برای پیدا کردن موارد استفاده جدید در رقابت می باشند. سهولت زیاد استفاده از ژئوتکستایل و مجموعه خصوصیات مکانیکی و هیدرولیکی آنها موجب شده که از نظر قیمت با مصالح و راه حلهای متداول رقابت نماید، بنابراین بدیهی است که ژئوتکستایل ها می توانند کاربردهای دیگری نیز داشته باشند و این به عهده مهندسین است که در صورت بر خورد با مشکل خاصی و با در نظر داشتن خصوصیات اصلی ژئوتکستایل، آنها را زمینه خاص و جدیدی به کار برده و به سایرین نیز ارائه نمایند؛ واضح است که استفاده از ژئوتکستایل می تواند در ایران هم مورد نظر قرار گیرد و همانند هر روش نو، کارگاه های اولیه باید کاملاً تحت نظر قرار داشته باشند.
با ایران روف گاردن در مورد کیفیت لایه هایتان در روف گاردن مشورت کنید.

برگرفته از ایران روف گاردن