قماش الألياف الجغرافية
1. تحسين أداء المشروع وعمره الافتراضي:بفضل وظيفتها الأساسية، تعمل الجيوتكستايل بشكل فعال على منع اختلاط طبقات التربة المختلفة، والحفاظ على الصرف على المدى الطويل، وتعزيز استقرار التربة، مما يطيل بشكل كبير عمر خدمة الهياكل الهندسية مثل الطرق والسدود.
2. البناء المريح والفعال:تتميز الجيوتكستايل بخفة وزنها وقدرتها على التغليف، مما يسهل نقلها وتركيبها، مما يُسرّع بشكل كبير من وتيرة أعمال البناء. وتتجلى هذه الميزة بشكل خاص في الظروف الجيولوجية القاسية.
3. المتانة:مصنوعة من الألياف الاصطناعية، توفر الجيوتكستايل مقاومة ممتازة للتآكل الكيميائي والكائنات الدقيقة وإصابة الحشرات، وتحافظ على أدائها بمرور الوقت في مختلف بيئات التربة وتحت الأرض.
4. حماية البيئة:في التطبيقات مثل حماية المنحدرات والحفاظ على التربة والمياه، تعمل المنسوجات الأرضية بشكل فعال على منع تآكل التربة، وتعزيز نمو النباتات، والمساهمة بشكل إيجابي في البيئة الإيكولوجية.
مقدمة المنتج:
قماش الألياف الجيوتقنية هو مادة جيوسينثتيكية نفاذة، مصنوعة من ألياف صناعية (مثل البولي بروبيلين والبوليستر والنايلون، إلخ) من خلال عمليات الثقب أو النسيج. وهو في الأساس نوع من القماش، ولكنه يُطلق عليه اسم "جيوتقني" نظرًا لوظيفته المحددة في الهندسة المدنية. يُعد الجيوتكستايل من أكثر المواد استخدامًا وأساسية في الهندسة الجيوتقنية. يُوفر عادةً على شكل لفات، ويُوضع بين أو على سطح التربة أو الصخور أو المواد الجيوتقنية الأخرى، حيث يؤدي وظائف مثل التعزيز والحماية والترشيح والصرف والعزل.
الميزات الأساسية والأداء
تحدد خصائص أداء الجيوتكستايل نطاق تطبيقها بشكل مباشر، وتشمل الميزات الرئيسية ما يلي:
1. الخصائص الفيزيائية:
السمك والكتلة لكل وحدة مساحة: هذا هو المؤشر الفني الأكثر أساسية، والذي يتم التعبير عنه عادة بالجرام لكل متر مربع، والذي يؤثر بشكل مباشر على أدائه الميكانيكي والهيدروليكي.
المسامية: تشير إلى نسبة حجم المسام في الجيوتكستايل إلى الحجم الإجمالي، والتي ترتبط بنفاذية المادة واحتفاظها بالتربة.
2. الخصائص الميكانيكية:
قوة الشد: قدرة الجيوتكستايل على مقاومة الفشل الناتج عن الشد تحت الضغط، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات التعزيز والتقوية.
قوة التمزق وقوة الانفجار: تقيس قدرة الجيوتكسيل على مقاومة الأحمال المركزة المحلية (مثل الأحجار ذات الحواف الحادة) وتعكس متانتها أثناء البناء والاستخدام.
خصائص الاحتكاك: يؤثر معامل الاحتكاك بين الجيوتكستايل وطبقات التربة العلوية والسفلية بشكل مباشر على استقرار المنحدرات والهياكل التربة المقواة وما إلى ذلك.
3. الأداء الهيدروليكي:
النفاذية (معامل النفاذية الرأسية): هي القدرة على السماح لتدفق الماء بالمرور عموديا عبر مستواه، وهو أساس وظيفتي الصرف والترشيح.
الموصلية الهيدروليكية (معامل نفاذية المستوى): القدرة على نقل تدفق المياه داخل مستواها الخاص، وهو أمر مهم بشكل خاص لتشكيل طبقة تصريف أفقية.
متانة:
بما في ذلك مقاومة الشيخوخة الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية والتآكل الكيميائي والتحلل البيولوجي، مما يضمن عدم تدهور وظيفتها بشكل كبير خلال عمر الخدمة المصمم.
الأنواع الرئيسية وخصائصها
وفقًا لعمليات التصنيع والهياكل المختلفة، يتم تقسيم الجيوتكستايل بشكل أساسي إلى الفئات التالية:
1. الجيوتكستايل غير المنسوج:
عملية التصنيع: يتم تمشيط الألياف القصيرة أو الطويلة في شبكة، ومن ثم يتم تقويتها عن طريق التثقيب الميكانيكي، أو الربط الحراري، أو الارتباط الكيميائي.
المميزات: مظهره يشبه القماش، متجانس الخواص (مع اختلاف طفيف في الأداء في جميع الاتجاهات)، ويتميز بتمدد جيد وقدرة تصريف متساوية. يُستخدم بشكل رئيسي للترشيح والعزل والصرف والحماية.
التطبيقات الشائعة: عزل طبقة الأساس للطرق السريعة، وطبقة مرشح مكب النفايات، وتغليف خندق الصرف الأعمى.
2. الجيوتكستايل المنسوج:
عملية التصنيع: يتم نسج الخيط (مفرد أو مزدوج أو مسطح) في اتجاهين متوازيين (السدى واللحمة)، على غرار المنسوجات التقليدية.
المميزات: هيكل مستقر، قوة شد عالية، مسام موحدة وصغيرة نسبيًا، استطالة منخفضة. يُستخدم بشكل رئيسي للتعزيز والحماية، ويجب تقييم أدائه في الترشيح بعناية.
التطبيقات الشائعة: جدران الاحتفاظ بالتربة المقواة، وتعزيز أساسات التربة الناعمة، وحماية المنحدر بأكياس الجيوتكسيل.
3. الجيوتكستايل المحبوك:
تطبيقاته قليلة نسبيًا، ويتكون من لفائف خيوط متشابكة مع بعضها البعض ولها درجة معينة من المرونة.
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 |
المقاومة للأشعة فوق البنفسجية (طريقة مصباح زينون القوسي) |
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. وظيفة العزل:
السيناريو: بناء الطرق أو السكك الحديدية أو مواقف السيارات على أسس ضعيفة.
الوظيفة: يتم وضعه بين قاع الطريق وتربة الأساس لمنع الحجارة المكسرة والحشوات الأخرى من الغرق في الأساس الناعم، مع منع التربة الناعمة من الارتفاع، والحفاظ على سمك الحشوات وقدرتها على التحمل، وتقليل الاستقرار غير المتساوي.
2. وظيفة التصفية:
المشهد: نظام الصرف الصحي خلف السدود والجدران الاحتجازية، وطبقة الترشيح لحماية النهر والمنحدر الساحلي.
الوظيفة: السماح بتدفق المياه بسلاسة مع منع الفقدان المفرط لجزيئات التربة ومنع تلف الأنابيب، والمعروف باسم "نفاذ ولكن غير منفذ".
3. وظيفة الصرف:
السيناريو: الصرف الداخلي للسدود الترابية، والصرف حول الأنفاق، وخنادق الصرف الجوفية العمياء.
الوظيفة: من خلال الاستفادة من مسام الجيوتكستايل نفسها أو الجمع مع مواد قلب الصرف، يتم جمع المياه الزائدة في التربة وتصريفها على طول مستواها، مما يقلل من ضغط الماء في المسام.
4. تأثير التعزيز:
السيناريو: جدار احتجاز ترابي مقوى، تعزيز منحدر شديد الانحدار، قاع الطريق على أساس تربة ناعمة.
الوظيفة: باستخدام قوتها العالية في الشد، فإنها تولد احتكاكًا مع التربة، وتشتت ضغوط التربة، وتحد من النزوح الجانبي، وبالتالي تعمل على تحسين القوة والاستقرار العام للتربة.
5. وظيفة الحماية:
السيناريو: كطبقة واقية من الغشاء الجيوممبرين (مادة مضادة للتسرب) لمنع ثقبها؛ حماية الوسادة لأنابيب المياه وقنوات المياه تحت الماء.
الوظيفة: عزل تأثير الأحمال الخارجية وتقليل الضرر الذي يلحق بالمواد الحساسة في الطبقة السفلية.
6. تطبيقات شاملة أخرى:
موقع مكب النفايات: يستخدم لأنظمة التبطين (العزل والحماية) وأنظمة جمع الرشح (الترشيح والصرف).
حماية المنحدرات بيئيًا: جنبًا إلى جنب مع الغطاء النباتي لمنع تآكل التربة وتعزيز الخضرة.
باختصار، أصبح الجيوتكستايل، باعتباره مادة جيوسينثتيكية متعددة الوظائف، مكونًا لا غنى عنه ومهمًا في البناء الهندسي المدني الحديث نظرًا لأدائه الممتاز وفوائده الاقتصادية، مما يوفر ضمانات قوية للسلامة والمتانة واقتصاد المشروع.
