رفتار خوردگی میلگردهای فولادی در بتن
ادامه مطلبمعرفی ژئوتکستایل
نویسنده :
کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت :
09 دی ، 1396
1. ژئوتکستایل ها (Geotextiles)
ژئوتکستایل‌ها غالبا از پلیمر ها یا پلی پروپیلن ها ساخته شده‌اند. پلی‌پروپیلن ها دارای وزن مخصوص کمتر از واحد بوده (9/0) و محکم و بادوام هستند. از الیاف و فیبر های رشته ای پلی پروپیلن ها در ساخت ژئوتکستایل های بافته شده (Woven) و بافته نشده (Nonwoven) استفاده می‌‌شود.
همچنین از فیبر های پلی استر با مقاومت بالا نیز در ساخت ژئوتکستایل ها استفاده می‌‌شود. پلی استر ها دارای وزن مخصوص بزرگتر از واحد (1) و مقاومت بسیار عالی هستند و با اغلب خاک های موجود در محیط سازگار می‌‌باشند.
به‌طور کلی ژئوتکستایل ها به دو نوع اصلی تقسیم می‌‌شوند:
بافته شده یا منسوج (woven)
بافته نشده یا غیرمنسوج (Nonwoven = y 1)
2. ژئوگرید ها (Geogrides)
از انواع محصولات ژئوگرید ها، نوع مشبک است که به‌صورت تار و پود، یا فواصل معین، در دو جهت و با مقاومت بالا تولید می‌‌شود.
از این شبکه ها به اشکال تک لایه و چند لایه، می‌‌توان، برای مسلح و مقاوم نمودن سطوح خاکریزی، با مساحت کم استفاده نمود. ژئوگرید ها ضمن بالا بردن پایداری خاک از تغییر مکان های افقی آن جلوگیری می‌‌کند.
3. ژئوکامپوزیت (ترکیب ژئوگرید با ژئوتکستایل) (Geocomposite)
ژئوگرید ها با توجه به ساختار و خواص پلیمر ها دارای مقاومت نهایی محدود شده‌ای هستند. در یک سیستم مرکب، یک ژئوگرید به همراه ژئوتکستایل برای سهولت، در توسعه سطح خاکریز می‌‌تواند بکار گرفته شود و سپس خاکریز برروی آن اجرا گردد.
ژئوکامپوزیت ها همچون کولباندرین (زهکشی عمیق) و یا انکادرین (زهکشی افقی و قائم) در تحکیم اراضی سست، از طریق تسهیل در خروج آب موجود در خاک و جمع آوری و هدایت آب های نشتی و در تماس با سازه ها با استفاده از زهکشی های قائم و افقی، مورد استفاده قرار گیرد.
3.1. ژئودرین (Geodrain)
یک نوع از ژئوکامپوزیت ها به نام آنکادرین به سه لایه کامپوزیتی عایق رطوبتی، زهکشی و جمع‌کنندگی و هدایت و انتقال آب گذری، با کاربری بسیار بالایی عمل زهکشی و عایق رطوبتی را در دیواره های در ارتباط با خاک انجام می‌‌دهد.
همچنین از نوع دیگری از کامپوزیت های آنکادرین با خاصیت زهکشی افقی، جهت ایجاد فضا های سبز روی پشت بام ها و باغ های پشت بامی استفاده می‌‌شود. این محصولات با توجه به سبکی وزن، انعطاف پذیری، سرعت عمل در نصب و راحتی حمل و نقل، استفاده وسیعی در صنعت ساختمان، در کشور های اروپایی و آمریکایی، پیدا کرده است. به علاوه نوع دیگری از این محصولات جهت زهکشی و در قالب بندی (کفراژ) فونداسیون ها و در دیوار های حائل و یا در زهکشی و تحکیم پارکینگ ها و ... مورد استفاده قرار می‌‌گیرد.
کارکرد عمومی محصولات انکادرین به‌طور عمده به‌عنوان زهکش در پشت دیوار های قائم و حائل لبه جاده، خاکریز ها و تونل ها و به طور افقی به عنوان زهکش در زیر محوطه های پارکینگ زیر فضای سبز (اماکن ورزشی و استادیوم ها) و بام ها، سیستم های فاضلاب و Landfill است.
4. ژئوممبران (Geomembrane)
ژئوممبران ها به‌عنوان یک عایق بسیار مقاوم و کم هزینه و دارای طول عمر زیاد، در بسیاری از صنایع کاربرد دارد که از آن جمله می‌‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
آب و فاضلاب: از ژئوممبران ها جهت ساخت لاگون ها، کانال های آب رسانی، حوضچه ها و استخر ها و دریاچه های مصنوعی استفاده می‌‌شود. با توجه به اینکه ژئوممبران در تماس با خاک هستند، برحسب لزوم امکان ترکیب آن ها با ژئوتکستایل و یا ژئوگرید ها میسر است.
ایزولاسیون سازه های زیرزمینی در برابر نفوذ آب های سطحی و زیر زمینی: در این خصوص می‌‌توان به ایزوله دیوار های مترو های شهری و سازه های هیدرولیکی و غیره اشاره نمود.
سایت دفن زباله شهری و صنعتی و خطرناک: با استفاده از ژئوممبران می‌‌توان مخازن کاملا ایزوله از محیط اطراف، جهت دفن زباله های شهری و صنعتی ایجاد نمود. ژئوممبران ها دارای انواع فراوانی، به لحاظ مقاومت در برابر مواد شیمیایی و مخرب هستند.
ایجاد و توسعه زمین های کشاورزی در محیط های نامساعد.
5. ژئوسل ها (Geocells)
یک شبکه لانه زنبوری از نوار های پلی استر نبافته، متصل به یکدیگر، ساخته شده که با دوخته شدن این شبکه ها به یکدیگر، فضا هایی مانند لانه زنبور (6 ضلعی) ایجاد شده که با پر شدن از خاک، شن، بتن یا مصالح دیگر، استحکام و صلبیت کافی جهت شیب ها، ترانشه ها، دیوار ها در برابر فرسایش و ریزش ایجاد می‌‌کند.
امروزه پیشرفت صنعت استفاده از ژئوسنتتیک ها آن چنان وسیع و گسترده شده است که تقریبا غیرممکن را امکان‌پذیر نموده است، (حتی اسکی نمودن در فضا های سربسته بر روی یخ با استفاده از لایه های صفحه‌ای انکادرین).
امروزه نه تنها از مواد ژئوکامپوزیتی جهت سالن های اسکیت یخ و برف و استادیوم های ورزشی و زمین های چمن مصنوعی و درخت کاری و فضای سبز بام ها استفاده های فراوان می‌‌شود، بلکه حتی می‌‌توان با استفاده از تکنولوژی از صنعت ژئوسنتتیک و تلفیق با تکنولوژی های دیگر در کشاورزی، همچون آبیاری قطره‌ای، کویر ها را نیز آباد نموده مورد بهره‌برداری قرار داد و در نتیجه کمک شایانی به اقتصاد و آبادانی کشور ها نمود.
1.1 ژئوتکستایل های منسوج (Woven Geotextiles)
این ژئوتکستایل ها از تک رشته های به هم بافته شده (Monofilament) یا چند رشته‌ای های به هم بافته شده (Multi Filament) و یا نوار های منسوج بریده شده (Slim Film Fabric) ساخته می‌‌شود. تهیه این دسته از ژئوتکستایل ها، در دو مرحله انجام می‌‌گیرد که عبارتست از:
تولید و عمل آوردن الیاف
افت الیاف
ژئوتکستایل های تک رشته ای نسبت به انواع دیگر نفوذپذیری بهتری دارند و برای استفاده به عنوان زهکش و یا جهت کنترل فرسایش خاک مناسب هستند.
ژئوتکستایل های چند رشته‌ای دارای مقاومت بالایی هستند و اصولا به‌عنوان مسلح کننده کاربرد دارند. ژئوتکستایل های تشکیل شده از نوار های منسوج جهت کنترل رسوبات و محصور کردن لای و لجن، و پایداری جاده ها و مسیر ها مورد استفاده قرار می‌‌گیرند.
1.2. ژئوتکستایل های غیر منسوج (Nonwoven Geotextile)
این نوع ژئوتکستایل ها از الیاف کوتاه معمولا 2.5-10 cm 1-4 inch و یا الیاف بلند که به صورت رندم در لایه هایی بر روی یکدیگر، همانند یک شبکه نمدی توزیع شده‌اند، ساخته می شود. سپس این شبکه های نمدی از دستگاه هایی، جهت به هم متصل کردن لایه ها به یکدیگر، عبور داده می شوند.
ژئوتکستایل های غیرمنسوج در زهکش ها، کنترل فرسایش خاک و همچنین جهت پایدار سازی جاده ها و مسیر ها بر روی خاک های حساس به رطوبت کاربرد دارند.
امروزه در اکثر کشور های پیشرفته ژئوتکستایل ها را جهت تسلیح، تقویت و پایدار سازی بستر و ساحل های سست و یا احداث راه و راه آهن روی بستر باتلاقی، حتی در مواقع دشوار، بدون نیاز به هرگونه لجن برداری و یا قلوه ریزی و یا احیا اراضی ساحلی و توسعه بندرگاه ها و یا احداث موج شکن و دیگر سازه های دریایی، روی بستر های فوق العاده سست بکار می برند.
همچنین از کیسه های شنی ژئوتکستایل جهت راه حلی مطمئن برای ترمیم سریع و اقتصادی موقت سازه های ساحلی صدمه دیده، استفاده می‌‌شود.
ژئوتکستایل ها در تسلیح، فیلتراسیون و حفاظت از کانال ها و لوله ها نیز کاربرد دارند:
در این مورد ژئوتکستایل ها دور لوله قرار می‌‌گیرد و آن را در مقابل آسیب های فیزیکی و شیمیایی حفاظت می‌‌کند. به این ترتیب نیاز به ریختن خاک سرندی در اطراف لوله بر طرف می‌‌شود و یا ژئوتکستایل روی کف و بدنه کانال پهن می‌‌شود تا از ورود خاک ریزدانه به داخل کانال در اثر بالا آمدن سطح آب زیرزمینی جلوگیری کرده و در سیستم زهکشی شرکت می‌‌کند. ژئوتکستایل ها در اطراف لوله های زهکشی زیر خاک به عنوان فیلتر بکار می‌‌روند.
مزایای کاربرد این نوع مصالح به‌عنوان فیلتر در ساخت و نصب سریع، صرفه جویی اقتصادی، مقاومت شیمیایی بالا، دوام عالی، عدم جدایی بین دانه ها به عنوان فیلتر در ساخت و نصب سریع، صرفه جویی اقتصادی، مقاومت شیمیایی بالا، دوام عالی، عدم جدایی بین دانه ها که در فیلتر های خاکی در حین ساخت ایجاد می‌‌شود و کاهش عملیات خاکی می‌‌باشد.
ژئوتکستایل ها همچنین روی بدنه لوله و جداره کانال به صورت زین اسبی پهن شده و روی آن با خاک پر می‌‌شود و با این عمل نیروی Uplift زیر لوله ها توسط ژئوتکستایل از طریق به کشش افتادن (تسلیح)، جذب می‌‌شود.
ژئوتکستایل‌ها غالبا از پلیمر ها یا پلی پروپیلن ها ساخته شده‌اند. پلی‌پروپیلن ها دارای وزن مخصوص کمتر از واحد بوده (9/0) و محکم و بادوام هستند. از الیاف و فیبر های رشته ای پلی پروپیلن ها در ساخت ژئوتکستایل های بافته شده (Woven) و بافته نشده (Nonwoven) استفاده می‌‌شود.
همچنین از فیبر های پلی استر با مقاومت بالا نیز در ساخت ژئوتکستایل ها استفاده می‌‌شود. پلی استر ها دارای وزن مخصوص بزرگتر از واحد (1) و مقاومت بسیار عالی هستند و با اغلب خاک های موجود در محیط سازگار می‌‌باشند.
به‌طور کلی ژئوتکستایل ها به دو نوع اصلی تقسیم می‌‌شوند:
بافته شده یا منسوج (woven)
بافته نشده یا غیرمنسوج (Nonwoven = y 1)
2. ژئوگرید ها (Geogrides)
از انواع محصولات ژئوگرید ها، نوع مشبک است که به‌صورت تار و پود، یا فواصل معین، در دو جهت و با مقاومت بالا تولید می‌‌شود.
از این شبکه ها به اشکال تک لایه و چند لایه، می‌‌توان، برای مسلح و مقاوم نمودن سطوح خاکریزی، با مساحت کم استفاده نمود. ژئوگرید ها ضمن بالا بردن پایداری خاک از تغییر مکان های افقی آن جلوگیری می‌‌کند.
3. ژئوکامپوزیت (ترکیب ژئوگرید با ژئوتکستایل) (Geocomposite)
ژئوگرید ها با توجه به ساختار و خواص پلیمر ها دارای مقاومت نهایی محدود شده‌ای هستند. در یک سیستم مرکب، یک ژئوگرید به همراه ژئوتکستایل برای سهولت، در توسعه سطح خاکریز می‌‌تواند بکار گرفته شود و سپس خاکریز برروی آن اجرا گردد.
ژئوکامپوزیت ها همچون کولباندرین (زهکشی عمیق) و یا انکادرین (زهکشی افقی و قائم) در تحکیم اراضی سست، از طریق تسهیل در خروج آب موجود در خاک و جمع آوری و هدایت آب های نشتی و در تماس با سازه ها با استفاده از زهکشی های قائم و افقی، مورد استفاده قرار گیرد.
3.1. ژئودرین (Geodrain)
یک نوع از ژئوکامپوزیت ها به نام آنکادرین به سه لایه کامپوزیتی عایق رطوبتی، زهکشی و جمع‌کنندگی و هدایت و انتقال آب گذری، با کاربری بسیار بالایی عمل زهکشی و عایق رطوبتی را در دیواره های در ارتباط با خاک انجام می‌‌دهد.
همچنین از نوع دیگری از کامپوزیت های آنکادرین با خاصیت زهکشی افقی، جهت ایجاد فضا های سبز روی پشت بام ها و باغ های پشت بامی استفاده می‌‌شود. این محصولات با توجه به سبکی وزن، انعطاف پذیری، سرعت عمل در نصب و راحتی حمل و نقل، استفاده وسیعی در صنعت ساختمان، در کشور های اروپایی و آمریکایی، پیدا کرده است. به علاوه نوع دیگری از این محصولات جهت زهکشی و در قالب بندی (کفراژ) فونداسیون ها و در دیوار های حائل و یا در زهکشی و تحکیم پارکینگ ها و ... مورد استفاده قرار می‌‌گیرد.
کارکرد عمومی محصولات انکادرین به‌طور عمده به‌عنوان زهکش در پشت دیوار های قائم و حائل لبه جاده، خاکریز ها و تونل ها و به طور افقی به عنوان زهکش در زیر محوطه های پارکینگ زیر فضای سبز (اماکن ورزشی و استادیوم ها) و بام ها، سیستم های فاضلاب و Landfill است.
4. ژئوممبران (Geomembrane)
ژئوممبران ها به‌عنوان یک عایق بسیار مقاوم و کم هزینه و دارای طول عمر زیاد، در بسیاری از صنایع کاربرد دارد که از آن جمله می‌‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
آب و فاضلاب: از ژئوممبران ها جهت ساخت لاگون ها، کانال های آب رسانی، حوضچه ها و استخر ها و دریاچه های مصنوعی استفاده می‌‌شود. با توجه به اینکه ژئوممبران در تماس با خاک هستند، برحسب لزوم امکان ترکیب آن ها با ژئوتکستایل و یا ژئوگرید ها میسر است.
ایزولاسیون سازه های زیرزمینی در برابر نفوذ آب های سطحی و زیر زمینی: در این خصوص می‌‌توان به ایزوله دیوار های مترو های شهری و سازه های هیدرولیکی و غیره اشاره نمود.
سایت دفن زباله شهری و صنعتی و خطرناک: با استفاده از ژئوممبران می‌‌توان مخازن کاملا ایزوله از محیط اطراف، جهت دفن زباله های شهری و صنعتی ایجاد نمود. ژئوممبران ها دارای انواع فراوانی، به لحاظ مقاومت در برابر مواد شیمیایی و مخرب هستند.
ایجاد و توسعه زمین های کشاورزی در محیط های نامساعد.
5. ژئوسل ها (Geocells)
یک شبکه لانه زنبوری از نوار های پلی استر نبافته، متصل به یکدیگر، ساخته شده که با دوخته شدن این شبکه ها به یکدیگر، فضا هایی مانند لانه زنبور (6 ضلعی) ایجاد شده که با پر شدن از خاک، شن، بتن یا مصالح دیگر، استحکام و صلبیت کافی جهت شیب ها، ترانشه ها، دیوار ها در برابر فرسایش و ریزش ایجاد می‌‌کند.
امروزه پیشرفت صنعت استفاده از ژئوسنتتیک ها آن چنان وسیع و گسترده شده است که تقریبا غیرممکن را امکان‌پذیر نموده است، (حتی اسکی نمودن در فضا های سربسته بر روی یخ با استفاده از لایه های صفحه‌ای انکادرین).
امروزه نه تنها از مواد ژئوکامپوزیتی جهت سالن های اسکیت یخ و برف و استادیوم های ورزشی و زمین های چمن مصنوعی و درخت کاری و فضای سبز بام ها استفاده های فراوان می‌‌شود، بلکه حتی می‌‌توان با استفاده از تکنولوژی از صنعت ژئوسنتتیک و تلفیق با تکنولوژی های دیگر در کشاورزی، همچون آبیاری قطره‌ای، کویر ها را نیز آباد نموده مورد بهره‌برداری قرار داد و در نتیجه کمک شایانی به اقتصاد و آبادانی کشور ها نمود.
1.1 ژئوتکستایل های منسوج (Woven Geotextiles)
این ژئوتکستایل ها از تک رشته های به هم بافته شده (Monofilament) یا چند رشته‌ای های به هم بافته شده (Multi Filament) و یا نوار های منسوج بریده شده (Slim Film Fabric) ساخته می‌‌شود. تهیه این دسته از ژئوتکستایل ها، در دو مرحله انجام می‌‌گیرد که عبارتست از:
تولید و عمل آوردن الیاف
افت الیاف
ژئوتکستایل های تک رشته ای نسبت به انواع دیگر نفوذپذیری بهتری دارند و برای استفاده به عنوان زهکش و یا جهت کنترل فرسایش خاک مناسب هستند.
ژئوتکستایل های چند رشته‌ای دارای مقاومت بالایی هستند و اصولا به‌عنوان مسلح کننده کاربرد دارند. ژئوتکستایل های تشکیل شده از نوار های منسوج جهت کنترل رسوبات و محصور کردن لای و لجن، و پایداری جاده ها و مسیر ها مورد استفاده قرار می‌‌گیرند.
1.2. ژئوتکستایل های غیر منسوج (Nonwoven Geotextile)
این نوع ژئوتکستایل ها از الیاف کوتاه معمولا 2.5-10 cm 1-4 inch و یا الیاف بلند که به صورت رندم در لایه هایی بر روی یکدیگر، همانند یک شبکه نمدی توزیع شده‌اند، ساخته می شود. سپس این شبکه های نمدی از دستگاه هایی، جهت به هم متصل کردن لایه ها به یکدیگر، عبور داده می شوند.
ژئوتکستایل های غیرمنسوج در زهکش ها، کنترل فرسایش خاک و همچنین جهت پایدار سازی جاده ها و مسیر ها بر روی خاک های حساس به رطوبت کاربرد دارند.
امروزه در اکثر کشور های پیشرفته ژئوتکستایل ها را جهت تسلیح، تقویت و پایدار سازی بستر و ساحل های سست و یا احداث راه و راه آهن روی بستر باتلاقی، حتی در مواقع دشوار، بدون نیاز به هرگونه لجن برداری و یا قلوه ریزی و یا احیا اراضی ساحلی و توسعه بندرگاه ها و یا احداث موج شکن و دیگر سازه های دریایی، روی بستر های فوق العاده سست بکار می برند.
همچنین از کیسه های شنی ژئوتکستایل جهت راه حلی مطمئن برای ترمیم سریع و اقتصادی موقت سازه های ساحلی صدمه دیده، استفاده می‌‌شود.
ژئوتکستایل ها در تسلیح، فیلتراسیون و حفاظت از کانال ها و لوله ها نیز کاربرد دارند:
در این مورد ژئوتکستایل ها دور لوله قرار می‌‌گیرد و آن را در مقابل آسیب های فیزیکی و شیمیایی حفاظت می‌‌کند. به این ترتیب نیاز به ریختن خاک سرندی در اطراف لوله بر طرف می‌‌شود و یا ژئوتکستایل روی کف و بدنه کانال پهن می‌‌شود تا از ورود خاک ریزدانه به داخل کانال در اثر بالا آمدن سطح آب زیرزمینی جلوگیری کرده و در سیستم زهکشی شرکت می‌‌کند. ژئوتکستایل ها در اطراف لوله های زهکشی زیر خاک به عنوان فیلتر بکار می‌‌روند.
مزایای کاربرد این نوع مصالح به‌عنوان فیلتر در ساخت و نصب سریع، صرفه جویی اقتصادی، مقاومت شیمیایی بالا، دوام عالی، عدم جدایی بین دانه ها به عنوان فیلتر در ساخت و نصب سریع، صرفه جویی اقتصادی، مقاومت شیمیایی بالا، دوام عالی، عدم جدایی بین دانه ها که در فیلتر های خاکی در حین ساخت ایجاد می‌‌شود و کاهش عملیات خاکی می‌‌باشد.
ژئوتکستایل ها همچنین روی بدنه لوله و جداره کانال به صورت زین اسبی پهن شده و روی آن با خاک پر می‌‌شود و با این عمل نیروی Uplift زیر لوله ها توسط ژئوتکستایل از طریق به کشش افتادن (تسلیح)، جذب می‌‌شود.
