ژئوممبران ها جزء ضروری پروژه های مهندسی و ساختمانی مدرن هستند. آنها مواد مصنوعی هستند که برای پوشش و پوشش سازه های مختلف مانند محل های دفن زباله، مخازن و حوضچه ها استفاده می شوند. هدف اصلی ژئوممبران ها جلوگیری از مهاجرت مایعات و گازها از طریق ساختارهایی است که پوشش می دهند. در این مقاله مروری بر ژئوممبران ها، خواص و کاربردهای آن ها ارائه می شود.

ترکیب و خواص

ژئوممبران ها معمولا از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، پلی وینیل کلراید (PVC)، پلی اتیلن کلروسولفوناته (CSPE) یا مونومر اتیلن پروپیلن دی ان (EPDM) ساخته می شوند. این مواد مقاومت شیمیایی، دوام و انعطاف پذیری بسیار خوبی دارند و برای استفاده در محیط های سخت ایده آل هستند.

ژئوممبران ها دارای ضخامت های مختلفی هستند که از 0.5 میلی متر تا 3.0 میلی متر متغیر است. ضخامت ژئوممبران به کاربرد خاص و سطح حفاظت مورد نیاز بستگی دارد. ژئوممبران های ضخیم تر مقاومت بیشتری در برابر سوراخ شدن، پارگی و سایر اشکال آسیب نشان می دهند.

برنامه های کاربردی

ژئوممبران ها در طیف وسیعی از کاربردها استفاده می شوند، از جمله:

1. محل دفن زباله: از ژئوممبران برای پوشش کف و کناره های محل های دفن زباله استفاده می شود تا از مهاجرت شیرابه به خاک اطراف و آب های زیرزمینی جلوگیری شود.

2. مخازن: از ژئوممبران برای خط کشی مخازن برای جلوگیری از اتلاف آب در اثر نشت استفاده می شود.

3. حوضچه ها: از ژئوممبران برای پوشش حوضچه ها برای جلوگیری از مهاجرت آب به خاک اطراف و آب های زیرزمینی استفاده می شود.

4. استخراج معادن: ژئوممبران ها در عملیات معدنکاری برای مهار و جلوگیری از مهاجرت مواد شیمیایی و مواد زائد استفاده می شوند.

5. کشاورزی: از ژئوممبران در کشاورزی برای خط کشی کانال های آبیاری و مخازن استفاده می شود تا از هدر رفتن آب در اثر نشت جلوگیری شود.

نصب و راه اندازی

نصب ژئوممبران به تجهیزات تخصصی و پرسنل ماهر نیاز دارد. ژئوممبران معمولاً روی سطحی که قرار است پوشانده شود غلتانده می شود و سپس با استفاده از تفنگ هوای داغ یا جوشکار اکستروژن به هم جوش داده می شود. سپس لبه های ژئوممبران با استفاده از یک ترانچ لنگر یا نوار چفت محکم می شوند.

نگهداری

ژئوممبران ها پس از نصب نیاز به حداقل تعمیر و نگهداری دارند. با این حال، بازرسی های منظم باید برای بررسی علائم آسیب یا تخریب انجام شود. هر گونه آسیب باید بلافاصله تعمیر شود تا از آسیب بیشتر جلوگیری شود.

امروزه حفاظت از منابع با ارزش آب های زیر زمینی و خاک و قوانین سخت گیرانه زیست محیطی در خصوص عدم نشت مواد آلوده کننده خاک و محیط زیست و همچنین لزوم ذخیره سازی و استفاده بهینه از منابع آب باعث شده است تا استفاده از ژئوممبران HDPE در بسیاری از پروژه های مرتبط با زمین و آب متداول گردد .ضریب نفوذپذیری پایین این غشاء باعث گردیده که این فرآورده جایگزین لایه های قدیمی متخلخل و نفوذپذیر ساخته شده از مصالح خاکی و بتونی شود

ورق های ژئوممبران در مقابل قارچها و کپک ها کاملاٌ مقاوم بوده و اشعه فرابنفش و سایر عوامل محیطی هیچ گونه تاثیر منفی کیفی بر آن ندارد.در ساخت ژئوممبران از روان کننده های آلوده کننده معمول برای ساخت پلیمرها استفاده نشده است و از اینرو باعث افت کیفیت آب نمی گردد . معمولا برای ساخت ژئوممبران ها جهت استفاده در پوشش ها ، از رزین پلی اتیلن وی اف پی ای به دلیل قابلیت انعطاف پذبری و مقاومت کششی بالای آن استفاده می گردد . همچنین به منظور بالا بردن مقتومت در برابر ساییدگی و افزایش زبری از پلی اتیلن های فرانکشن فلکس جهت ساخت ژئوممبران استفاده می گردد.

ازکاربردهای عمده ژئوممبران HDPE می توان عایق کردن مخازن خاکی و بتنی آب کشاورزی و پرورش آبزیان ، پوشش کانال های انتقال آب، عایق فونداسیون مخازن صنعت نفت ، گاز ، پالایش و پتروشیمی ، مخازن صنعت آب و فاضلاب آب بندی سدها ، لاگون های صنایع شیمیایی ، حوضچه های تبخیر و مخازن ثانویه صنعت نفت ، گاز ، پالایش و پتروشیمی ، لندفیل ها ( مخازن دفن زباله ) ، حوضچه های گل و آب و کل های حفاری صنعت نفت و گاز ، لندفیل های دفن فضولات حیوانی هیپ لیچینگ صنایع معدنی و ... اشاره نمود .

مقاومت شیمیایی عالی ، مقاومت بسیار خوب در برابر اشعه ماوراء بنفش (uv) ، ازدیاد طول مناسب ، نصب سریع و آسان ، ابعاد بزرگ و جوش پذیری مناسب از مشخصات بارز این کالا می باشد .

ژئوممبرانPVC  پی وی سی :
 یکی از پر مصرف ترین و با سابقه ترین ژئوممبران ها جهت آب بندی سازه های زیرزمینی ژئوممبران PVC (پی وی سی) می باشد که با ترکیب افزودنی های ویژه و نرم کننده ها  به فرمول ورق PVC تولید می گردد.نرمی بسیار عالی ، جوش پذیری فوق العاده با دستگاه های اتوماتیک و دستی ، مقاومت بسیار خوب در برابر اکسیداسیون خاک ، عدم ایجاد ترک تنشی ، مقاومت عالی در برابر سوراخ شدگی (Punching) ، ازدیاد طول مناسب به هنگام تزریق بتن با شکل و عوارض سازه و ... همگی موارد بالا از ژئوممبران کالایی قابل اتکا در مصارف ژئوتکنیک ساخته است .

ژئوممبران LLDPE دو طرف صاف :

    با توجه به شکل هندسی برخی از سازه ها و رفع مشکل ایجاد ترکزایی تنشی در ژئوممبران و نیاز آنها به استفاده از ژئوممبران انعطاف پذیرتر ژئوممبران LLDPE  یا VLDPE  طراحی و تولید شده است .
    ازکاربردهای عمده ژئوممبران LLDPE  می توان به آب بندی کاناهای انتقال آب ،سازه های زیر زمینی نظیر فونداسیون و پی ساختمان ، آب بندی تونل و  و ... اشاره نمود .
    انعطاف پذیری خوب ، ازدیاد طول قابل توجه عدم ایجاد ترک زایی تنشی، الاستیه  بسیار زیاد ، نصب سریع و آسان و ابعاد بزرگ از مزایای بارز این نوع ژئوممبران ها می باشند .

به طور کلی از ژئوممبرانها جهت نفوذ ناپذیر کردن پوشش رودخانه ها و کانالها با هدف کنترل تراوش (نشت)استفاده می گردد . ژئوممبران می تواند نقش ثانویه حفاظت از سواحل را در مقابل فرسایش ایفا کند .البته این نوع پوشش کنترل نشست را به طور خاص و کامل انجام نمی دهد ولی اثر آن را به ویژه در این مورد نباید نادیده گرفت .

نتیجه

ژئوممبران ها جزء ضروری پروژه های مهندسی و ساختمانی مدرن هستند. آنها مقاومت شیمیایی، دوام و انعطاف پذیری عالی را ارائه می دهند که آنها را برای استفاده در محیط های سخت ایده آل می کند. ژئوممبران ها در طیف وسیعی از کاربردها از جمله دفن زباله، مخازن، حوضچه ها، معادن و کشاورزی استفاده می شوند. نصب ژئوممبران به تجهیزات تخصصی و پرسنل ماهر نیاز دارد و باید بازرسی های منظم برای بررسی علائم آسیب یا تخریب انجام شود.