سپتیک تانک

ژئوتکستایل

بیشتر ژئوتکستایل ها از پلیمرهایی از خانواده پلی اولفین، پلی استر یا پلی آمید تشکیل شده اند که شامل مشکلات زیست محیطی مرتبط با آلودگی خاک می شود. ژئوتکستایل ها را می توان حداقل برای یکی از عملکردهای زیر استفاده کرد: جداسازی، تقویت، فیلتراسیون، زهکشی، تثبیت، مانع و محافظت در برابر فرسایش. با توجه به ویژگی های استحکام بالا، هزینه کم و استفاده آسان، ژئوتکستایل ها به طور گسترده ای در مهندسی ژئوتکنیک مانند تقویت پی نرم، حفاظت از شیب و سیستم زهکشی استفاده می شود. این مقاله به بررسی ترکیب و عملکرد ژئوتکستایل ها در مهندسی ژئوتکنیک می پردازد. علاوه بر این، بر اساس ادبیات از جمله جدیدترین داده‌ها، بحث به توسعه اخیر ژئوتکستایل‌ها، با تاکید بر ژئوتکستایل‌های سبز، ژئوتکستایل‌های هوشمند و ژئوتکستایل‌های با کارایی بالا تبدیل می‌شود.

کلمات کلیدی : ژئوتکستایل مهندسی ژئوتکنیک ; ژئوتکستایل های طبیعی ؛ کاربرد ؛ نوآوری

نصب ژئوتکستایل

ژئوسنتتیک ها محصولات ساخته شده از مواد پلیمری مصنوعی یا طبیعی هستند که در تماس با خاک یا سنگ و سایر مواد ژئوتکنیکی استفاده می شوند. ژئوسنتتیک ها عمدتاً شامل ژئوتکستایل، ژئوگرید، ژئوسل، ژئونت، ژئوممبران، تشک کنترل فرسایش، آستر رسی ژئوسنتتیک و ژئوکامپوزیت است. ژئوتکستایل ها پرمصرف ترین ژئوسنتتیک ها هستند اولین استفاده گزارش شده از ژئوتکستایل ها را می توان کیسه های نایلونی پر از شن و ماسه در کارخانه دلتا هلند در سال 1956 در نظر گرفت در 60 سال گذشته، ژئوتکستایل ها به طور گسترده ای در مهندسی ژئوتکنیک مورد استفاده قرار گرفتند. ژئوتکستایل ها می توانند حداقل برای یکی از عملکردهای زیر در مهندسی ژئوتکنیک استفاده شوند: جداسازی، فیلتراسیون، زهکشی، تقویت، تثبیت، مانع و حفاظت در برابر فرسایش

در حال حاضر سالانه بیش از 1.4 میلیارد متر مربع ژئوتکستایل استفاده می شود و این روند رو به افزایش است. حدود 98 درصد ژئوتکستایل ها از پلیمرهای تجزیه ناپذیر از خانواده پلی اولفین، پلی استر یا پلی آمید تشکیل شده اند. استفاده طولانی مدت از ژئوتکستایل ها، به دلیل عوامل محیطی بسیار کمی مانند باد، رطوبت، اصطکاک و اشعه ماوراء بنفش، ممکن است باعث تجزیه پلیمر مصنوعی و در نتیجه تجمع میکروپلاستیک ها در محیط اطراف شود. بعلاوه، کاربرد ژئوتکستایل ها در مهندسی ژئوتکنیک ممکن است با شرایط محیطی پیچیده مانند شرایط پیچیده اسید-باز مواجه شود و سپس الزامات عملکرد ژئوتکستایل ها بالاتر خواهد بود.

بنابراین، ژئوتکستایل ها باید به سمت عملکرد بالا و چند منظوره توسعه یابند. با محبوبیت مفهوم سبز، تعداد زیادی از محققان امکان جایگزینی ژئوتکستایل های طبیعی را برای جایگزینی ژئوتکستایل های پلیمری غیرقابل زیست تخریب پذیر مطالعه کرده اند در حال حاضر، ژئوتکستایل های طبیعی می توانند در 50 درصد از همه کاربردها جایگزین ژئوتکستایل های مصنوعی شوند با ادغام حسگر فیبر نوری در ژئوتکستایل ها نیز به سمت حوزه هوش چند منظوره توسعه می یابند هنگامی که ژئوتکستایل های هوشمند برای تقویت سازه ژئوتکنیکی اعمال می شود، می تواند نظارت بر سلامت سازه ژئوتکنیکی را نیز انجام دهد تا اطمینان حاصل شود که سازه ژئوتکنیکی و مکان های آن با خطر شکست و آسیب بالا را می توان در مراحل اولیه پیدا کرد. مرحله، که برای پیشگیری و نگهداری از قبل مساعد است با پیشرفت مواد الیافی، تعدادی ژئوتکستایل جدید با کارایی بالا ظاهر شده اند، از جمله ژئوتکستایل های فتیله ای و ژئوتکستایل های سوزنی الیاف بازالت

ژئوتکستایل ها مقرون به صرفه، بادوام و آسان برای استفاده در نظر گرفته می شوند. امروزه، ژئوتکستایل ها در مهندسی ژئوتکنیک به طور فزاینده ای ضروری هستند. این مقاله به بررسی ترکیب و عملکرد ژئوتکستایل ها در مهندسی ژئوتکنیک می پردازد. علاوه بر این، بر اساس ادبیات از جمله جدیدترین داده‌ها، بحث به توسعه اخیر ژئوتکستایل‌ها، با تاکید بر ژئوتکستایل‌های سبز، ژئوتکستایل‌های هوشمند و ژئوتکستایل ‌های با کارایی بالا تبدیل می‌شود. توسعه این ژئوتکستایل های جدید و کاربرد آنها در مهندسی ژئوتکنیک بررسی می شود.

ترکیب و عملکرد ژئوتکستایل ها

مواد پایه ژئوتکستایل های مصنوعی

انتخاب مواد ژئوتکستایل نه تنها با توجه به الزامات عملکرد ژئوتکستایل در سایت، بلکه با در نظر گرفتن هزینه محصول، باید متناسب با وضعیت واقعی پروژه باشد. در حال حاضر، مواد اولیه ژئوتکستایل ها عمدتاً الیاف مصنوعی است. پلی پروپیلن (PP) پرمصرف ترین ماده در ارتباط با ژئوتکستایل است و پس از آن پلی اتیلن ترفتالات (PET) و پلی اتیلن (PE) 1 رایج ترین پلیمرهای مورد استفاده به عنوان ژئوتکستایل و تصویر SEM را نشان می دهد.

برنامه ژئوتکستایل

یکی دیگر از الیاف مصنوعی اصلی برای ژئوتکستایل ها PET است. دارای خواص کششی عالی و مقاومت در برابر خزش بالا است. ژئوتکستایل های ساخته شده از الیاف پلی استر را می توان در دمای بالا استفاده کرد. عیب اصلی الیاف پلی استر این است که به راحتی در خاک با مقدار pH بیش از 10 هیدرولیز و تجزیه می شود.

اگرچه معمولاً از الیاف پلی اتیلن برای ساخت ژئوممبران استفاده می شود، اما به دلیل عدم عرضه الیاف پلی اتیلن، به محلولی کم استفاده در زمینه ژئوتکستایل تبدیل شده است. پلی آمید همچنین به دلیل هزینه کم و عملکرد جامع ضعیف به ندرت در ژئوتکستایل ها استفاده می شود.

معمولاً مواد افزودنی برای افزایش عملکرد ژئوتکستایل ها اضافه می شود، مانند آنتی اکسیدان ها، تثبیت کننده نور آمین مانع، جاذب ها و تثبیت کننده های UV، تثبیت کننده حرارتی طولانی مدت، اصلاح کننده های پردازش، بازدارنده های شعله، روان کننده ها و عوامل ضد باکتری

عملکرد ژئوتکستایل ها

عملکرد جداسازی ژئوتکستایل به این اشاره دارد که یک ژئوتکستایل می تواند دو نوع ماده با خواص مختلف را جدا کند، از مخلوط شدن با یکدیگر جلوگیری کند و یکپارچگی و یکپارچگی ساختاری مواد مختلف را از دست بدهد. در زمانی که سنگدانه های سنگی بر روی خاک ریزدانه قرار می گیرند، هر دو مکانیسم به طور همزمان در طول زمان رخ می دهند. یکی این که خاک ریز در لایه زیرین سعی می کند وارد فضای خالی سنگدانه شود، بنابراین ظرفیت زهکشی آن را از بین می برد. مورد دیگر این است که سنگدانه در لایه بالایی سعی می کند به خاک ریز حمله کند، بنابراین استحکام سنگدانه را از بین می برد این معمولا بدون استفاده از ژئوتکستایل اتفاق می افتد.

مقایسه روسازی با یا بدون ژئوتکستایل.

بین بستر و پایه سنگی در جاده ها و فرودگاه های آسفالت نشده و آسفالته

بین زیرسازی در راه آهن

بین محل دفن زباله و دوره های پایه سنگی

بین ژئوممبران و لایه های زهکشی شن و ماسه

زیر تخته های پیاده رو

زیر مناطق حاشیه نشین

زیر پارکینگ ها

زیر زمین های ورزشی و ورزشی

ژئوتکستایل های مورد استفاده در فیلتراسیون

در یک خاک ناپایدار داخلی، نشت ممکن است باعث پدیده رسوب شود. انتقال ذرات ریز توسط جریان تراوش با فروپاشی ساختار خاک همراه است. از آنجایی که ژئوتکستایل ها دارای نفوذپذیری مثبت و نفوذپذیری هوا هستند، می توان آنها را در ساختار خاک قرار داد تا مایع موجود در خاک از آن عبور کرده و تخلیه شود و نقش حفاظتی خاک را ایفا کند که می تواند به طور موثر از هدر رفتن ذرات خاک، شن و ماسه ریز جلوگیری کند. و سنگ های کوچک در بالادست، از آسیب خاک جلوگیری می کند و به طور موثر از پدیده رسوب جلوگیری می کند مکانیسم در شکل 4 نشان داده شده است. عملکرد فیلتراسیون ژئوتکستایل ها نیز به طور گسترده در مهندسی ژئوتکنیک استفاده می شود. به عنوان مثال، از ژئوتکستایل ها برای جلوگیری از مهاجرت ذرات خاک و نفوذ به دانه های زهکشی یا لوله های زهکشی استفاده می شود، در حالی که عملکرد عادی سیستم های زهکشی را حفظ می کند. قرار دادن ژئوتکستایل ها در زیر یک لایه محافظ ریپاپ و سایر مواد محافظ در سواحل و سواحل رودخانه ها می تواند از فرسایش خاک و ریزش ساحل رودخانه جلوگیری کند.

عملکرد فیلتراسیون ژئوتکستایل ها

ژئوتکستایل ها هدایت آب مطلوبی دارند که به عنوان کانال زهکشی استفاده می شود. آب موجود در ساختار خاک در ژئوتکستایل ها را می توان جمع آوری کرد و به آرامی در امتداد ژئوتکستایل ها تخلیه کرد در حال حاضر، ژئوتکستایل ها به طور گسترده در زهکشی زیرزمینی، زهکشی زیرزمینی، زهکشی دیوار حائل و سایر کارهای زهکشی استفاده شده است

طراحی زهکشی زیرسطحی با ژئوتکستایل های فتیله ای

ژئوتکستایل ها به عنوان مواد تقویت کننده در داخل خاک قرار می گیرند که با خاک ترکیب می شوند و خاک مرکب تقویت شده را تشکیل می دهند. در مقایسه با خاک تقویت نشده، استحکام و عملکرد تغییر شکل خاک های مرکب تقویت شده به وضوح بهبود یافته است ژئوتکستایل های مورد استفاده برای تقویت سه ویژگی مکانیکی مهم دارند: مدول کششی، استحکام کششی و اصطکاک سطحی عملکرد تقویتی ژئوتکستایل ها بیشترین کاربرد را در مهندسی ژئوتکنیک دارد. همانطور که در نشان داده شده است، به طور گسترده ای در تقویت جاده ها و راه آهن های آسفالته و بدون آسفالت، تقویت دیوارها، برم ها و شیب ها و تقویت پایه های خاک نرم استفاده شده است.

برخی از کاربردهای تقویت ژئوتکستایل: ( a ) تقویت شیب ها. ( b ) تقویت خاکریز. ( c ) تقویت پی خاک نرم ( d ) تقویت سکوهای انتقال بار.

علاوه بر چندین کاربرد اصلی ژئوتکستایل ها، عملکرد ژئوتکستایل ها شامل مانع و محافظت در برابر فرسایش می باشد. عملکرد ضد نشت ژئوتکستایل ها معمولاً در ضد نشت مخزن، ضد نشت تونل و ضد نشت دفن زباله استفاده می شود اثر حفاظتی ژئوتکستایل ها به طور کلی از طریق ژئوتکستایل های تخمگذار است که می تواند از دست دادن خاک ناشی از تاثیر بارندگی و روان آب های سطحی را کاهش دهد به طور کلی، ژئوتکستایل ها بیش از دو عملکرد را همزمان در مهندسی ژئوتکنیک ایفا می کنند.

تجزیه و تحلیل کاربرد ژئوتکستایل

ژئوتکستایل ها نقش مهمی در زمینه مهندسی ژئوتکنیک ایفا کرده اند و رشد ثابتی را در تقاضای بازار جهانی نشان داده اند. اندازه بازار جهانی ژئوتکستایل در سال 2019 4.6 میلیارد دلار تخمین زده می شود و انتظار می رود نرخ رشد سالانه مرکب 11.9٪ باشد. منطقه آسیا و اقیانوسیه که توسط چین، هند و سایر کشورها هدایت می شود، بزرگترین بازار ژئوتکستایل است. با توجه به تقاضای زیاد برای ژئوتکستایل در پروژه های توسعه زیرساخت های مدرن کشور، چین 45.7 درصد از بازار ژئوتکستایل آسیا و اقیانوسیه را در سال 2019 به خود اختصاص داد. همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است ، کاربردهای عمده ژئوتکستایل ها شامل ساخت جاده، جلوگیری از فرسایش و زهکشی است. سیستم های.

ژئوتکستایل سبز

بیشتر ژئوتکستایل ها از PP، PET و PE ساخته می شوند که پلیمرهای تجزیه ناپذیر هستند. در فرآیند استفاده طولانی مدت، به دلیل عوامل محیطی خارجی، مانند باد، آب، اصطکاک و تابش UV، ممکن است باعث فروپاشی پلیمرهای مصنوعی شود و در نتیجه ریز پلاستیک ها در محیط اطراف تجمع کنند ثانیاً، تجزیه پلیمر باعث فیلتر شدن مواد افزودنی از ژئوتکستایل می شود که باعث آلودگی محیط می شود خواص ژئوتکستایل های ساخته شده از الیاف طبیعی نیازهای اکثر کاربردها را برآورده می کند و هزینه و زیست تخریب پذیری پایینی دارد. بنابراین، ژئوتکستایل های طبیعی این پتانسیل را دارند که در بسیاری از کاربردهای ژئوتکستایل ها جایگزین ژئوتکستایل های مصنوعی شوند.

جی سی ال:

جی سی ال یا ژئوسنتتیک کلی لاینر طبق تعریف ژئوکامپوزیت در واقع نوعی ژئوکامپوزیت است اما بدلیل کاربرد گسترده و عملکرد مشابه ژئوممبران به صورت جداگانه نیز در نظر گرفته می شود و متشکل از ورقه های ژئوسنتیک با میان لایه های رسی ( بنتونیتی ) بوده و برای جلوگیری از نشت آب و آب بندی مورداستفاده قرار می گیرند. نوع متداول آن متشکل از یک لایه بنتونیت در میان دو ورقه ژئوتکستایل یا در میان یک لایه ژئوتکستایل و ژئوممبران می باشد، مزیت ویژه جی سی ال، خاصیت خود ترمیمی و همجوشی است.

ژئوسل:

این مواد از یک شبکه ی سه بعدی از پلی استر های بافته نشده بوجود آمده اند و برای جلوگیری از فرسایش و کنترل فرسایش شیب ها از آن استفاده می شود.

ژئومت:

این محصول که از لحاظ کاربرد تشابه زیادی با ژئوسل دارد از جنس پلی پراپیلن بوده و برای جلوگیری از فرسایش خاک، شسته شدن خاک توسط آب و گل کاری بر روی تپه و خاک های شیب دار کاربرد دارد

جهت کسب اطلاعات بیشتر به صفحه https://naabzist.net مراجعه نمایید.