قماش جيوفابريك
1. التصفية:الاحتفاظ بجزيئات التربة، وإزالة الرطوبة، ومنع الفقدان والانسداد.
2. العزلة:فصل المواد المختلفة (مثل التربة والحصى) لضمان الاستقرار الهيكلي.
3. التعزيز:من خلال الاعتماد على قوة الشد الخاصة به، فإنه يعزز قدرة التربة على تحمل الأحمال ويمنع الانهيار والترسيب.
4. الحماية:تعمل تأثيرات العازلة (مثل تدفق المياه وتآكل الحصى) على إطالة عمر خدمة المشروع.
مقدمة المنتج
السمات الأساسية: التعريف والخصائص الأساسية
1. تُستخدم ألياف الجيوتكستايل بشكل أساسي في صناعة الأقمشة الاصطناعية عالية الوزن الجزيئي (مثل البولي بروبيلين والبوليستر والبولي إيثيلين) كمواد خام، بالإضافة إلى كمية قليلة من الألياف الطبيعية (مثل ألياف الكتان والقطن، وهي ألياف أقل استخدامًا في الوقت الحاضر). تُعالَج هذه الألياف وتُشكَّل من خلال عمليات غير منسوجة (مثل التثقيب بالإبر، والترابط الحراري، والترابط الكيميائي) أو عمليات النسيج (النسج). تخضع بعض منتجات الجيوتكستايل لمعالجة لاحقة، مثل الطلاء والتصفيح، لتحسين خصائصها (مثل مقاومة الشيخوخة، والعزل المائي).
2. الخصائص الفيزيائية:
النفاذية: الجيوتكستايل غير المنسوجة هي في الغالب هياكل مسامية ذات نفاذية جيدة للمياه (تتراوح عادة من 10 ⁻¹ إلى 10 ⁻ سم / ثانية)، مما يسمح بمرور الماء والغاز ولكن يمنع الجسيمات الصلبة؛ تعتمد نفاذية الجيوتكستايل المنسوجة على فجوة الألياف ويمكن تعديلها حسب الحاجة.
الكثافة والسمك: تتراوح الكثافة عادةً بين ١٠٠ و٨٠٠ جم/م² (النطاق التقليدي)، ويزداد السمك مع زيادة الكثافة، وعادةً ما يتراوح بين ١ و٥ مم. وفي حالات خاصة (مثل التخزين المؤقت)، يمكن أن يصل إلى أكثر من ١٠ مم.
المقاومة البيئية: تمنح المواد المصنوعة من الألياف الصناعية خصائص مقاومة الأحماض والقلويات (مستقرة ضمن نطاق الرقم الهيدروجيني 3-11)، ومقاومة رذاذ الملح، ومقاومة التآكل الميكروبي، في حين تحتاج الألياف الطبيعية إلى الخضوع لمعالجة مضادة للتآكل قبل أن يتم استخدامها في المشاهد الخارجية.
3. الخصائص الميكانيكية:
قوة الشد: قوة الشد العرضية والطولية عادة ما تكون 5-50 كيلو نيوتن / متر، ويمكن تحسينها عن طريق ضبط نوع الألياف (مثل ألياف البوليستر ذات القوة الأعلى من البولي بروبيلين) والعملية (مثل القماش المنسوج ذو قوة الشد أفضل من القماش غير المنسوج) لتلبية متطلبات الأحمال الهندسية المختلفة.
قوة التمزق وقوة الانفجار: قوة التمزق (القدرة على مقاومة التمزق الموضعي) تكون عمومًا 0.5-5 كيلو نيوتن، وقوة الانفجار (القدرة على مقاومة الضغط الرأسي) تكون 1-10 كيلو نيوتن، مما يضمن عدم تعرضها للتلف بسهولة أثناء البناء والاستخدام.
الوظيفة الأساسية: الدور الأساسي في الهندسة
١. وظيفة الترشيح: تُعد هذه الوظيفة من أهم وظائف الجيوتكستايل. فعندما يتدفق الماء عبر الجيوتكستايل، يعترض بنيته المسامية الشوائب الصلبة، مثل جزيئات التربة والرمل، مما يمنع تآكل التربة؛ وفي الوقت نفسه، يسمح بمرور المياه النقية بسلاسة ويمنع انسداد المسام (مثل استخدام مواد بديلة لطبقات الترشيح في الهندسة الهيدروليكية، لتحل محل طبقات ترشيح الرمل والحصى التقليدية، مما يُقلل من الجهد المبذول).
2. وظيفة الصرف: بمساعدة قنوات المسام الخاصة بها أو المركبة مع مواد الصرف الأخرى (مثل شبكة تصريف الجيوتكستايل)، يتم تحويل المياه الزائدة (مثل مياه الأمطار والمياه الجوفية) في الصخور والتربة إلى مواقع محددة (مثل خنادق الصرف العمياء)، مما يقلل من محتوى رطوبة التربة ويتجنب تليين التربة وانخفاض قوتها الناجم عن تراكم المياه (مثل انتفاخ قاع الطريق، وأنابيب السد، وما إلى ذلك).
٣. وظيفة الفصل: باستخدام خصائص الحاجز للجيوتكستايل، يتم فصل مادتين أو أكثر ذات خصائص فيزيائية مختلفة (مثل التربة والرمل، والرمل والخرسانة، وتربة أساس الطريق والصابورة) لمنع تدهور الأداء الناتج عن خلط مواد مختلفة. على سبيل المثال، في بناء أساس الطريق، يمكن للجيوتكستايل عزل الطبقة السفلية من التربة الرخوة عن الطبقة العليا من مادة الحشو، مما يمنع مادة الحشو من الغرق في التربة الرخوة مع الحفاظ على سلامتهما الهيكلية.
4. وظيفة التعزيز: من خلال الاستفادة من قوة الشد للمنسوجات الأرضية، يتم تشكيل "هيكل مركب" مع التربة، والذي ينقل ويوزع الأحمال (مثل أحمال المركبات ووزن الحشو الذاتي) التي تتلقاها التربة إلى مساحة أكبر من التربة، مما يعزز القدرة الكلية للتحمل ومقاومة التشوه للتربة (مثل تقليل هبوط قاع الطريق وتعزيز استقرار المنحدر).
الميزات الرئيسية: الاختلافات الأساسية عن المواد التقليدية
1. خفيفة الوزن ومريحة: وزن لفة واحدة من الجيوتكستايل عادة ما يكون 50-200 كجم، مع سمك رقيق (1-5 مم) وتكاليف نقل وتخزين منخفضة؛ لا يلزم وجود معدات كبيرة أثناء البناء، والوضع اليدوي كافٍ، والكفاءة أعلى بكثير من طبقات ترشيح الرمل والحصى التقليدية (تتطلب طبقات الرمل والحصى التقليدية رصفًا وضغطًا متعدد الطبقات، والعملية معقدة)، مما يمكن أن يقصر فترة البناء بنسبة 30٪ إلى 50٪.
2. التحكم القوي في الأداء: من خلال ضبط المواد الخام (مثل البولي بروبيلين مقابل البوليستر)، والعمليات (كثافة الإبرة، وطريقة النسيج)، والمعالجة اللاحقة (الطلاء، والمركب)، يمكن التحكم بدقة في المؤشرات الرئيسية للجيوتكستايل مثل قوة الشد، والنفاذية، ومقاومة الشيخوخة لتلبية الاحتياجات الشخصية للمشاريع المختلفة (مثل النفاذية العالية المطلوبة لمشاريع الحفاظ على المياه ومقاومة التآكل العالية المطلوبة لمكبات النفايات).
3. الاقتصاد الممتاز: على الرغم من أن سعر الوحدة من الجيوتكستايل أعلى من سعر الرمل والحصى، فإن التكلفة الإجمالية أقل - من ناحية، فإنه يقلل من كمية المواد التقليدية (مثل الرمل والحصى) المستخدمة (مثل 1 متر مربع من الجيوتكستايل يمكن أن يحل محل 3-5 متر مربع من طبقة فلتر الرمل والحصى)، ومن ناحية أخرى، فإنه يقلل من تكاليف النقل والبناء والصيانة (مثل تقليل تكاليف الصيانة الناجمة عن الفشل الهيكلي في المرحلة اللاحقة)، مع تكلفة دورة حياة كاملة أقل بنسبة 20٪ إلى 40٪ من الحلول التقليدية.
4. المتانة والحماية البيئية: يمكن أن يلبي الأداء المضاد للشيخوخة للجيوتكستايل المصنوع من الألياف الاصطناعية (بعد إضافة مضادات الأكسدة ومثبتات الأشعة فوق البنفسجية) عمر المشروع لأكثر من 50 عامًا (مثل عمر تصميم مشاريع الطرق السريعة والحفاظ على المياه) ؛ يمكن لبعض المنتجات استخدام مواد قابلة للتحلل الحيوي (مثل ألياف حمض البوليكتيك)، وهي مناسبة للمشاريع المؤقتة (مثل أسِرّة الطرق المؤقتة) لتجنب التأثيرات البيئية طويلة المدى.
5. قدرة تكيف واسعة: يمكنها التكيف مع التضاريس المعقدة (مثل المنحدرات الشديدة والجسور المنحنية)، ويمكن أن تتشوه مع التضاريس أثناء التثبيت، بدرجة عالية من الملاءمة؛ في الوقت نفسه، يمكنها تحمل البيئات القاسية (نطاق درجة الحرارة من -40 ℃~80 ℃، والتربة الحمضية والقلوية)، ولا تزال قادرة على لعب دور مستقر في سيناريوهات خاصة مثل البرد الشديد، والأراضي القلوية المالحة، ومناطق التعدين.
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 الطولية والعرضية / 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 |
||||||||
تطبيق المنتج
1. هندسة الحفاظ على المياه: تُستخدم بشكل رئيسي لمنع التسرب والتآكل. على سبيل المثال، وضع الجيوتكستايل بين جسم السد وأساسات السدود الصخرية أو الجسور الترابية لتصفية جزيئات التربة ومنع تسرب المياه من التسبب في تلف جسم السد؛ ووضع الجيوتكستايل على منحدرات الأنهار والخزانات المائية لحماية منحدراتها من التآكل ومنع انهيار منحدراتها.
٢. هندسة النقل: الحل الجذري لمشكلة استقرار أساسات الطرق. إن وضع الجيوتكستايل على أساسات التربة اللينة للطرق السريعة والسكك الحديدية يُعزز قدرة تحمل الأساسات ويُقلل من الهبوط؛ كما أن وضع الجيوتكستايل بين طبقة الحصى في أساسات الطرق وأساسات التربة يمنع اختلاط المواد، ويُسرّع تصريف مياه الأمطار، ويمنع ليونة أساسات الطرق.
٣. مشروع البناء: يُستخدم بشكل رئيسي لمنع التسرب وتصريف المياه. يُمكن لتركيب الجيوتكستايل على الجدران الجانبية والألواح السفلية للطابق السفلي، مع نظام تصريف، توجيه تسربات التربة ومنع التسرب. كما يُمكن لتركيب الجيوتكستايل أثناء تشجير الأسطح أو بناء منحدرات الحفر عزل المواد المختلفة وحماية الهيكل من أضرار الاحتكاك.
٤. الهندسة البيئية: يتمثل الدور الرئيسي في العزل والترشيح. يمكن لتركيب الجيوتكستايل في قاع مكب النفايات عزل الرشح عن التربة ومنع التلوث؛ كما يمكن لتركيب الجيوتكستايل في خزانات الترسيب والأراضي الرطبة الاصطناعية في محطات معالجة مياه الصرف الصحي ترشيح الجسيمات العالقة في مياه الصرف الصحي وتحسين كفاءة المعالجة.
باختصار، بفضل وظائفها المرنة كالترشيح والصرف والعزل والتعزيز والحماية، نجحت الجيوتكستايل في معالجة المشاكل الهندسية الأساسية المتمثلة في التسرب والترسيب والتآكل والتلوث، وذلك في أربعة مجالات رئيسية: الحفاظ على المياه، والنقل، والبناء، وحماية البيئة. فهي مواد منخفضة التكلفة وعالية الأداء، تعزز استقرار العمل الهندسي، وسلامته، ومتانته، وتلعب دورًا أساسيًا في ضمان سلاسة البناء والتشغيل طويل الأمد لمختلف المشاريع.
