ژئوتکستایل و 10 کاربرد آن

تعریف ژئوتکستایل به زبان ساده – ژئوتکستایل چیست؟

ژئوتکستایل‌ها منسوجاتی هستند که در پروژه‌های عمرانی و ساختمانی جهت بهبود استحکام و ویژگی‌های مهم خاک مورد استفاد قرار می‌گیرند. این منسوجات با دارا بودن قدرتِ جداسازی، تقویت خاک، فیلتر کردن و پوشش دادن باعث‌ می‌شوند تا خاک برای عملیات‌های‌ عمرانی آماده شود. در صنعت از ژئوتکستایل‌ها برای ساخت جاده‌ها، بنادر، فرودگاه‌ها، سدهای خاکی، پرورش آبزیان، ساخت محل‌های دفن زباله و سایر پروژه‌های ساخت و ساز استفاده می‌شود.

انواع ژئوتکستایل‌ها

ژئوتکستایل‌ها از پلیمرهایی مانند پلی پروپیلن و پلی استر ساخته می‌شوند و با توجه به فرایند تولیدشان می‌توان آن‌ها را به سه دسته تقسیم کرد:

1. ژئوتکستایل‌های بافته شده
2. ژئوتکستایل‌های غیربافته
3. ژئوتکستایل‌های پارچه بافتنی

که در زیر به تفصیل به توضیح هریک خواهیم پرداخت:

ژئوتکستایل‌های بافته شده

ژئوتکستایل‌های بافته شده رایج‌ترین نوع ژئوتکستایل‌ها هستند و تکنولوژی که در ساخت آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد مشابه تکنولوژی‌های تولید پارچه‌های لباس است. این نوع ژئوتکستایل‌ها با استفاده از دو سری الیاف پلیمری موازی ساخته می‌شوند.

ژئوتکستایل‌های غیربافته

ژئوتکستایل‌های غیربافته از الیاف منظم و پیوسته که در الگوهای تصادفی در یک ساختار صفحه‌ای شکل داده شده تشکیل می‌شوند. در این نوع از ژئوتکستایل‌ها، الیاف با استفاده از اتصال شیمیایی، حرارتی، مکانیکی، یا ترکیبی از این تکنیک‌ها به هم متصل می‌شوند.

ژئوتکستایل‌های پارچه بافتنی

این نوع از ژئوتکستایل‌ها از به هم پیوستن مجموعه‌ای از حلقه‌های الیاف پلیمری به یکدیگر تولید می‌شوند. تکنولوژی مورد استفاده در این نوع از ژئوتکستایل‌ها ترکیب سایر تکنولوژی‌های تولید ژئوتکستایل با تکنیک‌های بافندگی است.

کاربردهای ژئوتکستایل‌ها

موارد زیر کاربردهای عمده ژئوتکستایل‌ها هستند:

1_ پروژه‌های عمرانی و ساخت و ساز

نقش ژئوتکستایل‌ها در حوزه ساخت و ساز بسیار وسیع است و بر اساس ماهیت کار تعیین می‌شود:

صنعت راه‌سازی

ژئوتکستایل‌ها در صنعت راه‌سازی به صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها از طریق افزودن مقاومت کششی باعث تقویت خاک می‌شوند. یکی از کاربردهای ژئوتکستایل‌ها در صنعت راه‌سازی به عنوان لایه‌ ضد نفود آب در بستر جاده است.
در مقالات دیگر به کاربرد ژئوتکستایل در زیر سازی جاده و رو سازی جاده پرداخته ایم.

صنعت راه‌ آهن

در صنعت راه آهن، ژئوتکستایل‌ها با جدا کردن لایه خاک از خاکِ زیرین، بدون ممانعت از گردش آب زیرزمینی، مانع پخش شدن مصالح به خاطر شوک‌ها و لرزش‌های ناشی از رفت و آمد قطار می‌شوند.

کشاورزی

در حوزه کشاورزی از ژئوتکستایل‌ها برای کنترل گِل و لای استفاده می‌شود. همچنین برای تقویت مسیرهای گِل‌آلود که توسط احشام یا ترافیک سبک مورد استفاده قرار می‌گیرد نیز از ژئوتکستایل‌های غیربافته استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید:
کاربرد ژئوتکستایل در گلخانه
کاربرد ژئوتکستایل و ژئوممبران در استخرهای کشاورزی

‌زهکشی

ژئوتکستایل‌ها مکانیسم فیلترسازی را برای زهکشی در سدهای خاکی، جاده‌ها، بزرگراه‌ها و ذخائر کشاورزی انجام می‌دهند و می‌توانند از نظر اقتصادی و فنی جایگزین مناسبی برای سیستم‌های مرسوم جهت انتقال آب باشند.

2_ پروژه‌های مربوط به رودخانه‌ها، کانال‌ها و سواحل

ژئوتکستایل‌ها می‌توانند از حاشیه‌های رودخانه‌ها در برابر فرسایش ناشی از جریان آب محافظت کنند. و با قرار گرفتن در کنار بسترهای طبیعی و مصنوعی مانند فیلتر عمل کنند.

عملکرد ژئوتکستایل‌ها

1_ جداسازی:

ژئوتکستایل‌ها با داشتن لایه متخلل انعطاف‌پذیر باعث جداسازی دو نوع مختلف بافت خاک از هم می‌شوند. و باعث می‌شوند قدرت و کارایی هر دو لایه به قوت خود باقی بماند. از این عملکرد ژئوتکستایل‌ها در صنعت حمل و نقل برای جلوگیری از اختلاط دو لایه مجاور خاک استفاده می‌شود. ژئوتکستایل‌ها با این ویژگی خود همچنین از استحکام زهکشی‌ها نیز محافظت و در صنعت راه‌سازی و سازه‌های عمرانی نیز با این ویژگی خود نقش مهمی ایفا می‌کنند.
برخی نقاطی که برای مقاصد جداسازی در آن‌ها از ژئوتکستایل‌ها استفاده می‌شود:

• بین جاده‌های آسفالته و آسفالت نشده
• در ساخت فرودگاه‌ها
• بین محل‌های دفن زباله و دیواره‌های سنگی
• زیر تخته‌های پیاده‌روها
• زیر پارکینگ‌ها
• زیرِ زمین‌های ورزشی

2_ فیلتراسیون:

ژئوتکستایل‌ها با داشتن این قابلیت می‌توانند جایگزین مناسبی برای فیلترهای متداول در زهکشی باشند. ژئوتکستایل‌ها با این ویژگی خود باعث می‌شوند آب بتواند با حداقل میزان تخریب خاک در مسیر خود جریان پیدا کند. مواد فیلتراسیون می‌توانند از نوع غیربافته یا بافته شده باشند

3_ تقویت و محافظت:

ژئوتکستایل‌ها عمدتا از طریق سه مکانیزم زیر باعث تقویت و محافظت از خاک می‌شوند:

• ایجاد اصطکاک بین ژئوتکستایل‌ها با خاک یا سنگدانه‌ها
• ایجاد انواع غشاء‌های محافظتی در برابر بارِ چرخ‌ها
• ایجاد صفحه شکست که باعث ایجاد مقاومت در سطح بالایی خود می‌شود

با استفاده از ویژگی تقویت‌کنندگی ژئوتکستایل‌هاست که امروزه می‌توانیم بر روی خاک‌های بسیار ضعیف اقدام به ساخت خاکریزها و جاده‌های مقاوم کنیم و بر روی خاکریزهای شیب‌دار جاده بسازیم. این کارکرد ژئوتکستایل‌ها شبیه ایده ساخت بتن‌های مسلح به الیاف فولادی است. از آنجا که بتن از نظر کشش ضعیف است برای تقویت آن از فولاد تقویت‌کننده استفاده می‌شود. مواد ژئوتکستایل نیز با نگه داشتن خاک در جای خود، مانند فولاد تقویت‌کننده در مثال قبل عمل می‌کنند.

4_ آب‌بندی و عایق رطوبتی:

ژئوتکستایل‌های غیربافته هنگامی که با آسفالت یا پلیمری که قابلیت نفوذپذیری بسیار پایینی دارد همراه شوند می‌توانند قابلیت آب‌بندی نیز داشته باشند. همچنین جهت ایجاد لایه آب‌بند برای جلوگیری از رسیدن رطوبت به سطح مورد نظر، لایه ژئوتکستایل همراه با لایه ژئوممبران و ژئودرین می‌تواند عملکرد قابل قبولی داشته باشد.

ویژگی‌های ژئوتکستایل‌ها

در زیر به بررسی ویژگی‌های ژئوتکستایل‌ها خواهیم پرداخت:

خواص فیزیکی:

• وزن مخصوص
• ضخامت
• تراکم

خواص مکانیکی:

• استحکام کششی
• سختی
• قابلیت پوشانندگی
• سازگاری
• انعطاف‌پذیری
• مقاومت به پارگی
• مقاومت اصطکاکی

خواص هیدرولیکی :

• تخلخل
• گذردهی
• نفوذپذیری
• انتقال‌پذیری
• کدورت یا احتباس خاک
• درجه فیلتراسیون

خواص تخریبی:

• زیست تجزیه‌پذیری
• تخریب هیدرولیتیک
• تخریب نوری
• تجزیه شیمیایی
• تخریب مکانیکی
• و تخریب‌های دیگر بر اثر حمله موریانه‌ها، جوندگان و غیره

خواص استقامتی:

• انعطاف‌پذیری
• مقاومت در برابر فرسایش
• درجه انسداد و جریان

مزایای ژئوتکستایل‌ها

ژئوتکستایل‌ها وزن سبکی دارند و به راحتی قابل جابه‌جایی هستند. همچنین هزینه حمل‌ و نقل و نیروی کار برای نصب آن‌ها ارزانتر است. ژئوتسکتایل‌های پارچه بافتنی، قدرت برش بالایی نیز دارند.

معایب ژئوتکستایل‌ها

نحوه نصب ژئوتکستایل‌ها بسیار مهم است و نیاز به نیروی متخصص برای نصب دارند. همچنین ژئوتکستایل‌ها جوانه‌زنی بذرها را به تاخیر می‌اندازند. و برای مناطق دارای ترافیک زیاد و سرسام‌آور مناسب نیستند.

سوالات متداول