پاورپوینت آشنایی با ژئوتکستایل ها و کاربرد ها

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

بسم الله الرحمن الرحیم

اسلاید 2 :

آشنایی با ژئوتکستایل ها و کاربرد ها

اسلاید 3 :

مقدمه:
ابتکار و خلاقیت مهمترین راه پیشرفت بشر در تمامی عرصه ها و زمینه بوده و خواهد بود .ابتکارات و اختراعات معمولا از نیاز ،اجبار و در بهترین حالت از تفکرات مهندسی حاصل میشوند.ایده ها با ابتکاری ساده شروع وگاه میتوانند کاربردهایی بسیار بالا و جهانی داشته باشند .هرگاه انسان قدم در راه رویاها و تصورات تخیلی خود گذاشته به نتایج بسیار جالب و کاربردی دست پیدا کرده است .ابتکارات ساده در پیرامون ما بسیاری از مشکلات را کاهش و موانع را مرتفع کرده اند .در این مطلب به ابتکاری ساده در خصوص تثبیت خاک، کنترل سازه های عمرانی ودریایی میپردازم که با گذشته چند ده از اجرا دارای تنوع بالا با کاربردهایی گسترده و استاندارهایی جهانی شده است .ژئو تکستال ها یا زمین پارچه ها.

اسلاید 4 :

اخیراٌ برای محافظت بستر خاکها، سنگها و جاده ها از مواد و رشته های لیفی بافته شده ای استفاده مینمایند که  Geotextiles نامیده میشوند. این الیاف هم بصورت طبیعی از گیاهان مختلف تهیه ميشود و هم از انواع مصنوعی آن نیز استفاده میگردد. الیاف مذکور بصورت شبکه هائی با مش های مختلف بافته شده و برای حفاظت از بسترهای خاکی، سنگی و غیره در پروزه های مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. در محل هائیکه نیاز به پوسیدن الیاف بعد از استفاده از آن است از الیاف های طبیعی مانند الیاف کنف، نارگیل، نخل و غیره استفاده شده در حالیکه در انواع جدید که از پلیمرهای شیمیائی مانند پلی استر ،پلی امید و پلی اتیلن ساخته شده برای اهدافی  مورد استفاده قرار میگیرد که نیاز به پوسیدن الیاف نباشد.

اسلاید 5 :

ژئو تکستایل های مصنوعی:
ژئوتکستایلها غالبا از پلیمر ها یا پلی پروپیلن ها ساخته شدهاند. پلیپروپیلن ها دارای وزن مخصوص کمتر از واحد بوده (9/0) و محکم و بادوام هستند. از الیاف و فیبر های رشته ای پلی پروپیلن ها در ساخت ژئوتکستایل های بافته شده (Woven) و بافته نشده (Nonwoven) استفاده میشود.
همچنین از فیبر های پلی استر با مقاومت بالا نیز در ساخت ژئوتکستایل ها استفاده میشود. پلی استر ها دارای وزن مخصوص بزرگتر از واحد (1) و مقاومت بسیار عالی هستند و با اغلب خاک های موجود در محیط سازگار میباشند.
بهطور کلی ژئوتکستایل ها به دو نوع اصلی تقسیم میشوند:
بافته شده یا منسوج (woven)
بافته نشده یا غیرمنسوج (Nonwoven = y 1)

اسلاید 6 :

اولین استفاده ثبت شده از پارچه ژئوتکستایل در جاده به کوشش Department,South Carolina Hghways در سال ۱۹۲۶ صورت گرفت در این اقدام یک پارچه ژئوتکستایل پنبه ای سنگین روی خاک قرار گرفت و سپس آسفالت داغ روی پارچه بکار رفت و سپس یک لایه نازک شن روی آسفالت ریخته شد. تحقیقات نشان داد که این پارچه , ترک خوردگی را کاهش داده و از شکست و گسیختگی موضعی جاده جلوگیری نموده است. درسالهای اخیر ژئوتکستالهای پلیمری برای بهبود عملکرد جاده های آسفالته و کاهش ضخامت لایه پی بکاررفته اند. در اواخر دهه ۱۹۶۰، شرکت Rhone-poulen Textile درفرانسه، کار با پارچه نبافته را برای کاربردهای مختلف شروع کرد. بنا به گفته، Van Zanten ۱۹۸۵ افتخار اولین کار در استفاده از ژئوتکستایل باید به انگلیسی ها و هلندی ها داده شود.

اسلاید 7 :

برای بیش از ۲۵ سال ژئوتکستایل در تقویت سازی و استحکام خاکهای نرم subgrade جاده بکار رفته اند. نصب های اولیه در اوایل دهه ۱۹۷۰ بسیار موفق بوده و محققان دست بکار توضیح و تفسیر و چگونگی موفقیت ژئوتکستایل در ساخت جاده شدند. این تحقیق اولیه که با نصب های موفق تری همراه بود، سریعا ثابت کرد که ژئوتکستایل بطور چشمگیری ثبات جاده ها را بهبود می بخشد. از طرف دیگر، ژئوتکستایل باعث شد تا جاده با لایه های دانه ای (granular) نازکتری امکان ساخت یابد (۱۹۷۵ ,.Barenberg) در سال ۱۹۸۶، FHA (سازمان مدیریت بزرگراه فدرال آمریکا) مزایای اقتصادی و قانونی کاربرد ژئوتکستایل را مورد تایید قرار داد این تایید، راهنمای عملی مهندسین عمران در طرح، انتخاب و تکنیکهای ساخت درکاربرد ژئوتکستایل قرار گرفت و پذیرش ژئوتکستایل را در کاربرد جاده بیشتر نمود. با ادامه تحقیقات همه جانبه، مکانیسم مستحکم سازی و تثبیت سیستم آسفالت جاده با لایه های مواد دانه ای ومهار نشده شرح داده شد. کشورهای جنوب شرق آسیا مانند هند، کره، ژاپن، تایوان، هنگ کنک خصوصا چین که در دهه گذشته از محصولات ژئوتکستایل اروپا و آمریکا برای پروژه های آزمایشی در کشورشان استفاده می کردند، امروزه چنان به استفاده، قابلیت و مزایای این محصول معتقد شدند که اکنون خودشان تولید کننده عمده این محصول شده و چندین شرکت بزرگ تولید ژئوتکستایل ایجاد نمودند و حتی صادر کننده این محصول شده اند.

اسلاید 8 :

در راستای این فناوری جدید اما جامع و گسترده, چندین شرکت مشاوره ای در دنیا مانند Synthetic Industries Smart Solution ‘  SI Geosolution و … و استانداردهای بین المللی مثل AASHTO،FHWA،ASTM از ایالات متحده , AS، کمیته استاندارد اروپا (CEN) و چند استاندارد بین المللی دیگر در مورد شاخص های فنی محصولات ژئوتکستایل، دارای استانداردهای مشخص و معینی می باشند. بسیاری از سندیات طرحAASHTO و FHWA در باره قابلیت ها و مزایای کاربرد ژئوتکستایل تا به امروز منتشر شده است.

ویژگیهای استفاده از ژئوتکستایل ها:

*قابلیت کنترل کیفیت در کارخانه

*مقاوم در مقابل عوامل مختلف محیطی ،بیولوژیکی و شیمیایی
 
مزیت های عمده استفاده از ژئوتکستایل ها:
1- سهولت در نصب و اجرای سریع

2- قابلیت کاهش حجم عملیات به روشهای سنتی

3- داشتن توجیه اقتصادی و مقرون به صرفه بودن

اسلاید 9 :

دلایل استفاده از ژئوتکستال ها:
۱– دارابودن مقاومت بالا و Elongation بسیار بالا که این دو مورد امکان جذب مقادیر انرژی زیادی را به ژئوتکستایل میدهند.
۲- مقاومت بسیار عالی در برابر صدمات حین کار و نصب  (Puncture resistance)
۳- طول عمر بالا، تحقیقات طول عمر زیاد را تخمین می­زنند.
۴- خواص هیدرولیکی عالی و یکنواخت که شما را قادر می­سازد تا جریان زیادی آب را جابجا کرده و کنترل نمایید.
۵- مقاومت بسیار بالا در برابر ساییدگی.
۶- شکل یکنواخت، بدین­معنی که تمام سطح تولیدشده دارای کیفیت، بافت و ظاهر یکنواختی است یعنی تمامی خواص دینامیکی و هیدرولیکی ذکرشده در تمام سطح ثابت است.
۷- در روند تولید این محصول از الیاف پلی استر و یا پلی­پروپیلن با طول کم استفاده می­شود (Max:80mm) و این خاصیت را خواهد داشت که محصول تولیدشده دارای کشش طولی و عرضی یکسان باشد، درصورتیکه غیر از این باشد (مانند محصولات مشابه که از الیاف طویل در راستای طولی استفاده می­شود) ژئوتکستایل در جهات مختلف رفتارهای متقارن و یکسانی نشان نمی­ دهد.
۸- بعلت استفاده از الیاف با طول کوتاه (Max:80mm) و بافت ویژه و مکانیزه­ای که این محصول دارد به هیچ­ وجه (چه در حالت عادی و چه در شرایط سخت نصب) رشته رشته نشده و از انسجام ژئوتکستایل نمی­ کاهد.
۹- کلیه محصولات لایی گستر  نسبت به اسیدها، الکالین­ ها و قارچ­ ها مقاومت داشته و پوسیدگی در آن نیز بی­ معناست.
ژئوتکستایل ضمن ایجاد یک لایه پوسته مقاوم میان لایه­ های ناپیوسته خاکی و قطعات سازه­ای ساختمانی موجب پخش یکنواخت نیروهای داخلی و تنشهای بین لایه­ ها و قطعات می­گردد.
استفاده از ژئوتکستایل در لایه­ های خاک موجب افزایش طول عمر مسیر، کاهش زمان اجرا، جلوگیری از مخلوط شدن دانه­ های خاک، قابلیت عبوردادن آب و درمجموع باعث افزایش مقاومت و راندمان سازه می­ گردد.

اسلاید 10 :

در حال حاضر انواع ژئوتكستايلها در صنعت راه سازي و ساختمان كاربرد دارند. انتخاب ژئوتكستايل بستگي به خصوصيات مورد نظر دارد. به طور مثال ژئوتكستايلهاي توليد شده از الياف طبيعي به منظور افزايش موقتي استحكام زمينهاي كشت گياهان بكار ميروند. در صورتيكه ژئوتكستايلهاي توليد شده از الياف مصنوعي در مواردي كه نياز به پايداري دراز مدت (صدها سال يا بيشتر) مي باشد، كاربرد دارند. لذا مواد خام ژئوتكستايل مي تواند الياف طبيعي يا مصنوعي باشد. رايج ترين مواد اوليه در ژئوتكستايلهايي كه در ساختمان سازي بكار مي روند پلي استر، پلي اتيلن و پلي پروپيلن مي باشد.

اسلاید 11 :

جدول ذیل نشان دهنده خواص فيزيكي و مكانيكي الياف مصرفي در اين ژئوتكستايلها است.

اسلاید 12 :

کاربرد ها:
ژئوتکستایل به خاطر ایفای نقش های متنوع دارای زمینه های کاربردی فراوانی می باشد که در زیر چند کاربرد عمده آن آمده است:
. فیلتراسیون
. زیرسازی جاده
. روکش جاده
. مخازن ذخیره آب و مواد شیمیایی
. ایزولاسیون تونل ها
. کانال های آب رسانی

اسلاید 13 :

. کنترل فرسایش
.دیوار های محافظ
.کنترل نگهداری ضایعات
. سیستم جمع آوری مایعات و گاز
. حفاظت ژئوممبرین
. ثبات و تحکیم خط های آهن

اسلاید 14 :

14. در احداث و فونداسیون سازی ساختمان
15. جلوگیری از فرسایش سواحل
16. در اجرای انواع خطوط آهن
17. در زیر سازی و روکش اسفالت
18. تحکیم بستر خاکریزه ها
19. استفاده در خطوط انتقال اب
20. زیر سازی چمن مصنوعی
21. احداث باند فرودگاه
22. انواع زهکشی ها از جمله سطحی و زیر زمینی

اسلاید 15 :

کاربرد ژئوتکستایل در مقاومت روکش آسفالت
با توجه به عوامل مخرب آسفالت از جمله عوامل تغییرات درجه حرارت، ترافیک و انتشار ترک های انعکاسی، محصول نوینی را با نام SPC 20 به عنوان بهترین راه حل مشکلات به شرح ذیل معرفی می نماید: SPC 20 ژئوتکستایل نبافته ای است که از الیاف پلیمری ساخته شده است و دارای خواصی است که میتوان از آنها جهت تقویت و آببندی روکش آسفالت استفاده نمود.

اسلاید 16 :

نتيجه گيري كلي و نگاهي به آينده ژئوتكستايل ها:
بيش از 30 سال از مصرف ژئوتكستایلها در سازه ها و ساختمان می گذرد. با توجه به قدمت استفاده از ژئوتکستایلها در صنعت راه و ساختمان تجارب ارزنده‏اي در كشورهاي مختلف در اين زمينه كسب شده و علاوه بر اين در هزينه‏هاي ساختمان و بهينه سازي انرژي صرفه‏جويي‏هايي صورت گرفته‏است.
امروزه علي‏رغم ركود در فعالیتهای ساختمانی کشور شاهد افزايش مصرف ژئوتكستايل در اين صنعت مي‏باشيم. علت امر را مي‏توان به موارد زير نسبت داد:
1-    آمادگي صنعت ساختمان براي استفاده از فناوري‏هاي نو در اين زمينه.
2-    افزايش آگاهي و اطلاعات علمي و فني در زمينه توليد ژئوتكستايل‏ها.
3-    نتايج مثبت و تجربيات ارزنده از مصرف ژئوتكستايلها در مدت سه دهه گذشته در کشورهای مختلف.
4-    وجود دستور‏العمل‏ها و استانداردهاي موجود و در حال تهيه و تدوين.
5-    تنوع كاربردهاي جديد اين محصولات.

اسلاید 17 :

منابع مورد استفاده:در نگارش اين مجموعه از منابع زير استفاده شده است
سایتفناوری عمومی عمرانی
www.Civiltech.ir
www.Daneshname.com.
- www.laeigostar.com- روحي پور، حسن.(1379). گزارش ششمين دوره بين المللي علوم و تكنولوژي مهار بيابان زائي در كشور چين. مؤسسه تحقيقات جنگلها و مراتع