الجيوتكستايل من الفئة 2
1. نفاذية ممتازة:بفضل المسامية العالية، يمكن للماء أن يمر عبر التربة ولكن يمكنه منع جزيئات التربة من المرور، مما يحقق هدف "مرور الماء عبر التربة ولكن لا يتجاوز"
2. الخصائص الميكانيكية المستقرة:قوة شد عالية، ومقاومة للتمزق، ومقاومة للثقب، وتدهور بطيء للأداء في البيئات الجافة والرطبة والحمضية والقلوية
3. مقاومة قوية للتآكل والمتانة:الألياف الصناعية مقاومة للأحماض والقلويات ورذاذ الملح والتآكل الميكروبي، مع عمر خدمة يصل إلى 20-50 عامًا في البيئات تحت الأرض أو المائية
4. المرونة الجيدة والقدرة على التكيف:يمكن ثنيها وقطعها بحرية، ويمكن أن تلتصق بشكل وثيق بأسطح الصخور والتربة غير المنتظمة، ولا تتلف بسهولة أثناء البناء
مقدمة المنتج:
الجيوتكستايل من الفئة الثانية هو مادة ألياف صناعية نفاذة تُستخدم تحديدًا في الهندسة المدنية. وهو في الأساس قطعة قماش، ولكنه ليس مصنوعًا من ألياف طبيعية كالقطن والكتان، بل يُعالَج من بوليمرات عالية الوزن الجزيئي كالبولي بروبيلين (PP) والبوليستر (PET) من خلال عمليات مثل الغزل والنسيج، والثقب بالإبرة، والنسيج الآلي.
بفضل أدائها الممتاز، أصبحت مادةً هندسيةً جديدةً لا غنى عنها في الهندسة الجيوتقنية والمدنية الحديثة. تُشكل، إلى جانب المواد الجيوسنتثية مثل الأغشية الجيوممبرينات والشبكات الجيومنتثية، عائلة المواد الجيوسنتثية، وتُعرف بأنها رابع أكبر مادة بناء بعد الفولاذ والإسمنت والخشب.
الميزات الرئيسية
السبب وراء الاستخدام الواسع للمنسوجات الجيوتقنية هو بسبب خصائصها الأساسية التالية:
وظيفة العزل
الوظيفة: عزل حجمين مختلفين من جزيئات التربة أو المواد (مثل الحصى والتربة اللينة) لمنع اختلاطها مع بعضها البعض.
التأثير: الحفاظ على السلامة والوظيفة الهيكلية لمواد الطبقات المختلفة، ومنع طبقات التربة الناعمة من غزو طبقة الصرف، وضمان سعة الحمولة. إنه مثل وضع "سجادة" بين قاع الطريق وأساسات التربة الناعمة لمنع الحجارة من الغرق في الوحل.
وظيفة التصفية
الوظيفة: السماح لتدفق المياه بالمرور عموديًا عبر القماش، مع "اعتراض" جزيئات التربة وحمايتها بشكل فعال من الضياع مع تدفق المياه.
التأثير: عند استخدامه حول نظام الصرف، يمنع تآكل الأنابيب والتربة، ويضمن استقامة نظام الصرف على المدى الطويل. على سبيل المثال، بوضع الجيوتكستايل بين طبقة الحصى من الجدار والتربة، يسمح بتدفق المياه دون أن تجرف التربة.
وظيفة الصرف
الوظيفة: التكسية الأرضية بحد ذاتها عبارة عن وسط مسامي يمكن أن يشكل قنوات تصريف داخل مستواه، حيث يقوم بتجميع وتفريغ المياه الزائدة في التربة (مثل مياه الأمطار والمياه الجوفية).
التأثير: تقليل مستوى المياه الجوفية بشكل فعال، وتقليل ضغط الماء في مسام التربة، وتسريع توحيد التربة، وتحسين الاستقرار.
وظيفة التعزيز
الوظيفة: من خلال الاستفادة من قوة الشد العالية للجيوتكستايل والاحتكاك بين الجيوتكستايل والتربة، يتم استخدام الجيوتكستايل كـ "مادة تقوية" لتشتيت ضغوط التربة والحد من النزوح الجانبي للتربة.
التأثير: تحسين قدرة تحمل التربة واستقرارها، ويستخدم عادة لتقوية المنحدرات الشديدة، وأساسات التربة اللينة، والجدران الاحتجازية المقواة.
وظيفة وقائية
الوظيفة: كطبقة عازلة، فهي تقلل من الأضرار الناجمة عن الإجهاد الخارجي (مثل تآكل تدفق المياه وتأثير الانهيارات الصخرية) على المواد الأساسية.
التأثير: حماية الطبقات المقاومة للماء (مثل الأغشية الجيولوجية) من التعرض للثقب، أو حماية مجاري الأنهار والسواحل من التآكل المباشر بسبب تدفق المياه.
مزايا أخرى
مقاومة التآكل: تتمتع الألياف الاصطناعية بمقاومة جيدة للكائنات الحية الدقيقة، وإصابات الحشرات، والأحماض والقلويات، كما تتمتع بمتانة جيدة.
سهولة البناء: ملمس ناعم، خفيف الوزن، مريح في النقل والتركيب، قادر على التكيف مع التضاريس المعقدة.
فعالية عالية من حيث التكلفة: مع الأداء الشامل الممتاز، يمكنه تقليل كمية المواد التقليدية مثل الرمل والحصى بشكل كبير، وخفض تكاليف الهندسة ونفقات الصيانة.
الأنواع الرئيسية
وفقًا لعمليات التصنيع والهياكل المختلفة، يتم تقسيم الجيوتكستايل بشكل أساسي إلى الفئات التالية:
الجيوتكستايل غير المنسوج (الجيوتكستايل غير المنسوج)
عملية التصنيع: تُمشط الألياف الاصطناعية ميكانيكيًا لتكوين شبكة، ثم تُعزز بالثقب بالإبرة، أو بالربط الحراري، أو بالربط الكيميائي. وأكثرها شيوعًا هو الأقمشة غير المنسوجة المثقوبة بالإبرة.
المميزات: يشبه اللباد، متجانس الخواص (بأداء متشابه في جميع الاتجاهات)، ويتميز بوظائف ترشيح وعزل وتصريف ممتازة. وهو الأكثر استخدامًا.
التكسية الأرضية المنسوجة (التكسية الأرضية المنسوجة)
عملية التصنيع: نسج الخيط (طويلًا أو مسطحًا) في اتجاه معين، على غرار الملابس التي نرتديها عادةً.
المميزات: هيكل مستقر، قوة شد عالية، لكن تجانس المسام ليس بجودة الأقمشة غير المنسوجة. يُستخدم بشكل رئيسي في هندسة التعزيز والعزل والحماية، مع أداء ترشيح ضعيف نسبيًا.
الجيوتكستايل المحبوك
عملية التصنيع: يتم تصنيعها باستخدام تقنية حياكة السدى أو حياكة اللحمة.
الخصائص: تطبيقات قليلة نسبيًا، تُستخدم عادةً في مواقف محددة تتطلب أداءً عاليًا في الشد.
معلمات المنتج:
مشروع |
متري |
||||||||||
القوة الاسمية/(كيلو نيوتن/متر) |
|||||||||||
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|||
1 |
قوة الشد الطولية والعرضية / (كيلو نيوتن/متر) ≥ |
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|
2 |
أقصى استطالة عند أقصى حمل في الاتجاهين الطولي والعرضي/% |
30~80 |
|||||||||
3 |
قوة اختراق الجزء العلوي من CBR / كيلو نيوتن ≥ |
0.9 |
1.6 |
1.9 |
2.9 |
3.9 |
5.3 |
6.4 |
7.9 |
8.5 |
|
4 |
قوة التمزق الطولي والعرضي/كيلو نيوتن |
0.15 |
0.22 |
0.29 |
0.43 |
0.57 |
0.71 |
0.83 |
1.1 |
1.25 |
|
5 |
فتحة مكافئة 0.90(O95)/مم |
0.05~0.30 |
|||||||||
6 |
معامل النفاذية الرأسية/(سم/ثانية) |
K× (10-¹~10-)، حيث K=1.0~9.9 |
|||||||||
7 |
معدل انحراف العرض /٪ ≥ |
-0.5 |
|||||||||
8 |
معدل انحراف كتلة مساحة الوحدة /% ≥ |
-5 |
|||||||||
9 |
معدل انحراف السُمك /% ≥ |
-10 |
|||||||||
10 |
معامل التباين في السُمك (CV)/% ≤ |
10 |
|||||||||
11 |
ثقب ديناميكي |
قطر ثقب الثقب/مم ≤ |
37 |
33 |
27 |
20 |
17 |
14 |
11 |
9 |
7 |
12 |
قوة الكسر الطولي والعرضي (طريقة الإمساك)/كيلو نيوتن ≥ |
0.3 |
0.5 |
0.7 |
1.1 |
1.4 |
1.9 |
2.4 |
3 |
3.5 |
|
13 |
مقاومة الأشعة فوق البنفسجية (طريقة مصباح قوس الزينون) |
معدل الاحتفاظ بالقوة الطولية والعرضية% ≥ |
70 |
||||||||
14 |
مقاومة الأشعة فوق البنفسجية (طريقة مصباح الأشعة فوق البنفسجية الفلوري) |
معدل الاحتفاظ بالقوة الطولية والعرضية% ≥ |
80 |
||||||||
تطبيقات المنتج:
1. هندسة الطرق والسكك الحديدية
العزل: ضع مادة الجيوتكستايل بين مادة ردم قاع الطريق وتربة الأساس لتجنب اختلاط أحجام جزيئات التربة المختلفة ومنع ترسب قاع الطريق أو الحقن.
التعزيز: وضع مواد تكسية أرضية منسوجة على أساس التربة الناعمة لتحسين قدرة تحمل الأساس وتقليل تسوية قاع الطريق بعد البناء؛ أضف مواد تكسية أرضية إلى الطبقة الأساسية لسطح الطريق لتعزيز مقاومتها للتشقق.
الصرف: قم بتثبيت الجيوتكستايل المثقوب بالإبر في الخنادق العمياء على جانبي قاع الطريق لتصفية مياه الأمطار، ومنع انسداد الخنادق العمياء، وضمان تصريف سلس لقاع الطريق.
2. الحفاظ على المياه وهندسة المجاري المائية
مضاد للترشيح والصرف: يتم وضع الجيوتكستايل المثقوب بالإبر على الجانب الخارجي من الجسم المضاد للتسرب (مثل الغشاء الجيوممبرين) للسدود وجسور الأنهار لتشكيل طبقة مضادة للترشيح، مما يمنع جزيئات التربة من التدفق بعيدًا مع الماء (تجنب الأنابيب)، وتصريف المياه المتراكمة داخل جسم السد.
الحماية: ضع الجيوتكسيل المنسوجة أو الجيوتكسيل المركبة على الوجه العلوي للسدود ومنحدرات ضفاف الأنهار لمقاومة تآكل المياه وحماية تربة المنحدر من التآكل.
التعزيز: وضع الجيوتكستايل المنسوج في جسم السد أو أساس السدود الصخرية الترابية لتحسين استقرار جسم السد وتقليل التشوه.
3. الهندسة البلدية والبيئية
موقع مكب النفايات: كطبقة واقية لطبقة منع التسرب (الغشاء الجيوممبرين)، فإنه يمنع الأجسام الحادة من اختراق الفيلم المضاد للتسرب؛ وفي الوقت نفسه، كطبقة ترشيح، فإنه يجمع الرشح ويرشح الشوائب لتجنب انسداد أنبوب جمع الرشح.
محطة معالجة مياه الصرف الصحي: وضع مادة الجيوتكستايل المثقوبة في قاع خزانات الترسيب وخنادق الأكسدة لتصفية الحمأة وتحسين جودة المياه؛ تستخدم للعزل والصرف في مواقع مكبات الحمأة.
الأنفاق والهندسة تحت الأرض: يتم وضع الجيوتكسيل الطيني النسيجي بين بطانة النفق (أجزاء الأنابيب الخرسانية) والصخور المحيطة كطبقة عازلة وطبقة تصريف لتصريف تسرب المياه من الصخور المحيطة وحماية بنية البطانة.
4. هندسة البناء والمنحدرات
معالجة الأساس: ضع الجيوتكستايل المنسوج على أساس التربة الناعمة (مثل تربة الطمي والجفت)، وشكل أساسًا معززًا بطبقة وسادة من الرمل والحصى لتحسين قدرة تحمل أساس المبنى.
حماية المنحدر: وضع الجيوتكستايل المثقوب بالإبر على منحدرات الطرق السريعة أو السكك الحديدية أو الجبال لتغطية سطح المنحدر ومنع تآكل التربة الناجم عن تآكل مياه الأمطار؛ إذا تم دمجه مع زراعة النباتات (مثل رش بذور العشب)، يمكن تشكيل نظام حماية بيئي من "الجيوتكستايل + النباتات".
5. الهندسة الزراعية والتعدينية
الري الزراعي: وضع مادة الجيوتكستايل في أسفل قنوات الري والخزانات لمنع تسرب القناة وتصفية الشوائب في الماء وتجنب انسداد القناة.
استصلاح المناجم: وضع المنسوجات الأرضية في المناجم المهجورة أو أحواض المخلفات بعد التعدين لعزل المخلفات السامة والضارة من التربة السطحية، مما يوفر الأساس لاستعادة الغطاء النباتي؛ وفي الوقت نفسه، كطبقة تصريف، تقوم بتصريف المياه المتراكمة في بركة المخلفات.
الجيوتكستايل، كعامل مساعد متعدد الوظائف في الهندسة الجيوتقنية، تطور من هندسة الحفاظ على المياه والنقل التقليدية إلى مجالات متعددة مثل البلديات وحماية البيئة والزراعة، وذلك بفضل خصائصه المتمثلة في النفاذية والمتانة العالية ومقاومة التآكل. تكمن قيمته الأساسية في حل المشكلات الهندسية الأساسية (مثل الترشيح والتعزيز والحماية) من خلال أساليب "منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة"، مما يقلل من المخاطر الهندسية ويطيل عمر المواد الهندسية. في التطبيقات العملية، من الضروري اختيار الأنواع والمواصفات بدقة وفقًا للمتطلبات الهندسية، والرقابة الصارمة على جودة البناء للاستفادة الكاملة من مزايا أدائه.
