ژئو تکستایل چیست؟

ژئو تکستایل ها صفحات نفوذ پذیری هستند که از الیاف پلی پروپیلن و یا پلی استر و به دو صورت کلی بافته شده ( تک رشته ای و چند رشته ای ) و بافته نشده ساخته می شوند . در ژئو تکستایل های بافته شده رشته های الیاف با تکنولوژی بافت منسوجات به شکل های مختلف بافته می شوند در حالیکه در نوع بافته نشده توده ای از الیاف با استفاده از حرارت ، چسبهای شیمیائی یا فشار مکانیکی به هم اتصال یافته و بدین ترتیب انواع مختلف ژئو تکستایل ها تولید می گردند . این مواد به علت نفوذپذیری مناسب و بافت ریز قابل کنترل عموما به عنوان فیلتر مورد استفاده قرار می گیرند . در چند سال اخیر بحث مربوط به ضرورت گسترش استفاده از ژئو سنتیک ها و مخصوصا نوع ژئو تکستایل آن در محافل آکادمیک ، کنفرانسها و مجلات تخصصی در سطح کشور مطرح شده و در پروژهای عمرانی نیز در موارد محدودی ( در مقایسه با جهان ) از این محصولات استفاده شده است .‏
تاریخچه ژئو تکستایل ‏
‏ ‏
سابقه ساخت و ساز و کاربرد مواد ژئو سنتیک به سالهای ۱۹۵۰ بر می گردد که در آن زمان از ورقه های تک رشته ای ژئو تکستایل بافته شده به عنوان فیلتر در کنترل فرسایش در ایالت فلوریدای آمریکا استفاده شد . ( باب بارت ) اولین کسی بود که اولویت طرح های کاربرد مواد ژئو سنتیک در پروژه های آب و خاک را مطرح ساخت و بدین دلیل به نام پدر ژئو تکستایل مشهورگردید . در اواسط دهه ۱۹۶۰ هیآت مهندسین ارتش آمریکا امکان استفاده از ژئو تکستایل های بافته شده را به عنوان جایگزینی برای فیلترهای دانه ای در سیستم های کنترل فرسایش و حفاظت شیب ها مورد بررسی قرارداد . این سازمان اولین معیارهای بررسی ژئو تکستایل ها به عنوان فیلتر را مطرح و در سال ۱۹۷۵ مجموعه از استانداردهای فنی در این زمینه را ارائه نمود . در همین زمان استفاده ار ژئوتکستایل ها برای حفاظت از سواحل یک رودخانه در هلند مطرح گشت به گونه ای که با اصلاح روش تا سال ۱۹۷۷ تنها برای حفاظت سواحل آن رودخانه دومیلیون متر مربع ژئوتکستایل مصرف گردید و در حال حاضر نیز این تکنیک به عنوان روش استاندارد و پذیرفته شده در آن کشور مطرح است . در آمریکا نیز از اواخر دهه ۱۹۷۰ کاربرد ژئو تکستایل های رشته ای بافته شده رو به افزایش گذاشت و هیآت مهندسین ارتش آمریکا استفاده از این مواد را برای فیلتر کنترل فرسایش به صورت استاندارد رواج داد . به دنبال فعالیت های هیآت مهندسین ارتش امریکاو تبادل اطلاعات با محققین و مهندسین اروپائی ، اولین کنفرانس ژئو تکستایل ها در سال ۱۹۷۷ برگزار گردید و استفاده از ژئو تکستایل ها به عنوان فیلتر و زهکش مورد پذیرش بسیاری از کارشناسان و مهندسین فعال در زمینه های مختلف قرارگرفت .‏
‏ ‏
دلایل رشد کاربرد ژئو سنتیک ها ‏
‏۱- مصالح دانه ای در اثر فرسایش یا نشست ازهم می پاشند ، اما ژئو سنتیکها با عملکرد کشش پیوستگی سیستم را حفظ می نمایند.‏
‏۲- سازه های خاکی معمولآ لایه لایه ساخته می شوند که در این صورت ژئو سنتیکها می توانند بسادگی نقش فاصل لایه ها ، جداکننده یا محافظ سطحی را بازی نمایند .‏
‏۳- سازه های خاکی انعطاف پذیرند و در معرض جابجائی های ناهمگون قرار دارند که مصالح غشائی انعطاف پذیر با چنین شرایطی سازگار می باشند .‏
‏۴- دلیل دیگر اقبال ژئو سنتیکها را می توان به امکان مسلح نمودن خاک یا جاگذاری بهینه عناصر کششی عنوان کرد . در صورت تسلیح ، خاک مسلح شده به عنوان سازهای مطمئن و ایمن عمل خواهد کرد و می تواند تحت بارهایی قرار گیرد که در حالت عادی آن را به حد تسلیم یا حتی فراتر ازآن می رسانند .‏
‏ ‏
‏ ‏
اهمیت ژئو تکستایل ها
بارها ، موج ها و گاهی یخ ها عمده منابع بارگذاری بر سازه های آبی و دریایی است . از بین عوامل فوق امواج ضمن اعمال فرسایش در بستر رودخانه یاکفه دریا می تواند نیروهای ضربه ای به سازه وارد نماید . اغلب تجارت های جهانی بوسیله کشتی ها و از طریق ورود وخروج به بنادر صورت می گیرد ، این امر نیازمند تثبیت و نگهداری راه های آبی است ، ضمن آنکه مسائل توریستی در کنار سواحل نیز یکی از عوامل درآمدزا برای کشورهاست و این امر بحث پایداری و تثبیت سواحل را مهمتر می سازد . مهندسی سواحل شروع نقطه ای برای استفاده از الیاف مصنوعی در دهه ۱۹۵۰ میلادی بوده است و درابتدا الیاف مصنوعی برای ساختن کیسه های بزرگ شنی و ماسه ای به منظور استفاده درموج شکن ها بوده است ، ازاین مواد به دلیل داشتن خصوصیاتی مانند وزن کم ، مقاومت بالا و طولانی مدت استفاده بیشتری گردید طوری که امروزه دو نوع الیاف مصنوعی بافته شده و بافته نشده برای پروژه های سد سازی ، جاده سازی ، ساخت راه آهن و تونل و دیگر کارهای مهندسی ژئو تکنیک استفاده می شود .‏
همچنین این مصنوعات جهت حفاظت سواحل دریا و رودها کاربری ایده آلی دارد . گونه های مختلف بافته نشده ژئو تکستایل می توانند جانشین برتری برای ریزدانه های زیرین ‏‎ (RIP RAP)‎و به طورکلی نقاطی که درمعرض فرسایش وجذرومدر قراردارد باشد . به طورکلی اجرای بسیارسریع و راحت ، مقاومت بالا ، هزینه کم ، پایداری دهها ساله ، تخریب کمتر طبیعت ، یکنواختی در اجرا وسایر ویژگی های آن باعث شده که در اکثر کشورها مورد استفاده قرارگیرد.‏

مزایای پلی استر :‏
اکثر منسوجات ژئو تکستال موجود در ایالات متحده یا از پلی پروپلین و یا ازپلی استر ساخته شده اند . ‏
الیاف و نخهای بسیار محکم پلی استر سنگین تر از آب بوده و ‌ دارای استحکامی فوق العاده و ویژگی های لغزشی و خزشی بوده و با محیط های خاکی معمول سازگار می باشد . ‏
پلی استر، پلیمری است برگزیده با استحکام زیاد قابل استفاده در تقویت خاکریزها و مصالح زمینی و دیوارها ، همچنین پلی استر ماده فوق العاده است که دارای استقامت زیاد ، قدرمطلق زیاد وخزیدگی کم می باشد که در موارد با اهمیتی نظیر تقویت دیوارها ی حائل سنگی وگلی درسراشیبی خاکریز ها به کار برده می شود. ‏
‏ ‏
کاربردهای مهم ژئو تکستایل درپروژ های عمرانی و ژئو تکنیک ‏
‏ ‏
ازجمله مهمترین کاربردهای ژئو تکستایل در پروژه های عمرانی و ژئو تکنیک به تقویت بستر ، کاهش ضخامت لایه های گوناگون خاک ( اساس و زیر اساس ) ، جلوگیری از ایجاد ترک در روکشهای آسفالت ، جداکننده بین لایه های گوناگون خاک جهت جلوگیری از تداخل دانه بندیها به یکدیگر ، فیلتراسیون و سیستمهای زهکشی اشاره نمود . از مزایای دیگر ژئو تکستایل ها میتوان به عمر فراوان آن در خاک ( با توجه به عدم تجزیه پذیری ) ، افزایش عمر سیستمهای طراحی شده ، کاهش هزینه های مصالح مصرفی در زمان ساخت و همچنین هزینه های تعمیر و نگهداری و به طورکلی کاهش هزینه های جاری و آنی پروژه ها اشاره کرد.‏

اولین کاربرد منسوجات وتکستایل ها در مهندسی عمران با منسوجات کتانی آغازشد ، کاربرد سیستماتیک با ظهور ژئو سنتیک های اولیه حاصل نگردید اما پیشرفت کیفی در تولید و کارائی این محصولات مانند مقاومت در برابر پوسیدگی موانع رواج آن را از میان برداشت . رشد اصلی در کاربرد این مصالح زمانی مشخص تر شد که این محصولات به صورت کارا تر و ارزان تر تولید شدند و این امر با ارائه محصولات نمدی نبافته ( غیر منسوج ) در اوائل دهه ۱۹۷۰توسعه بیشتری یافت . کاربرد ژئو سنتیک ها چه از دید اقتصادی و چه از دید فنی بصرفه است بطوری که در مواردی تا ۳۰ درصد صرفه جوئی هزینه در کشور های مختلف اعم از در حال توسعه و توسعه یافته گزارش شده است .‏

کاربردهای ژئو تکستایل در مهندسی ساحل ‏
امروزه ژئو تکستایل ها در مهندسی سواحل و بنادر به طرق ذیل مورد استفاده قرار می گیرند .‏
‏۱- به عنوان یک فیلتر جهت کنترل خوردگی سازه هایی مانند پوشش خاکریز ها ، دیوارهای دریایی یا حفاظت سازه هایی که درکف کار گذاشته می شوند .‏
‏۲-   به عنوان یک ماده جداکننده جهت استفاده در فونداسیون آب شکن ها وموج شکن ها.‏
‏۳-   به عنوان ماده اصلی کیسه هایی که برای ساخت اجزاء آب شکن ها از ماسه پر می شود .‏
‏۴-   به عنوان یک محافظ که دارای قابلیت انعطاف در حفاظت سازه های ساحلی و فراساحلی میباشد. ‏
‏۵-   به عنوان محافظ در برابر امواج و باره های ناشی از جریان .‏
‏۶-   به عنوان محافظ دربرابر خوردگی و رسوب گذاری