ژئوممبران (Geomembrane)

ژئوممبران (Geomembrane)

ژئوممبران (ژئوممبرین) (Geomembrane)  از ورقهای نازک پلیمری نفوذناپذیر که به عنوان پوشش و عایق و با کاربریهای گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند. این محصولات دربرابر پرتو فرابنفش و مواد شیمیایی بسیار مقاوم هستند. ویژگی های ژئوممبران مانند انعطاف پذیری و طول عمر بالای آن، سبب استفاده گسترده در صنایع مختلف شده است.

کاربردهای ژئوممبران مانند کشاورزی، شیلات، دفن زباله و نفت، گاز و صنایع شیمیایی، معدن و … باعث شده طیف وسیعی از صنعت از جمله صنعت عمرانی و صنعت کشاورزی را در بر بگیرد.

تنوع در تولید انواع ورقهای ژئوممبران (ژئوممبران های پلی اتیلن سبک و سنگین و ژئوممبران PVC و …) البته با ویژگیهای نسبتا متفاوت (مقاومت کششی و انعطاف پذیری ، مقاومت در برابر مواد شیمیای و …) باعث رقابت در این صنعت شده است.

انواع ژئوممبران

• ژئوممبران برپایه پلی اتیلن سنگین (HDPE) با جنس پلی‌اتیلن با چگالی بالای 35% با انعطاف‌پذیری بالاتر
• ژئوممبران برپایه پلی‌اتیلن سبک (LLDPE) با جنس پلی‌اتیلن با چگالی بالای 25% با ضخامت کمتر نسبت به نوع سنگین که از این نوع ورق جهت ایزولاسیون فونداسیون، بام سبز، تونل به کار می‌رود
• ژئوممبران PVC با جنس پلی‌اتیلن با چگالی بالای 25%
• ژئوممبران VLDPE با جنس پلی‌اتیلن با چگالی بالای 25% و از ترکیب وینیل و LLDPE به وجود آمده است
• ژئوممبران های (CSPE-R) و (EPDM-R) و (FPP) و غیره با چگالی بین 2% الی 10% وجود دارد که کاربری کمتری نسبت به قبلی‌ها دارد.

ژئوممبران سنگین ( ژئوممبران HDPE )

ورق ژئوممبران پلی اتیلن سنگین (ژئوممبران HDPE) این ژئوممبرانها از غشاء نفوذناپذیر درمقابل سیالات (عایق دربرابر رطوبت و گاز) تشکیل شده است. دارای خاصیت عایق کاری بدون نیاز به زیرسازی خاص می باشد. از آنجاکه پلی اتیلن (PE) دارای پایداری شیمیایی خوبی درمقابل مواد اسیدی و قلیایی است …

ژئوممبران سبک ( ژئوممبران LLDPE )

ورقهای ژئوممبران پلی اتیلن سبک (ژئوممبران LLDPE) دارای ویژگی‌های یکسان همانند ژئوممبران برپایه پلی اتیلن سنگین است با این تفاوت که انعطاف پذیری بیشتری دارد. از اینرو، در فضاهای محدود به راحتی جوش پذیر است .

مقایسه ژئوممبران HDPE با LLDPE

1. مقاومت کمتر LLDPE در برابر UV نسبت به HDPE
2. مقاومت شیمیایی کمتر LLDPE نسبت به HDPE
3. مقاومت و راحتی کار در دماهای پایین نسبت به HDPE

مقایسه ژئوممبران PVC با ژئوممبران پلی اتیلن HDPE و LLDPE

انعطاف‌ و مقاومت کششی: ژئوممبران PVC و LLDPE (خوب ) ژئوممبران HDPE (متوسط)
مقاومت در برابر UV خورشید: ژئوممبران PVC (متوسط) ژئوممبران LLDPE (خوب) ژئوممبران HDPE (عالی)
مقاومت در برابر مواد شیمیایی: ژئوممبران PVC (متوسط) ژئوممبران LLDPE (خوب) ژئوممبران HDPE (عالی)

کاربردهای ژئوممبران

• کاربرد ژئوممبران در استخرهای ذخیره آب کشاورزی
• استخرهای ورزشی
• استفاده در استخرهای آبزی پروری (استخر ماهی/میگو)
• استفاده در حوضچه‌های نگهدارنده رسوبات حاصل از فاضلاب کارخانجات، معدنی و آلاینده‌های شیمیایی
• زیر خطوط راه آهن
• استفاده در دریاچه‌های مصنوعی نظیر چیتگر تهران
• برای مهار ثانویه مخازن ذخیره سازی زیرزمینی
• به عنوان آستر برای محلول‌های آب نمک
• عایق بندی و زهکشی دیواره‌های تونل‌های مترو و سازه‌های هیدرولیکی
• عایق بندی کف و دیواره برج‌های ساختمانی
• کف گلخانه‌های بزرگ جهت حفظ رطوبت
• ایزولاسیون سازه‌های بتنی در مقابل مواد شیمیائی مضر و یا جریان سیالاتی که موجب فرسایش در سطح بتن می‌شود همچون محوطه و بام ساختمان‌ها
• در ساخت کاور و پوشش‌های متحرک برای جمع آوری گازهای استخراجی در سکوهای استخراج نفت و گاز
• پوشش دهی تالاب‌ها و حفاظت از آب در برابر عوامل محیطی و تبخیر آب و در نتیجـه حفظ محیط زیست بومی و حفظ حیات جانوری
• آستر برای سوراخ‌های آب زمین گلف و سنگرهای شنی
• به عنوان آستر برای انواع حوضچه‌های تزئینی و معماری
• برای کانال‌های انتقال آب
• کانال‌های مختلف انتقال زباله
• به عنوان آستر برای پدهای آبشویی انبوه
• پوششی (درپوش) برای محل‌های دفن زباله جامد
• به عنوان پوشش هاضم کننده‌های کود هوازی و بی هوازی در صنعت کشاورزی
• به عنوان پوشش برای خاکستر زغال‌سنگ نیروگاه
• جلوگیری بریدگی در سدهای خاکی پهنه بندی شده برای کنترل نشت
• پوششی برای سرریزهای اضطراری
• به عنوان لایه‌های ضد آب در داخل تونل‌ها و خطوط لوله
• روکش ضد آب سدهای خاکی و سنگی و بتنی
• در داخل سدها برای کنترل نشت
• به عنوان پوشش‌های مخزن شناور برای جلوگیری از آلودگی
• برای نگهداری و حمل مایعات در کامیون‌ها
• برای نگهداری و انتقال آب آشامیدنی و سایر مایعات در اقیانوس
• به عنوان مانعی در برابر بوهای ناشی از دفن زباله
• به عنوان مانعی در برابر بخارهای (رادون، هیدروکربن‌ها و غیره) در زیر ساختمان‌ها
• برای کنترل خاک‌های حساس به سرما
• برای محافظت از مناطق مستعد نشست به خاطر جریان آب
• تماس با تکیه‌گاه‌های سازه‌ای به عنوان سدهای موقت
• برای هدایت جریان آب به مسیرهای ترجیحی
• زیر بزرگراه‌ها برای جلوگیری از آلودگی ناشی از یخ زدایی نمک‌ها
• در زیر و در مجاورت بزرگراه‌ها برای نشت مایعات خطرناک
• کمک به ایجاد یکنواختی تراکم پذیری و نشست زیرسطحی
• زیر روکش‌های آسفالت به عنوان یک لایه ضد آب
• برای جلوگیری از تلفات نشت در مخازن

کاربردهای عمومی و مهم ورق ژئوممبران در صنایع

کشاورزی و شیلات

امروزه با توجه به کاهش بارش، نیاز به ساخت استخرهای ذخیره آب کشاورزی ( استخرهای کشاورزی ) برای نگهداری آب کشاورزی بیش از پیش به چشم می خورد. ساخت استخرهای سنتی به وسیله مصالح سنتی (بتن، سنگ و آجر) دیگر مقرون به صرفه نیست. ورقهای ژئوممبران به عنوان یک پوشش خوب و کاملا آب بند، بهترین گزینه برای ساخت استخرهای کشاورزی و پرورش ماهی هستند.

این ورقها بسیار ارزانتر و بادوام تر از بتن هستند. دربرابر زمین لرزه و فشارهای دینامیکی و مکانیکی زمین، انعطاف پذیر هستند و شکست نمی خورند. بدلیل ویژگی کشسانی این ورق ها، توانایی افزایش طول تا 7 برابر طول اولیه را دارند. ورقها سریع اجرا می شوند و به‌راحتی امکان جابه جایی و حمل دارند و دربرابر پرتو خورشید تا 70 درجه سانتیگراد مقاوم هستند.

دفن زباله

سیستم های دفن زباله و پسماند (Landfill) یکی از موارد مهم کاربرد ژئوممبران است. از آنجا که این محصول توانایی جمع آوری، زهکشی و بهره برداری از مخازن گاز و سیالات پدید آمده از تجزیه ضایعات ارگانیک را فراهم می آورد. همچنین برای جلوگیری از نشت آلودگی به محیط زیست به ویژه آبهای زیرزمینی استفاده می شود.

نفت، گاز و صنایع شیمیایی

ژئوممبرانهای پلی اتیلنی به عنوان عایق ثانویه در کف مخازن ذخیره سوخت و لاگونهای پساب و تبخیر مواد شیمیایی کاربرد گسترده ای دارد.

معدن

از این ورقها جهت ساخت حوضچه های پلکانی، برای فرآوری فلزات و مواد معدنی نظیر مس استفاده می شود. نه تنها از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند بلکه باعث افزایش راندمان پروسه فرآوری میگردد. ( برای مثال ساخت استخرهای لیچینگ معادن)

آب و فاضلاب

از این ژئوممبران ها جهت ساخت لاگون ها، کانالهای آبرسانی، حوضچه ها، استخرها و دریاچه های مصنوعی استفاده می شوند. با توجه به اینکه ژئوممبران ها در تماس مستقیم با خاک و سنگ های بستر هستند، برحسب لزوم جهت حفاظت از سوراخ شدگی، استفاده از ژئوتکستایل بعنوان لایه محافظ در زیر آن پیشنهاد می گردد.

عمران

• آستر برای دیوارهای گود عمیق ساختمان
• به عنوان لایه‌های ضد آب در داخل تونل‌ها و خطوط لوله
• به عنوان بریدگی و روکش ضد آب برای سدهای خاکی، سنگی و بتنی
• به عنوان مانعی در برابر بخارها (رادون، هیدروکربن‌ها و غیره) در زیر ساختمان‌ها
• در زیر و در مجاورت بزرگراه‌ها برای نشت مایعات خطرناک
• به عنوان سازه‌های مهار برای هزینه‌های اضافی موقت

مراحل نصب ژئوممبران در ساخت استخر کشاورزی (استخر ژئوممبران)

1. تعیین مکان استخر
2. بررسی حجم آب و شکل هندسی استخر
3. خاک برداری و کف سازی استاندارد استخر
4. انتخاب ورق ژئوممبران
5. ورود و خروج آب استخر
6. اجرای ژئوتکستایل و ژئوممبران و جوشکاری آن
7. ایجاد حصار حفاظتی اطراف استخر
8. آب‌گیری استخر کشاورزی
9. کنترل نهایی

ساخت استخر با عایق ژئوممبران نسبت به نمونه بتنی 70% کاهش هزینه به همراه دارد. ما می توانیم سرعت اجرا را به روزانه 1500 مترمربع برسانیم. ورق ژئوممبران دمای بین 40- تا 70+ درجه رو را می تواند تحمل کند و تا چندین دهه عمر خواهد کرد. انتخاب بهترین محل برای ساخت استخر به عوامل مختلفی مانند منابع تأمین آب و روش انتقال آب، بستگی دارد.

محاسبه حجم استخر به مقدار حق آبه و آبهای روان و نیاز آب کشاورز بستگی دارد. با مشاوره کارشناس، کم هزینه‌ترین مکان با بهترین شکل هندسی برای ساخت استخر انتخاب میشود.

با توجه به تنوع زیاد ژئوممبران ، انتخاب ژئوممبران با کیفیت، امری بسیار مهم است که با تحقیق می‌توان بهترین محصول را از تولید کننده معتبر خریداری کرد. در هنگام خرید به این نکته توجه داشته باشید که اصالت شرکت تولیدکننده با پروانه بهره برداری از وزارت صنعت معدن و تجارت و نشان استاندارد مشخص شده و باید ورق ها دارای لیبل و مشخصات کالا و شناسه رهگیری و مهر حرارتی درج شده در انتهای رول باشد. از همه مهمتر از سابقه شرکت تولیدکننده و نکات درج شده در متن ضمانت نامه اطمینان حاصل کنید.

در هر زمینی، در هر شکل و اندازه می‌توان از ژئوممبران استفاده کرد. ولی برای احداث استخر استاندارد خوب است که سعی کنید شیب دیواره ها (1/1) یا 45درجه باشد و تراکم خاک در کف و دیواره‌ها حداقل 70% باشد و نکته دیگر اینکه سطح مخزن خاکی، باید صاف و عاری از سنگ دانه باشد و برای ایجاد ترانشه، کانالی دورتادور استخر به تناسب عمق استخر با فاصله حدود 70 الی 100 سانتی‌متر با عرض بین 50 تا 70 سانتی‌متر و با عمق حدود 50 سانتی‌متر گودالی حفر شود که لبه‌های ورق‌های ژئوممبران داخل آن جای بگیرد.

لوله‌های ورودی، خروجی و سرریز حتماً باید از جنس پلی‌اتیلن باشد. ترجیحا سیستم ورود و خروج آب را به نحوی طراحی کنیم که نیازی به اتصال لوله به ورق ژئوممبران نباشد. یعنی لوله ورودی از بالا و برای خروج آب از پمپ شناور روی سطح آب استفاده کرد. اگر مجبور به اتصال لوله به سطح ورق شدیم به هیچ عنوان در قسمت دیواره ها، لوله گذاری اجرا نشود و در کف استخر بصورت سیفونی اجرا شود. برای اینکار باید در مرحله گودبرداری، محل قرارگیری لوله با مصالح بتنی ثابت شود.

برای نصب عایق استخر شرایط آب و هوایی باید مناسب باشد. ابتدا پوشش نمدی محافظ ژئوتکستایل پهن و پس از آن پوشش ژئوممبران قرار میگیرد. بعد از برش ورق‌ها به صورتی که لبه‌های آن روی‌هم قرار گیرد در کف و دیواره‌های استخر پهن می‌شوند و با استفاده از دستگاه مخصوص، ورق‌ها به یکدیگر جوش داده می‌شوند.

برای ایمنی و جلوگیری از غرق شدن انسان یا جاندار دیگر قبل از آب گیری، نصب فنس و تابلوهای هشدار دهنده الزامی است. بعد از تست‌های مختلف توسط تکنسین و کنترل چشمی تمام نقاط جوش‌کاری شده، آب‌گیری استخر را شروع می‌کنیم،
به این صورت که در اولین مرحله آبگیری، 30% حجم استخر را آب می‌کنیم و پس از دو روز که ورق نشست خود در بستر خاک انجام داد، خط آب را نشانه‌گذاری می‌کنیم و در روزهای سوم و چهارم آن را چک می‌کنیم.

با در نظر گرفتن میزان تبخیر آب در هر منطقه، اگر حجم آب کم نکرده باشد به مراحل آب گیری بعدی که تا 60% و 90% حجم است استخر آب می‌شود که در هر مرحله اگر سوراخی بود نیاز به خالی کردن کل استخر نباشد و در صورت داشتن هدر رفت آب، نقطه سوراخ شناسایی و مجدد جوشکاری می‌شود.

بعد از آب‌گیری کامل حجم استخر می‌توانید چاله ترانشه را به‌طور کامل از خاک پر کنید.