بخشی از مقاله
چکیده
ژئوتکستیلها یا منسوجات فنی گروهی از مواد ژئوسنتیتک میباشند که در صنایع عمرانی و کشاورزی به کار گرفته میشوند. این منسوجات در زمان مصرف به طور مستقیم میتوانند در معرض اشعه تخریب کننده فرابنفش نور خورشید واقع گردند و دچار کاهش استحکام شوند.
در این تحقیق تأثیر شدت نور خورشید بر میزان عمق پارگی نمونههای ژئوتکستایل مورد استفاده در پروژههای عمرانی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بیانگر افزایش سختی نمونهها به واسطه افزایش شدت اشعه فرابنفش تابانیده شده میباشد. کاهش استحکام و افزایش سختی نمونهها سبب کاهش عمق پارگی نمونهها شده است. افزایش سختی نمونهها سبب پاره شدن آسان نمونهها در صورت مورد اصابت واقع شدن با اجسام برنده و تیز از قبیل مصالح مورد استفاده میشود. بروز پارگی در ژئوتکستایل سبب کاهش عملکرد فنی آن خواهد شد. با افزایش شدت اشعه فرابنفش، مقدار عمق پارگی افزایش مییابد.
-1 مقدمه
از جمله مهم ترین و پرکاربردترین اعضای خانواده ژئوسنتتیکها در دهههای اخیر ژئوتکستایلها میباشد. ژئوتکستایلها از نظر ساختاری به دو گروه عمده تقسیم میشوند: الف- ژئوتکستایلهای بافته شده1ب- ژئوتکستایلهای بی بافت2 - بافته نشده - . از جمله مزایای به کارگیری ژئوتکستایلها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
استفاده مؤثرتر از خواص برشی خاک که این امر پیوستگی توده خاک، را افزایش میدهد، انعطاف پذیری سازه خاکی مسلح شده، امکان تحمل تغییر شکلهای بزرگتر بدون کاهش باربری سازه، به خصوص در شرایطی که تغییر شکلها اجتناب ناپذیرند، را فراهم ساخته و این حسن عمدهای محسوب میشود. همچنین استفاده از ژئوسنتتیکها امکانات تازهای را در طرح و اجرا فراهم میآورد. استفاده از ژئوتکستایلها موجب کاهش حجم عملیات خاکی شامل حمل، خاکریز و کوبیدن میگردد و بنابراین زمان اجرا کاهش مییابد. از جمله معایب ژئوتکستایلها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
وجود تردید در مورد مقاومت دراز مدت آنها، احتمال بروز صدمه و خسارت در طی انبار کردن، جابجایی و نصب، کاهش دقت در طراحی جزئیات سازههای پیچیده هندسی و گوشه دار، عدم وجود استانداردها و آئین نامههای کافی بنابر تازگی مسأله.
از آن جا که یکی از موارد مؤثر بر تخریب این محصولات، قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید میباشد، در ادامه به طور مختصر به مکانیزم تخریبی نور خورشید پرداخته میشود.
اشعه فرابنفش از جمله تشعشعات طیف امواج الکترومغناطیس میباشد. در حالت معمول این اشعه توسط چشم انسان قابل رؤیت نیست. کشف این اشعه در اثر با مشاهده تیره شدن نمک نقره - ترکیب نقره و یکی از هالوژنها - با قرار گرفتن در معرض خورشید اتفاق افتاد. در سال 1801 فیزیکدان آلمانی، یوهان ویلهلم ریتر1مشاهده کرد که اشعه انتهایی در قسمت بنفشِ طیف مرئی، بسیار سریعتر از نور بنفش عمل میکند. او آنها را اشعههای اکسید کننده نامید.
استاندارد ایزو - ISO-21348 - این اشعه را بر طبق جدول 1 تقسیمبندی کرده است.
جدول -1 تقسیم بندی اشعه UV بر طبق استاندار ایزو
اشعه UV یکی از دلایل افت کیفیت منسوجات است که ناشی از تحریک برخی از قسمتهای مولکولی پلیمر و از بین رفتن تدریجی زنجیر پلیمری است. این تخریب تدریجی وابسته به ذات و نوع منسوج میباشد. با افزایش ظرافت الیاف در لایه-ها - چه الیاف متداول و چه الیاف میکرو و یا نانو - حساسیت آنها برای تأثیرپذیری از نور و عوامل محیطی دیگر بالا میرود. لایه بی بافت ترکیبی از الیاف است که میتواند انرژی تابشی را جذب، منعکس یا پراکنده سازد. شکل 1، رفتار یک لایه در هنگام برخورد پرتو به آن را نشان میدهد. پارامترهای اصلی مؤثر در حفاظت از لایه عبارتند از: جنس الیاف، ساختار لایه، تخلخل، ضخامت، وزن، رطوبت محتوی و عملیات تکمیلی از جمله به کارگیری مواد جاذب اشعه فرابنفش و سایر تکمیلهای شیمیایی.
شکل -1 رفتار یک لایه در هنگام برخورد پرتو به آن
در تحقیق حاضر، تأثیر تخریبی اشعه فرابنفش بر عمق سوراخ شدگی ژئوتکستایلها مورد مطالعه قرار گرفته است.
-2 روش تحقیق
-1-2 لایههای مورد آزمایش
به دلیل خصوصیات مناسب فیزیکی، مکانیکی الیاف پلی پروپیلن و رفتار بسیار مناسب این الیاف نسبت به لایههای خاکی، ژئوتکستایلها معمولاً از این الیاف ساخته میشوند. در این تحقیق از سه نوع ژئوتکستایل نبافته از جنس پلی پروپیلن با وزن واحد سطح 450 گرم بر متر مربع و ضخامتهای متفاوت استفاده گردید. ضخامت لایههای مورد استفاده طبق استاندارد ASTM D5199 با دستگاه ضخامت سنج دیجیتالی - شکل - 2 به دقت اندازهگیری گردید.
شکل -2 نمایی از دستگاه ضخامت سنج دیجیتالی
