ژئوسنتتیک چیست؟

ژئوسنتتیک محصولاتی هستند که از مواد پلیمری تهیه‌شده و به‌عنوان یک جزء اصلی پروژه‌های عمرانی برای دستیابی به اهداف انواع مهندسی کاربرد دارد.

طبیعت پلیمری آن‌ها به‌گونه‌ای است که سبب می‌شود برای استفاده در زمین، جایی که دوام زیادی از آن انتظار می‌رود مورداستفاده قرار گیرد.

پیشوند Geo  به معنای “جغرافیایی” نشان می‌دهد که کاربرد این محصولات با خاک، سنگ و یا زمین ارتباط دارد و پسوند Synthetic برای تعریف این موضوع است که این محصول ساخت دست بشر است.

به‌عبارت‌دیگر ژئوسنتتیک ها محصولات مصنوعی‌ هستند که به‌صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند.

ژئوسنتتیک و کاربردهای آن از زمان رومیان موردتوجه بود به صورتی که آن‌ها از فیبرهای طبیعی، پارچه و یا گیاه و ترکیب این‌ها با خاک برای پایدارسازی خاک جاده‌ها استفاده می‌کردند.

میدانیم مفهوم و خاصیت کنونی ژئوسنتتیک ها بازمان رومیان بسیار متفاوت بوده ولی ماهیت اصلی و کاربردهای این متریال از همان زمان ثابت است.

به دلیل محدودیت در استفاده از مواد سازنده ژئوسنتتیک، تا چندین سال رشد و توسعه این محصول تا حدی کند بود ولی با پیشرفت صنعت و تشکیل انجمن بین‌المللی ژئوسنتتیک (IGS)پاریس در سال ۱۹۸۳این محصول موردپذیرش و استقبال واقع شد استفاده و توسعه از آن رشد چشمگیری کرد.

اولین تلاش‌ها برای تقویت خاک، در زمان‌های بسیار دور، با فروکردن شاخ و برگ درختان در باتلاق‌ها و شنزارها آغاز شد.

به این صورت که با اضافه کردن این‌ها، پس از گذشت مدتی جرمی در اطراف آن‌ها شکل می‌گرفت و قدرت تحمل خاک را افزایش می‌داد و درنتیجه این محل‌ها قابل‌عبور و مرور می‌شدند.

اولین بار در اواخر دهه ۴۰ و اوایل دهه ۵۰ میلادی در آمریکا از ژئوسنتتیک ها استفاده شد و در دهه ۷۰ در اروپا به اوج خود رسید و اخیراً در کشورهای آسیایی استفاده از این محصولات بسیار رایج شده است.

ژئوسنتتیک به آن دسته از محصولاتی گفته می‌شود که معمولاً برای رفع مشکلات ژئوتکنیک مورداستفاده قرار می‌گیرد.

ژئوسنتتیک ها در اشکال و با مواد مختلفی تولید می‌شوند که هرکدام برای کاربردهای تقریباً مشابه استفاده می‌شوند و خاصیت این محصولات به این صورت است که یک یا چند مورد از این کاربردها را هم‌زمان دارا می‌باشد.

• • کنترل فرسایش سطحی خاک
  • زهکشی خاک
  • جداسازی خاک
  • تقویت خاک
  • تصفیه خاک
  • و حفاظت
  • کاربردهای توسعه‌ای خصوصی مانند جاده‌ها، فرودگاه‌ها، خطوط راه‌آهن، سدهای خاکی، دیوار حائل، استخرهای ذخیره آب، سدها، کانال‌ها، کنترل فرسایش، کنترل رسوب، بستر لند فیل‌ها، پوشش لند فیل‌ها، معادن، پرورش آبزیان و کشاورزی و…

ژئوممبران پی وی سی در شرایط حاضر یکی از ارزشمندترین محصولات صنعت پتروشیمی است. به طور عمومی بیشتر از ۵۰٪ از پی وی سی ساخت بشر در ساختمان سازی استفاده می‌شود؛

زیرا پی وی سی ارزان بوده و به سادگی سر هم‌بندی می‌شود. در سالهای اخیر پی وی سی جایگزین مواد ساختمان سازی سنتی نظیر چوب،سیمان و سفال در بسیاری از مناطق شده است.

ژئوممبران ورق پی وی سی PVC ورق های پلاستیکی بسیار نرم و انعطاف پذیر با استحکام کششی بسیار بالا می باشند. ورق پی وی سی PVC به صورت رول هایی با عرض های  ۱،۵ متر و ۱٫۶ متر در طول ۱۵ متر در ضخامت های ۱ تا ۴ میلیمتر تولید می گردند.

ورق پی وی سی PVC کاملا ضد آب بوده و آب و رطوبت به هیچ عنوان از سطح آن عبور نمی کند. انعطاف پذیری بالا (ازدیاد طول بیش از ۳۰۰٪ طول اولیه) و عمر زیاد (۵۰ سال) و مقاومت کششی فوق العاده (تحمل تنش کششی بیش از ۱۳ مگاپاسکال) دارد.

فلسفه اصلی متریال ژئوکامپوزیت این است که بهترین ویژگی های مواد مختلف را به گونه ای ترکیب کند که برنامه های خاص با بهینه ترین و کمترین هزینه برآورده شوند. بنابراین، نسبت هزینه به کارایی به حداقل می رسد.

چنین ساختارهایی که ژئوکامپوزیت محسوب می شوند به طور کلی از مواد ژئوسنتتیک تولید می شوند، اما نه همیشه.

در بعضی موارد ممکن است استفاده از مواد غیر سینتیکی با یک ژئوسنتز برای عملکرد بهینه سودمندتر و یا هزینه آن کمتر باشد. همانطور که می توان حدس زد، تعداد کاربردها بسیار زیاد است ،بسته به موارد مورد نیاز و کاربردهای مختلف می توان ژئوکامپوزیت

مورد نیاز را با متریال های مختلف تولید نمود.

ژئودرین (یونی درین) در حقیقت نوعی ژئوکامپوزیت است متشکل از یک لایه شبکه ای از جنس پی اتیلن سنگین، بانام  ژئونت یا دیمپلدشیت که می‌تواند به همراه لایه‌هایی از ژئوتکستایل در یک سمت یا هر دو سمت تولید شود.

میدانیم که آب‌های سطحی و زیرسطحی یکی از مهم‌ترین عوامل طبیعی تخریب سازه‌ها می‌باشد که در صورت عدم کنترل، خسارت‌های فراوانی به پروژه‌های عمرانی وارد می‌نماید و کاربرد اصلی ژئودرین در انتقال آب از سطوح می‌باشد.

ژئوگرید ها مصالح پلیمری شبکه ای هستند که کاربردهای اصلی آنها در مسلح کردن خاک برای پایدار سازی شیب ها است. این مواد از جنس پلی استر و پلی اتیلن ‌یا تركیبی از این مواد ‌‌یا سایر مواد مشابه هستند. ژئوگریدها در ضخامت‌، سایز و ابعاد مختلف به صورت شبكه‌های سه بعدی تولید می‌شوند‌.‌ از کاربرد های ژئوگرید این است که می توان به عنوان تقویت كننده‌های مناسب مورد استفاده قرار بگیرند زیرا از مزایای ژئوگرید مقاوت كششی بالا و قفل شدگی قابل توجهی در ساختار شبكه آنهاست. این دسته از ژئوسنتتیك ها معمولاً در مناطقی كه خاك‌ها اشباع‌ یا نم‌دار هستند، در بالا و پایین لایه ژئوتكستایل قرا‌ر می‌گیرند‌.

• ژئوگريد معمولا حدود ۷۰درصد ارتفاع ديوار را شامل مي شود.
• ژئوگريد معمولا در تمام عرض خاكريز قرار داده مي شود.
• فاصله بين ژئوگريد ها در طراحي ، مد نظر قرار مي گيرد. ولي جايي كه از نظر لرزه خيزی منطقه آرامي است فاصله ژئوگريد ها به طور مشخصي بيشتر است.

در طراحی روف گاردن ها، از دیمپلدشیت یا ورق پلی اتیلن شانه تخم مرغی به عنوان مخازن کوچک نگهداری رطوبت خاک استفاده می شود.

فیلترخاک لایه ای است که مانع ورود خاک به کاسه های دیمپلدشیت می شود ولی به آب اجازه ی عبور داده تا در کاسه قرارگیرد.

با داشتن خاصیت فیلتراسیون و بافتی مقاوم و قابل اطمینان دربرابر وزن سنگین خاک گزینه ای مناسب برای این منظور می باشد چون با داشتن بافت شبکه ای تودرتو سطحی مقاوم و قابل اطمینان دربرابر وزن سنگین خاک بوجود می آورد.

فیلتر محافظ خاک نقش مهمی را بعنوان یکی از لایه های روف گاردن ایفا میکند و از مسدودشدن مسیرآب و گرفتگی لایه زهکش جلوگیری می نماید. 

استفاده واتر استاپ یا waterstop از انواع عایق رطوبتی و  به منظور آب بندی درزهای اجرایی و محل های قطع بتن متداول است .

واتراستاپاز انواع عایق رطوبتی با هدف آب بندی درزهای اجرایی و انبساطی  طراحی گشته و در ابعاد مختلف تولید و عرضه می گردد .

واتر استاپ ها به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند .واتراستاپ های تخت و حفره ای

واتراستاپ تخت جهت استفاده در درزهای اجرایی و واتراستاپ حفره دار جهت استفاده در درزهای انبساطی کاربرد دارد ، که بنا به نیاز پروژه می تواند دیواری و یا کف خواب باشد.

مزایای واتر استاپ

• مقاومت کششی بالا
• انعطاف پذیری فوق العاده
• کارایی آن با عمر بتن برابری دارد
• مقاومت در برابر واکنشهای قلیایی