ورق‌ ژئوممبران

ورق‌ ژئوممبران

ژئوممبران (Geomembrane) عایق مقاوم با نفوذپذیری تقریبا صفر است که عمدتا از پلی اتیلن تشکیل شده است. امروزه ورق ژئوممبران به دلایل زیادی چون کاهش هزینه عایق‌بندی نسبت به روش‌های دیگر و نصب راحت و سریع محبوبیت زیادی پیدا کرده است. همچنین ورق ژئوممبران در طیف گسترده‌ای از کاربردها مانند عایق‌ بندی استخرها، مخازن آب و تونل‌ها استفاده می‌شود. با توجه به کاربردهای متنوعی که وجود دارد ژئوممبران را در انواع متفاوتی تولید می‌کنند. این تنوع در ساختار باعث می‌شود تا قیمت ژئوممبران بستگی به عوامل متعددی داشته باشد.

ژئوممبران چیست؟ ژئوممبران‌ها پوشش‌های غشایی یا موانعی هستند که برای کنترل نفوذ سیالات در پروژه‌ها، ساختارها یا سیستم‌های دست‌ساز استفاده می‌شوند. آن‌ها روی بستر‌های خاکی قرار می‌گیرند و یک مانع خوب برای عبور یا نشت سیالاتی مانند آب هستند. همچنین ژئوممبران‌‌ها طیف وسیعی از کاربردها مانند کاربردهای زیست محیطی، هیدرولیک، صنعت زباله، حمل‌و‌نقل، نفت و گاز را شامل می‌شوند.

ژئوممبران‌ها به این صورت است که از ورقه‌های پلیمری پیوسته که نسبتا نازک هستند ساخته می‌شوند. رایج‌ترین نوع ژئوممبران نوع ورقه پلیمری پیوسته است. همچنین از نظر اندازه اگر به ابعاد بزرگی از آن نیاز باشد برای استحکام و دوام آن‌ها به صورت حرارتی یا شیمیایی درزهای آن به هم جوش می‌خورند. در واقع اندازه ژئوممبران‌ها کاملا قابل تنظیم است‌ به طوری که از ابعاد متفاوتی مانند یک استخر تا اندازه یک زمین فوتبال را می‌تواند شامل شود.

اصولا ژئوممبران‌ها در مکان‌هایی استفاده می‌شود که مواد نباید هدر بروند. این مواد شامل آب تمیز، فاضلاب، بخار، مواد خطرناک و یا هر ماده دیگری که نیازی به فرار کردن از فضای مشخص شده نداشته باشد. از آنجایی که مایعات به شکل جاری، منجمد و حتی بخار در صورت عدم مدیریت درست می‌توانند بسیار تخریب‌گر باشند، اما ژئوممبران‌ها این توانایی را به صنایع مختلف می‌دهند تا به توسعه و پشتیبانی از پروژه‌های بیشتری در مقایسه با گذشته ادامه دهند.

ضخامت ژئوممبران از 0.75 تا 3 میلی‌ متر است که پرمصرف‌ترین آن ورق‌های 1.5 میلی‌ متری هستند. ورقه‌های 2 میلی متری به بالا برای کاربردهای خاص و منحصر به فرد مثلا استخر‌هایی با عمق بیشتر از 15 متر استفاده می‌شوند. قیمت ژئوممبران را عوامل بسیاری چون شرکت تولید کننده، متراژ، ضخامت، نوع و گارانتی تعیین می‌کنند.

انواع ژئوممبران ژئوممبران بر اساس رزین مورد استفاده در آن دسته‌بندی می‌شود که در ادامه به توضیح هر یک می‌پردازیم.

ژئوممبران (Polyvinyl Chloride) PVC ژئوممبران PVC یک ماده عایق آب است که خاصیت (Thermoplastic) به معنای قابل ارتجاع در اثر حرارت را دارد و از وینیل (Vinyl)، پلاستیک‌کننده‌ها (Plasticizers) و تثبیت‌کننده‌ها (Stabilizers) ساخته شده است. ژئوممبران PVC در برابر سایش، سوراخ شدن و پارگی مقاوم است و جهت ساخت کانال‌ها، لاینرهای تالاب فاضلاب، محل‌های دفن زباله و پوشش مخازن استفاده می‌شود. این ماده برای نگهداری آب آشامیدنی و جلوگیری از ورود مواد آلاینده بسیار عالی است.

ژئوممبران TRP (Reinforced Polyethylene) ژئوممبران TRP از پارچه پلی‌اتیلن ساخته شده است که جهت نگهداری طولانی مدت آب و کاربردهای زباله‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ژئوممبران TRP به دلیل بازه دمایی پایین، مقاوت شیمیایی و پایداری در برابر اشعه فرابنفش یک گزینه ایده‌آل برای اصلاح خاک، دفن زباله، کانال‌ها، پوشش حوضچه‌های نگهدارنده کوتاه مدت و کاربردهای شهری و کشاورزی است.

ژئوممبران (High-Density Polyethylene) HDPE ژئوممبران HDPE رایج‌ترین نوع ژئوممبران است؛ زیرا که ضخامت بالایی دارد که دیگر انواع ژئوممبران‌ ندارند. ژئوممبران HDPE مقاوت بالا در برابر دما و اشعه فرابنفش دارد و هزینه پایین مواد آن، بادوام بودن و مقاوت بالا در برابر مواد شیمیایی از دیگر مشخصه‌هایی است که این نوع ژئوممبران دارد. در انتخاب پوشش حوضچه‌ها و کانال‌ها، دفن زباله و پوشش مخازن ژئوممبران HDPE در اولویت بالایی قرار می‌گیرد. همچنین برای ذخیره‌سازی آب به دلیل مقاومت شیمیایی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ژئوممبران (Linear Low-Density Polyethylene) LLDPE ژئوممبران LLDPE یا ژئوممبران پلی‌اتیلن کم چگالی خطی از رزین‌های پلی‌اتیان بکر و دست‌نخورده ساخته شده است که آن را بادوام، قوی، مقاوم در برابر اشعه فرابنفش و دمای پایین می‌کند. مهندسان و نصابان در زمانی که به یک ژئوممبران نفوذناپذیر و نشت‌ناپذیر نیاز داشته باشند مدل LLDPE را به HDPE ترجیح می‌دهند؛ چرا که انعطاف‌پذیری بیشتری از خود نشان می‌دهند. این دسته برای کاربردهای صنعتی مانند ذخیره‌سازی مایعات و محفظه زباله‌های حیوانی و محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ژئوممبران (Ethylene Propylene Diene Monomer) EPDM ژئوممبران EPDM یک ماده انعطاف‌پذیر و بادوام است که توانایی بالایی در برابر آب و هوای شدید دارد و بسیار در برابر سوراخ شدن مقاوم است. ژئوممبران EPDM به عنوان موانع سطحی برای سدها و انواع سایت‌های آبیاری استفاده می‌شود. یکی دیگر از ویژگی‌های مهم آن این است که نصب آسانی دارد. یکی دیگر از کاربردهای آن را می‌توان در صنعت کشاورزی که شامل حوضچه‌های آبیاری، آسترها و پوشش‌ها است ذکر کرد.

مشخصات فنی ژئوممبران جهت تعیین مشخصات فنی ژئوممبران باید تحت آزمایش‌های مختلف قرار بگیرد تا مقاومت آن سنجیده شود چرا که خرید ورق ژئوممبران باکیفیت را از ظاهر آن نمی‌توان تعیین کرد. در ادامه به اصلی‌ترین مشخصات فنی ورق ژئوممبران اشاره می‌کنیم.

رنگدانه‌های موجود

اصولا ورق ژئوممبران در دو رنگ آبی و مشکی ساخته می‌شود. از بین این دو رنگ، رنگ مشکی آن بهتر است چرا که این رنگ به دلیل کربن مشکی موجود در خود ژئوممبران است در حالی که رنگ آبی به وسیله رنگدانه‌هایی است که به آن اضافه می‌شود و می‌تواند عمر مفید ژئوممبران را کاهش دهد.

مواد اولیه

ترکیب مواد تشکیل دهنده ژئوممبران متفاوت است که تحت آزمایش میتوان درصد ترکیبات اصلی آن را بدست آورد. برای این که کیفیت یک ژئوممبران را تعیین کرد علاوه بر درصد ترکیب این مواد، روند تولید و چگونگی ترکیب آنان نیز بسیار اهمیت دارد. نوع دستگاه تولید کننده ورق‌های ژئوممبران نیز جزو عواملی است که در کیفیت اثر زیادی دارد.

صیقلی بودن سطح ورق

به میزانی که سطح روی ژئوممبران صیقلی‌تر است، مقدار بازتاب نور خورشید در آن بیشتر است و جذب کمتر گرما و انرژی را در پی دارد. در واقع هر چه سطح روی ژئوممبران کمتر برجستگی داشته باشد و بیشتر صاف و صیقلی باشد باعث کاهش پوسیدگی و افزایش طول عمر ژئوممبران می‌شود.

تلرانس ضخامت سطح

به اختلاف ضخامتی که در کل سطح ژئوممبران وجود دارد تلرانس می‌گویند. به طور مثال اگر تلرانس یک ورق 5 میلی‌متر است به این معنی است که در بعضی از سطوح ورق ممکن است ضخامت از این مقدار کمتر یا بیشتر باشد.

جوشکاری

این که جوشکاری ژئوممبران به خوبی انجام بگیرد نیز کیفیت یک ژئوممبران را تعیین می‌کند. یک ژئوممبران ممکن است پس از مدتی نیاز به جوشکاری مجدد داشته باشد یعنی دیگر قادر به آبگیری نیست و یا حتی نیاز به تعمیرات داشته باشد. در این صورت اگر کیفیت ژئوممبران پایین باشد دوباره جوش آب‌بند صورت نمی‌گیرد.

موارد استفاده از ورق ژئوممبران موارد استفاده از ورق ژئوممبران بسیار گسترده است به طوری که قیمت هر متر مربع ورق ژئوممبران در هر کاربردی متفاوت است اما می‌توان آن را به طور کلی در سه دسته اصلی عایق‌بندی و ایزوله کردن، محافظت و نگهداری و ضد آب بودن قرار داد. در ادامه به مهم‌ترین کاربردهای آن به صورت خلاصه اشاره می‌کنیم.

به عنوان لایه‌های ضدآب در داخل تونل‌ها و خطوط لوله‌ به عنوان آستر برای کانال‌های مختلف انتقال زباله به عنوان آستر در صنعت کشاورزی به عنوان آستر جهت انبوه زباله‌های اولیه، ثانویه و یا سوم و محل دفن زباله‌های جامد برای گرفتن نشت مایعات خطرناک در زیر بزرگراه‌ها جهت نگهداری و حمل مایعات توسط ماشین‌های سنگین مانند کامیون‌ها به عنوان پوشش برای سرریزهای اضطراری مراحل نصب ورق ژئوممبران اگرچه نصب ژئوممبران با توجه به کاربردهای متنوعی که دارد صرفه‌جویی در هزینه‌ است اما قیمت ژئوممبران دلیل نمی‌شود مراحل نصب را بدون صبر و حوصله انجام داد. اگر هر مرحله از نصب بدون آگاهی انجام نگیرد هزینه عایق سازی با ژئوممبران می‌تواند افزایش پیدا می‌کند. برای نصب دقیق و درست ورق ژئوممبران باید مراحل زیر به ترتیب انجام شود که در ادامه به توضیح هر یک می‌پردازیم.

آماده‌سازی سطح ناحیه‌ای که قرار است بر روی آن ورق های ژئوممبران نصب شود باید صاف باشد. در واقع از هر گونه سنگ و کلوخ درشت و سخت پاکسازی شود که در نهایت سطح نرم و بدون برجستگی شود. همچنین هیچ گونه جسم تیز و برنده مانند میخ در اطراف کار عملیاتی وجود نداشته باشد.

بررسی آب زیرزمینی آبی که در زیر زمین وجود دارد و ژئوممبران روی خاک سطح روی آن قرار است نصب شود باید حداقل یک متر فاصله داشته باشد. این اطمینان جهت این است تا در آینده آب به زیر سطح ژئوممبران نفوذ پیدا نکند.

شرایط آب و هوا جهت نصب درست و دقیق ژئوممبران باید در دمایی بین 10‌تا 40 درجه سانتیگراد انجام شود. در صورتی که رطوبت زیاد بود و یا باران، برف و طوفان شن شدید بود باید از پهن کردن ورق های ژئوممبران خودداری شود. اگر زمان نصب به ناچار در یک آب و هوای بد انجام گرفت باید تمام اطلاعات محیط و اطلاعات جوش مانند دمای دستگاه جوش، سرعت جوش، دمای جوش واقعی و دمای سطح ژئوممبران باید توسط نصاب نوشته شود.

جوشکاری پیش از جوشکاری باید ابتدا سطح ژئوممبران از هر گونه گرد و خاک و آلودگی پاک و خشک شود و از هیچ چسب و حلالی جهت تمیز کردن آن استفاده نکنید. برای جوشکاری باید ورق ها حداقل ده سانتی‌متر همپوشانی داشته باشند. همچنین ورق های ژئوممبران باید صاف و بدون موج و چروک باشند. جوشکاری به دو روش گوه‌ای و اکستروژن انجام می‌شود.

مزایای ورق ژئوممبران شاید بتوان سه دلیل عمده استفاده از ژئوممبران را هزینه پایین و مقرون به صرفه‌ بودن، اجرای سریع و دوام بالای آن دانست. در واقع هزینه عایق‌بندی و ایزولاسیون ورق ژئوممبران در برابر سنگ، سیمان و بتن تا یک سوم می‌تواند کاهش پیدا کند. به علاوه کوتاهی زمان اجرا است که به پروژه‌ها این امکان را می‌دهد تا بسیار سریع پیش روند.‌ همچنین متوسط عمر ژئوممبران بیش از 50 سال است که این خود استقامت و دوام بالای آن را نشان می‌دهد. در ادامه دیگر مزایای آن را به صورت خلاصه اشاره می‌کنیم.

عایق‌بندی بهتر و بالاتر در مقایسه با دیگر پوشش‌های رایج در عایق‌بندی مقاوم در برابر سرما و گرمای شدید مقاوم در برابر مواد خورنده مزیت‌های زیست محیطی به دلیل مواد تشکیل‌دهنده مقاوم در برابر انحلال جلوگیری از چسبندگی خزه و جلبک به کف و دیوار استخر پوشیده با ژئوممبران مقاوم در برابر حوادثی مانند زلزله و آتش‌سوزی جلوگیری از ورود شوری زمین به آب مقاوم در برابر یخ‌زدگی و نور آفتاب مقاومت کششی بالا