ژئوممبران

معرفی ژئوممبران

کلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.ir

ورق های ژئوممبران بر پایه پلیمیری پلی اتیلن با دانسیته بالا و همچنین بر پایه پلیمیری پی وی سی (PVC)  تولید می گردد.این ورق ها بنا به نوع کاربرد در رنگ ها و ضخامت های مختلف ارائه می گردد.رنگ های عمده این محصول مشکی، آبی و سفید می باشد. و ضخامت متداول ورق های پلی اتیلن ۱٫۵ میلیمتر و ورق های پی وی سی ۲ میلیمتر می باشند.

مواد تشکیل دهنده در ورق ژئوممبران پلی اتیلنی مشکی عبارت می باشند از :۲ الی ۳ درصد کربن بلاک و  ۰٫۵ درصد آنتی اکسیدانت و مابقی از مواد پلی اتیلن با دانسیته بالا می باشد.

کلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.ir

 انواع ژئوممبران:
  • الاستومرها یا مواد سنتتیک با رفتار کاملاً الاستیک، که از طریق ولکانیزه شدن (Vulcanization) حرارتی در حضور یک عامل ولکانیزه کننده، ساخته می‌شوند:
    لاستیک ایزوپرن- ایزوبوتیلن (که عموماً با نام الاستیک بوتیل شناخته می‌شود) و دین مونومر اتیلن- پروپیلن (EDPM) از این نوع هستند.
  • پلاستومرهایی که خصوصیات مکانیکی آنها تابع درجه حرارت است ، شامل موارد زیر می‌باشند:
    1. (PVC) پلی وینیل کلراید
    2. (LDPE) پلی اتیلن سبک
    3. (HDPE) پلی اتیلن سخت یا سنگین
    4. (VLDPE) پلی اتیلن خیلی سبک
    5. (LLDPE) پلی اتیلن سبک خطی
    6. (FPP) پلی پروپیلن انعطاف پذیری

کاربرد های ژئوممبران در صنایع مختلف

کلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.ir

کلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.irکلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.ir

کلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.ir

  • پوشش دهی و عایق نمودن استخرهای خاکی ذخیره آب جهت مصارف کشاورزی
  • پوشش دهی تالاب ها و دریاچه های مصنوعی (مانند پروژه دریاچه شهدای خلیج فارس-چیتگر تهران)
  • پوشش دهی حوضچه های پرورش ماهی، میگو و آبزیان
  • پوشش دهی لاگون ها های تصفیه فاضلاب های شهری و پساب های صنعتی
  • پوشش دهی و عایقبندی مخازن ذخیره مواد شیمیایی و نفتی و مخازن ذخیره سوخت
  • پوشش دهی و آب بندی دیواره و سقف انواع تونل های عبور و مرور وسایل نقلیه و مترو
  • پوشش دهی کانال های خاکی یا انتقال آب و فاضلاب
  • استفاده از ورق ژئوممبران در بستر سازی جاده ها و خطوط ریلی راه آهن در مناطقی که سطح آب زیررمینی بالا می آید
  • استفاده جهت ایجاد پوشش غیر قابل نفوذ در لندفیل ها و محل های دفن بهداشتی زباله
  • استفاده از ژئوممبران در حوضچه های لیچینگ مواد معدنی مانند مس و انواع سنگ ها
  • پوشش دهی و عایق بندی کف و دیواره سازه ها و ساختمان هایی که تأسیسات و فونداسیون آنها در مجاورت آب زیررمینی قرار دارد
  • آب بندی کف و دیواره اسخترهای تفریحی و وررشی توسط ورق ژئوممبران
  • عایق بندی جداره زهکش هایی که خاک مناسب برای هدایت آب ندارند
  • پوشش دهی کف گلخانه های بررگ جهت حفظ رطوبت
  • پوشش شیب مجاور رودخانه ها جهت جلوگیری از نفوذ آب

و ده‌ها کاربرد دیگر ورق ژئوممبران در صنعت و کشاورری

مزایای استفاده از ژئوممبران 

مقایسه اقتصادی

هزینه ساخت استخر با پوشش های ژئوممبران یک سوم استخر های بتنی می باشد.

مزایای ورق های ژتوممبران

  • مقاومت بسار مناسب در برابر مواد شیمیایی
  • مقاومت بسایر مناسب در برابر شرایط محیطی مانند نور خورشید، تغییرات دمایی و…
  • سرعت نصب بالا(به ازاء هر روز تا ۱۰۰۰ متر مربع قابل نصب و تحویل توسط یک تیم اجرایی می باشد.)
  • امکان انجام ترمیم در زمان ایجاد صدمه
  • کاملا بهداشتی می باشد و اثری روی آب ندارد
  • عدم چسبندگی جلبک و خزه به این پوشش ها

روش‌های اتصال و جوش ژئوممبران

در صورتی که اتصال ورقه‌های ژئوممبران مناسب نباشد ، پوشش حاصله عملکرد رضایت بخشی  نخواهد داشت. در واقع می‌توان گفت که اتصال ورق ژئوممبران همان‌قدر اهمیت دارد که استفاده از مواد اولیه با کیفیت برای تولید ژئوممبران لازم است (درباره تولید این مطلب را بخوانید: تولید ژئوممبران و روش های آن). نقطه ضعف پوشش‌های ژئوممبرانی اغلب در محل اتصال یا درز بین دو قطعه است. عمل اتصال ژئوممبران‌ها به یکدیگر به دو صورت انجام می‌پذیرد:

  1. ورقه‌ها در کارخانه تولیدکننده و تحت شرایط کنترل شده به یکدیگر متصل شده و قطعه‌های بزرگ تولید شده به صورت رول یا تاخورده به محل پروژه انتقال می‌یابند.
  2. در شرایط سخت دسترسی، تثبیت موقعیت، درجه حرارت، باد، آب و هوا، گرد و غبار، مشخص نبودن ابعاد دقیق پروژه و غیره ورقه‌های ژئوممبران در محل پروژه به یکدیگر متصل می شوند.  در ایران این روش متداول‌تر از روش قبل است و در اکثر پروژه‌ها به همین صورت عمل می‌شود.

روش‌های مختلفی برای جوشکاری و اتصال ژئوممبران‌های پلیمری در سال‌های اخیر به کار گرفته شده‌اند و تجهیزات متنوعی برای این کار تولید و مورد آزمایش قرار گرفته است. برخی از متداول‌ترین روش‌ها عبارتند از:

  • روش هایی‌که فقط شامل گرم کردن و حرارت دادن است، مانند جوش با هوای داغ و یا داغ کردن لبه‌های ورق ژئوممبران
  • روش های مبتنی بر استفاده از ترکیبات پایه ژئوممبران‌ها و تزریق آن‌ها توسط اکستروژن (برون اندازی) یا جوش ذوبی
  • استفاده از حلال‌ها و یا چسباننده‌ها
  • روش‌های مبتنی بر کاربرد نوار چسب ها

دو روش اول در حال حاضر متداول‌ترین روش‌های جوش ژئوممبران می‌باشند و سایر روش‌ها  دیگر کاربردی ندارند.

در جوشکاری اکستروژن از قرار دادن یک نوار باریک و تزریق آن در بین دو لبه استفاده می‌شود.
روش جوش هوا بدین گونه است که لبه ورقه‌ها با نازل های هوای داغ با دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد ذوب شده و سپس در بین غلتک‌هایی به هم فشرده می‌شوند.
در روش جوشکاری لبه‌های داغ، یک صفحه فلزی داغ بین لبه دو ورقه ژئوممبران قرار گرفته و به طور همزمان آنها را ذوب و سپس با فشار به یکدیگر می‌چسباند. عمل اتصال توسط فشار یک غلتک صورت می‌پذیرد.

روش‌های حرارتی فقط برای ژئوممبرین‌های ترموپلاست حساس به حرارت قابل استفاده می باشد و لذا شامل پلاستومر ها نخواهد بود . ژئوممبران‌های قیری نیز به وسیله شعله یا لبه‌های داغ به یکدیگر متصل می‌گردند که در این مورد ممکن است از قیر داغ نیز استفاده گردد.

درزهای اتصال یافته در محل نصب همواره یکی از منابع اصلی تولید مشکل در پروژه‌های ژئوممبران بوده است. معمولاً رول‌های ژئوممبران PVC به منظور تولید صفحات بزرگتر و کاهش عملیات اتصال صحرایی، در کارخانه به یکدیگر اتصال می‌یابند .

کلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.ir

کلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.ir

کلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.ir

کلیک کنید آپلود رایگان عکس برای بلاگفا - upload-photos.ir

در انتخاب یک روش مناسب اتصال ژئوممبران‌ قابلیت اطمینان، سریع الاجرا بودن، امکان مکانیزه  کردن فرآیند و امکان ارزیابی ساده کیفیت جوش و از جمله موضوعاتی است که باید مورد بررسی قرار گیرند. این موارد منجر به ابداع روش گوه مضاعف برای جوش ژئوممبران در محل نصب شده  است. استفاده از دستگاه گوه مضاعف برای جوش ژئوممبران، علاوه بر بهبود کیفیت و یکنواختی اتصال ورقه‌های ژئوممبران به یکدیگر، امکان کاربرد آزمایش کانال هوا را به عنوان یک آزمون غیر مخرب برای تست جوش ژئوممبران‌ها فراهم آورده است.
روش جوشکاری گوه مضاعف امروزه به طور گسترد های برای جوش دادن ژئوممبران‌های پلیمری به کار می‌رود. این روش معمولاً توسط روبات‌های اتوماتیک انجام می‌شود.

مقاومت در برابر مواد خورنده

HDPE به دو دلیل عمده در برابر انواع محلولهای شیمیایی مقاوم می باشد اول به این علت که پلیمرهای فرد خانواده اتیلن ،از لحاظ شیمیایی خنثی بوده در واکنشهای شیمیایی شرکت نمی کنند و دیگر آنکه به علتت غلظت و فشردگی زنجیره های تشکیل دهنده از نفوذناپذیری بالایی برخوردار بوده و اجازه نفوذ مواد شیمیایی به ساختار خود را نمی دهد لازم به ذکر است که با افزایش تعداد زنجیره های پلیمری بر مقاومت شیمیایی HDPE افزوده می گردد .

انحلال

این فرایند که یک پدیده فیزیکی می باشد شامل مکانیسمی است که منجر به جذب مولکولهای قابل جذب توسط پوشش محافظ می گردد. این فرایند سبب تورم وافتادگی می گردد . این واکنش غالبا plasticization خوانده می شود . ژئوممبرانها HDPE نسبت به این پدیده کاملا مقاوم بوده حساسیتی نشان نمی دهد .

تصعید

منظور از این پدیده فیزیکی خروج مواد پلاستیسایزر از پوشش ژئوممبران دراثر حرارت می باشد . از آنجا که در ترکیبات تشکیل دهنده HDPE ، اثری از پلاستیسایزر وجود نداشته و درصد anti oxidant نیز در آن بسیارر اندک است که از اتصال قوی با این مولکولهای HDPE برخوردار می باشد. لذا احتمال وقوع این پدیده در عایقهایی پلی اتیلنی فشرده وجود ندارد .

آزمایشات متعدد نشان داده است که ژئوممبرانهای استاندارد ساخته شده از HDPE ،مقاومت مکانیکی و سایر خواص خود از جهت نفوذناپذیری و مشخصات فنی را پس از قرار گرفتن در معرض پس آبهای موجود در مخازنن دفن زباله برای مدت ۱۰۰۰۰ ساعت ودر دمای ۷۰ درجه سانتیگراد همچنان حفظ نموده اند و به همین دلیل عمر ودوام بالای۱۰۰ ساله را برای این پوششها در مخازن دفن زباله مورد تایید قرار داده و توصیه نموده است .

مجموعه نکات فوق که در برگیرنده مقاومت شیمیایی پوششهای HDPE  می باشد، آنها را به پوششی بسیار مناسب جهت استفاده در حوضچه های انتقال مایعات شیمیایی تبدیل می نماید. استفاده از این پوششهاا ضمن اینکه از اتلاف مایعات محلولهای شیمیایی موجود در حوضچه ها جلوگیری به عمل می آورد به علت برخورداری از تاییدیه های زیست محیطی از آلودگی منابع آب و خاک نیز جلوگیری به عمل می آورد.

از سوی دیگر از HDPE  به عنوان جایگزین لاینینگ بتنی یا رسی، از تخریب کف و دیواره های حوضچه به علت خوردگی خاکهای بستر جلوگیری نموده و دوام دهها ساله بدون نیاز به تعمیرات و یا تعویض خاک را در خاکهایی نامناسب از قبیل گچی و آهکی، سولفاته، … را تضمین می نماید.

مقاومت مکانیکی

نتایج آزمایش استاندارد تک محوری بر روی پوششهای HDPE  مقادیر مشخصی از قبیل تنش تسلیم ( N/mm 17 ) و تنش گسیختگی در کشش (N/mm  ۳۵) و افزایش طول نقطه تسلیم ۱۱% و افزایش طول گسیختگیی تا ۷۰۰% طول اولیه را نشان می دهد.

مقاومت کششی بالای  HDPE  پخش متوازن نیرو وتغییر شکل مناسب را بخصوص در شرایط نشست نامتقارن تضمین می نماید و قابلیت افزایش طول بسیار بالای آن بدون پارگی، امکان هماهنگی و تطابق لاینر باا ناهمواریهای سطح زیرین را بدون کاهش نفوذ ناپذیری و یا ترک خوردگی و انهدام آن فراهم می آورد.

مقاومت محیطی

افزایش دما معمولا سبب افزایش طول (کش آمدگی) پوششها و کاهش مقاومت کششی آنها می شود ترموپلاستیکهای با ساختار نیمه بلوری مانند پلی اتیلن با تراکم متوسط یا زیاد غالبا با افزایش دما، تغییر شکل بالایی از خود نشان می دهند.

لازم است بر اساس استانداردهای مربوط به ژئوممبران ها ، مشخصات فوق الذکر در دماهای مابین ۴۰- الی ۸۰ درجه سانتیگراد برای ژئوممبران های مختلف بدون تغییر باقی بماند.

پوششهای HDPE   ضمن برخورداری از شرط فوق می توانند بدون تردشدگی یا شکنندگی در دمای بسیار پایین و یا کاهش مقاومت کششی و شل شدگی در دماهای بالا مورد استفاده قرار گیرند.

این خصوصیات استفاده از این پوششها را در مناطق سردسیر و دارای زمستانهای طولانی و در معرض یخبندان را بدون تخریب حوضچه امکانپذیر می سازد.

از سوی دیگر ساخت حوضچه با HDPE   در مناطق گرمسیر نیز با همین روش به سادگی صورت پذیرفته، مشکلاتی از قبیل ترکهای ناشی از خشک شدگی و انقباض ونیز مشکلات عمل آوری در هوای گرم و تبخیر سریع آب را نیز از میان خواهد برد.

مقاومت در برابر اشعه    UV  

عواملی از قبیل اشعه ماورا بنفش نور خورشید و یا گاز ازون و … می توانند سبب کاهش قابل توجه مقاومتهای مکانیکی مواد در معرض تابش اشعه شوند.

با افزودن درصد مشخصی کربن سیاه به مواد HDPE   (حدود۵/۴۲) می توان به مقاومتی عالی در برابر مواد فوق دست پیدا کرد.

علاوه بر سوابق ۳۰ ساله استفاده از این ژئوممبران ها در شرایط مختلف آب و هوایی در سراسر نقاط جهان بصورت روباز آزمایشات اندازه گرفته در شرایط فشردگی زمان نیز دوام ۶۰ ساله عایقهای فوق را جهت مصارف exposed   مورد تایید قرار داده اند.

وجود این خصوصیت در پوششهای HDPE  استاندارد، امکان قرار دادن آنها به صورت روباز و بدون پوشش محافظ را در حوضچه هایی که احتمال تخریب عمدی در آنها وجود نداشته باشد را فراهم می سازد.در صورت وجود چنین شرایطی، امکان اجرای یک لایه بتن سبک و نیز مسلح به ضخامت ۱۰ سانتیمتر و یا یک سطح شاتکریت جهت محافظت از لاینر HDPE   وجود دارد .

در چنین شرایط امکان کاهش ضخامت لاینر به حداقل نیز وجود خواهد داشت چراکه مقاومت مکانیکی بسیار اندکی مورد نیاز خواهد بود(۵/۰ میلیمتر) ودر هنگام لای برداری ماشینی از تماس مستقیم مابین HDPE   وو باکت مکانیکی جلوگیری خواهد شد.

 

مقاومت در برابر حملات بیولوژیکی ، رویش گیاهان و حمله جوندگان

میکروارگانیزمها ، جوندگان و ریشه گیاهان می توانند سبب تخریب پوششهای آب بند کننده شوند.لذا عدم حساسیت در برابر عوامل فوق ، یکی از نکات مهم در انتخاب لاینر نفوذ ناپذیر خواهند بود پوششهای HDPE  جهت تعیین نحوه عملکرد در برابر حمله میکروارگانیزمها مطابق استاندارد رسمی آلمان مورد آزمایش قرار گرفته و حتی در برابر حملات شدید میکروبیولوژی نبز مقاوم تشخیص داده شده اند آزمایشات دامنه دار و گسترده ای نیز جهت اطمینان ازمقاومت این پوششها دربرابر حمله جوندگان صورت گرفته و بار دیگر مقاومت این پوششها را مورد تایید قرار داده است. در یک نمونه این آزمایشها حدود ۵۰ الی ۱۰۰ عدد ازانواع جوندگان معمولی که در لوله های فاضل آب یافت می شوند ودر قفسی پلی اتیلنی محصور نگاه داشته شدند.

بازبینی قفس فوق پس از مدت ۲۰ ماه مقاومت عایق  HDPE در برابر اینگونه حملات را اثبات نموده این خصوصیت در کانالها سبب جلوگیری از حفر گودال و یا تونلهای زیرزمینی در دیواره ها و در نتیجه آبدوی و تخریبب آن می شود.

پوششهایHDPE همچنین نسبت به حمله حشرات و رویش گیاهان ،خزه ها و جلبکها و… نیز مقاوم بوده و نفوذ ریشه گیاهان به داخل پوشش سبب ایجاد ترک در سطح حوضچه نخواهد گردید.

مجموعه عوامل فوق در حوضچه باعث کاهش قابل توجه هزینه های تعمیر و نگهداری و ترمیم در طول دوره سرویس و بهره برداری شده و بسیاری از هزینه های اجرایی را نیز کاهش می دهد

دوام، خستگی و خزش

پوشش های HDPE در شرایط بار گذاری دراز مدت در تغییر شکل ثابت (کش آمدگی ثابت) میزان افزایش طول تحت اثر نیروی ثابت را برای مدت زمان طولانی را داراست، اگر چه در دو حالت فوق معمولا به صورت همزمانن واقع می شوند اما پدیده خستگی یا به عبارتی تغییر شکل در اثر بار های مداوم غالبا از اهمیت بیشتری نسبت به پدیده خزش برخوردار می باشد.

میزان مقاومت پوششهای فوق در برابر عوامل مذکور ،چنانچه دیده می شود، برای اکثر مصارف معمول قابل قبول بوده و به عملکرد دراز مدت سیستم آسیبی نخواهد رساند.

مجموعه عوامل مذکور در این بخش، علاوه بر کیفیت آلی مصالح سازنده HDPE استاندارد و نیز اجرای مناسب و طراحی دقیق،منتج به دوره عمر و بهره برداری بالای ۶۰ ساله این پوششها در حالت exposed (بدون نیاز بهه تعمیر و نگهداری ) و دوام بالای ۱۰۰سال آنها در شرایط نهفته می باشد که به مراتب بیشتر از عمر مفید سایرر گزینه های موجود خواهد بود

تماس با مشاور:۰۹۱۲۴۰۶۵۴۷۱ & 02188005043

کیانا کائید

https://t.me/ariankhakeiranian

پاسخ دهید

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