خواص فیزیکی و مکانیکی
ژئوسنتتیک ها همچون استحکام ،نفوذناپذیري،مقاومت در برابر سوراخ شدگی،و از همه مهمتر مقاومت کششی فوق العاده بالاي آنها نسبت به وزنشان باعث بوجود آمدن گسترة وسیعی از کاربرد این مواددر طرح هاي عمرانی شده است.
در این مقاله سعی بر آن شده تا مهمترین اعضاي گروه
ژئوسنتتیکهایعنی
ژئوگریدها،
ژئوتکستایلها و
ژئوممبرین ها به همراه ساختار فیزیکی وشیمیایی آنها به طور کامل معرفی گردد وضمن بیان کاربرد آنها در قسمتهاي مختلف مهندسی عمران و محیط زیست،به محدودیتها و روشهاي اجراي آنها نیز اشاره شود.
Geogrids
ژئوگریدها(ژئوسنتتیک ها)
پلی اتلین و یا پلی پروپیلن هستند که p.v.c
ژئوگریدها شبکه هاي طوري رو باز از جنس الیاف و پلیمرهاي
عمده کاربرد آنها بطور کلی مسلح کردن لایه هاي مختلف که امکان لغزش بین آنها زیاد است همچون لایه هاي خاکی در پی ها و یا لایه هاي آسفالتی را هسازي و فرودگاهها بکار می روند همچنین در لایه هاي سطوح پوشش قیري در مهندسی هیدرولیک جهت جلوگیري از نفوذ آب استفاده می شوند مهمترین نقش جهت چسباندن دو لایه اي که میان آن از ژئوگرید(ژئوسنتتیک ها) استفاده شده است را منافذ درشت لایه هاي ژئوگرید(ژئوسنتتیک ها) ایفا می کنند.
ژئوگرید ها بیشتر نیروهاي افقی و از شکل خارج شدگی را تحمل می کنند و بنابر این در برابر توسعه و ازدیاد ترکهاي انعکاسی (انتقالی) از ساختار موجود به لایه ي سایشی مقاومت می کنند. اینگونه تعمیر بیشتر از طریق مسلح کردن کل سطح انجام می گیرد.
کاربرد
ژئوگرید ها(ژئوسنتتیک ها) در راهسازي
نقش عمده ژئ
وگرید ها(ژئوسنتتیک ها) در مسطح کردن آسفالت به عنوان ماده اي براي افزایش مقاومت کششی آسفالت است. ضعف آسفالت در برابر کشش موجب می شود تا ترکهایی که در لایه هاي زیرین ساختمان راه بوجود آمده اند به سطح آن منتقل شوند موجب خرابی رو سازي گردند دو نقش مهم
ژئوگریدها(ژئوسنتتیک ها) در لایه هاي آسفالتی عبارت است از:
:/1 افزایش مقاومت کششی لایه هاي آسفالتی
/2 تحمل میزان چشم گیري از نیروهاي کششی افقی در آسفالت و توزیع آنها در یک سطح بزرگتر که این عمل موجب پایین آمدن میزان حد اکثر اوج نیروهاي کششی فطرت ناشی از بار گذاري حاصل از بار هاي سنگین می شود. و (reflecting cracks) عمده موارد استفاده از ژئوگریدها در راهسازي جهت جلوگیري از بروز ترکهاي انعکاسی همچنین جلوگیري از ترك خوردگی هاي ناشی از حرارت می باشد. ترك خوردگی اسفالتها بیشتر به علت خستگی فرسودگی)ناشی از حرارت ایجاد می شود. هرچند خستگی ناشی از ترافیک ننیز در این امر موثر است.
ترکهاي روسازي راه معمولا بر اثر کرنشهاي کششی و برشی آسفالت بوجود می آیند. توانایی آسفالت در تحمل میزان کرنشهاي کششی و برشی آسفالت بوجود می آیند. توانایی آسفالت در تحمل میزان کرنشهاي کششی متغیر بوده و وابسته پارامتر ها همچون:میزان و نوع قیر،سرعت بارگذاري و مدت زمان اعمال کرنش می باشد.
همانطور که گفته شد،در کل توانایی آسفالت در تحمل کرنش هاي کششی ضعیف می باشد و داراي محدودیت است،بطوري که ترك هاي کششی اغلب در کرنش هاي یک درصد در دماي کمتر از صفر درجۀسانتیگراد و دو تا سه درصد در دماي بیش از 20 درجۀ سانتیگراد در درون آسفالت ایجاد میشوند.
تمرکز کرنش در آسفالت به دلیل وجود ترك هاي کهنه یا قدیمی در افزایش میزان و سرعت ترك خوردگی آسفالت موثر می باشد.بنابرین می بایست نسبت به مسلح کردن آسفالت و افزایش مقاومت کششی آن و بالاخره سطح کرنش هاي نهایی اقدام نمود،که بدین منظور از جملۀ بهترین راه حل ها می توان به مسلح کردن آسفالت با کمک استفاده ازشبکه هاي پلیمري مسلح
ژئوگرید اشاره نمود.
ژئوگریدهای بافته نشده می توانند بیش از یک کیلوگرم بر متر مربع قیر را به خود جذب کنند و علاوه بر خاصیت کششی تشکیل عیقی را بدهند که از نفوذ آب در پوشش قیري جلوگیري کنند.
در روکش هاي انعطاف پذیر مسلح
(ژئوگرید)میتوان تغیر شکلهاي بزرگتر و توان باربري بالاتري را بدون تركخوردگی ایجاد کرد.
ایجاد تغیر شکل در روکش باعث تولید برشی بین آسفالت و مسلح کننده شده وانتقال این تنش برشی به مسلح کننده در اثر تماس بین آسفالت و مسلح کننده باعث ایجاد نیروي کششی در مسلح کننده می شود.میزان این تنش برشی انتقالی به خواص تغییر شکل پذیري آسفالت و مسلح کننده و نیز برهمکنش آسفالت و مسلحکننده بستگی دارد.ماکزیمم تنشکششی در مسلحکننده توسط میزان تنش برشی انتقال یافته ممکن بین آسفالت و مسلح کننده محدود میشود.
موارد استفاده از
ژئوگریدها در راهسازي
- جهت تقویت آسفالت کف جادهها که داراي زیرسازي نسبتاً ضعیفی میباشند.در این حالت تغیرشکلهاي زیرسازي اثرات تخریبی کمتري بر روسازي میگذارد.
- در جلوگیري از تركهاي انعکاسی و تركهاي ناشی از تغیرات درجۀحرارت خصوصاً در هواي بسیار سرد به شکل بسیار مفیدي موثر است.
- در آسفالت ریزي جادههایی که در چند مرحله انجام میشود در زمانی که در نقطۀ خاصی مجبور به اتمام آسفالت ریزي در جهت طولی جاده هستیم به جهت ایجاد فاصلۀزمانی بین دو آسفالت ریزي،در فصلمشترك انتها و ابتداي آسفالتریزي چسبندگی کافی بین آسفالت بوجود نمیآید.
ژئوگریدها به خوبی میتوانند این اختلال را رفع نمایند.این موضوع براي آسفالتریزي جادههایی که داراي بیش از یک باند میباشند نیز بوجود میآید.
- در زمانی که مجبور به توسعۀ عرضی جاده هستیم،در اثر اختلاف بین زیرسازي قسمت قدیم و جدید جاده و نشست زیر اساس قسمت کنارةتازه احداث شده،و همچنین عدم چسبندگی لازم بین دو لایۀآسفالت قدیم و جدید تركهاي طولی در امتداد جاده در فصل مشترك باندها بوجود میآید که با استفاده از
ژئوگریدها(ژئوسنتتیک ها) در این قسمتها اختلالات احتمالی تا حدود زیادي قابل پیشگیري است.
- در باندهاي فرودگاههایی که با اسفالت پوشیده شدهاند به علت بالا بودن بار ترافیکی ممکن است تركهایی خصوصاً درنقاط فرود بوجود آید.با توجه به وجود محدودیت زمانی جهت تعمیر باندهاي فرودگاه،باید سعی شود تا حد ممکن فاصلۀزمانی بین تعمیرات را افزایش داد.استفاده از
ژئوگریده(ژئوسنتتیک ها) یکی از راهحلهاي ممکن است.
در زمانی که مجبور به شکافتن جادهها به منظورهاي مختلف همچون عبور لوله هاي آب،گاز،فاضلاب ویا هر موضوع دیگري که در زمان تاسیس راه پیشبینی نشده باشد،هستیم همسان سازي زیر اساس قسمت ایجاد شدةجدید با جادةقبلی سخت وگاهی به علت وارد شدن فشار به تاسیسات احداث شده غیرممکن میباشد همین اختلاف بین دو زیرسازي موجب ایجاد فرورفتگی در محل و ایجاد ترك و فروپاشی محل میشود.استفاده از
ژئوگریدها به خوبی این اختلال را پوشش میدهد.
در محلهایی که مجبور به پوشش آسفالت بر روي سطوحی که از نظر انقباض با آسفالت اختلاف دارند و همچنین ایجاد پوشش بر روي درزهاي بین آنها هستیم،مانند پلهاي فلزي و یا بتنی،این اختلاف بین انقباض بین دو ماده موجب ایجاد ترك در آسفالت و واپاشی آن میشود.همچنین است درهنگامی که بین دو قطعه که داراي فاصله با هم هستند و از پوشش آسفالت استفاده میشود.استفاده از ژئوگرید در این مواقع تا حدود زیادي از این خرابیها جلوگیري میکند.