ژئوممبران
با توجه به کمبود نزولات آسمانی در کشورمان و عدم توزیع مناسب زمانی و مکانی بارش ها، همچنین بروز خشکسالی های متعدد در بیست سال اخیر، ضرورت تبدیل روشهای آبیاری سنتی به روشهای نوین آبیاری و همچنین ذخیره سازی نزولات جوی و روان آب هایی که از دسترس خارج می شوند به کمک استخر های ژئوممبران بیش از پیش احساس می شود.
امروزه ۹۹ درصد افراد برای ساخت ذخایر آبی خود از ژئوممبران استفاده می کنند. زیرا ۵۰ سال عمر دارد و در برابر اشعه ماوراء بنفش و نور خورشید مقاوم است و خوردگی و ساییدگی ندارد.استفاده از عایق استخر ژئوممبران این روزها جایگزین استخرهای قبلی شده است و استفاده از آن روز به روز بیشتر می شود. زیرا هزینه در مقایسه با بقیه عایق ها یک چهارم کمتر می شود. استفاده از پوشش ژئوممبران در استخرها بسیار کم هزینه تر و مقرون به صرفه می باشد زیرا عایق مستقیما بر روی خاک نصب می شود و نصب آن بسیار راحت تر از نصب بتن و نصب ایزوگام می باشد. از طرفی نفوذ آب در این عایق تا حدی غیرممکن می باشد.
انواع ژئوممبران
- ژئوممبران بر پایه ساخت پلی اتیلن سنگین با نام تجاری HDPE
- ژئوممبران بر پایه ساخت پلی اتیلن سبک با نام تجاری LLDPE
- ژئوممبران PVC سبز رنگ یا آبی رنگ
- ژئوممبران VLDPE
ژئوممبران سنگین
ژئوممبران بر پایه پلی اتیلن سنگین دارای لایه نفوذ ناپذیر در برابر رطوبت (عایق رطوبتی) و گاز است که با ساختار منحصر به فرد خود در زمان عایق کاری نیازی به بستر سازی خاصی ندارد. پلی اتیلن به طور طبیعی دارای مقاومت بالایی در برابر عناصر شیمیایی، اسیدی و قلیایی است و در مقابل تابش نور مستقیم خورشید و اکسیده های محیطی طول عمر بالایی دارد. استفاده از ژئوممبران HDPE مرقوم به صرفه بوده و قیمت مناسبی نسبت به دیگر نمونه ها دارد.
ژئوممبران سبک
مشخصات ساختاری ژئوممبران بر پایه پلی اتیلن سبک همانند نمونه دیگر خود ژئوممبران سنگین است. ژئوممبران سبک LLDPE انعطاف پذیری بیشتری نسبت به دیگر ورق ها دارد. به همین دلیل برای محیط هایی که محدودیت فضا دارند به راحتی جوش پذیر است. نیاز به عایق کاری مقاوم برای اکثر مواد زائد در فضاهای بستر سازی شده، نصب و استفاده از ژئوممبران سبک را مهیا می سازد و جایگزین بسیار مناسبی برای ورق های ژئوممبران بر پایه PVC است.
ژئوممبران PVC
ژئوممبران هایی که از نظر انعطاف پذیری میان ژئوممبران سنگین و ژئوممبران سبک قرار می گیرند، ورق ژئوممبران پایه PVC نام دارند. استفاده از ژئوممبران پی وی سی در صنعت معدن بیشتر است و قیمت مرقوم به صرفه ای نیز دارد. مقاومت و تحمل فشار بالا مزیت بارز این نوع ژئوممبران است.
مزایای ژئوممبران
- هزینه هایی که برای اجرای استخرهای ژئوممبران صرف می شود در مقایسه با هزینه هایی که برای استخرهای بتنی و یا سنگی و سیمانی صرف می شود کمتر است و در واقع کاهش هزینه دارد.
- ورق های ژئوممبران در مقایسه با دیگر پوشش‌های متداول عایق بندی بالاتری دارند.
- در برابر مواد خورنده مقاوم است.
- از مقاومت کششی بالایی برخوردار است.
- در برابر یخ زدگی و نور آفتاب دارای مقاومت بالایی می باشد.
- زمان کمتری برای ساخت استخرهای ژئوممبران نسبت به استخر های بتنی صرف می شود.
- در برابر حوادثی مثل زلزله،آتش سوزی، اشعه ماورای بنفش، جلبک ها، اسیدها مقاومت بالایی دارد.
- از نظر اقتصادی نسبت به سیمان و بتن به صرفه می باشد.و از ورود شوری زمین به آب جلوگیری میکند.
- در برابر سرما ی ۴۰- درجه و نیز ۸۰+ درجه سانتیگراد مقاوم است.
- دارای مزایای زیست محیطی فراوانی از لحاظ مواد تشکیل دهنده می‌باشد.
- در برابر خروج مواد پلاستیسایزر از پوشش ژئوممبران بر اثر حرارت یا تصعید نیز مقاوم است.
- ورق های ژئوممبران بصورت رول بوده و با ضخامت های ۱ ، ۱/۵ و ۲ میلیمتر بصورت رول در طول ۱۰۰ تا ۱۵۰ متر و عرض های ۲ الی ۹ متر تولید می شوند.
- در برابر انحلال نیز مقاوم است.
- خزه و جلبک به کف و دیواره استخر ژئوممبران نمیچسبد، به طوریکه استفاده از آن برای مخزن های ذخیره آب شرب کاملا استاندارد است.
مراحل نصب ژئوممبران
- بستر سازی (آماده سازی خاک و استفاده از ژئوتکستایل)
- تعیین چیدمان ورق
- برش کاری ورق
- پهن کردن و اتصال اولیه
- جوش کاری با دستگاه جوش ورق های پلی اتیلن و اکسترودر
- تست جوش
- بهره برداری
- ترمیم نقاط عایق بندی نشده
دسته بندی ژئوممبران بر اساس ماده اولیه
ژئوممبران پلی اتیلنی :
پلی اتیلن پلیمری است که از پلیمریزاسیون مونومر های اتیلن بدست می آید ، آغاز مراحل تولید ژئوممبران پلی اتیلنی ، از سال ۱۹۳۰ میلادی و تحت شرایط فشار و دمای بسیار بالا آغاز گردید. در اواسط سال ۱۹۵۰ روشهای تولید این محصول در دما و فشار پایینتری ارائه شد که منجر به تولید پلی اتیلن با چگالی بالاتر ، مقاومت مکانیکی برتر و تعداد زنجیره های پلیمری بیشتر گردید. عموماً ژئوممبران های پلی اتیلنی با فرمولهای متفاوت ( با چگالی های متفاوت ) ساخته می شوند. ژئوممبران های پلی اتیلنی در انواع گوناگون HDPE، LDPE، LLDPE، VLDPE، MDPE تولید و ارائه می شوند.
وزن مخصوص پلی اتیلنها در محدوده ۸۵/۰ تا ۹۶/۰ گرم بر سانتیمتر مربع می باشد. این ژئوممبرانها معمولا حاوی ۹۷% پلی اتیلن فشرده حدود ۲٫۵% کربن سیاه و ۰٫۵% آنتی اکسیدانت هستند . مواد اصلی مورد استفاده جهت ساخت این ممبرانها علاوه بر مولکولهای HDPE ، شامل یک comonomer افزودنی مانند بوتن یا هگزن نیز می باشد که سبب افزایش انعطاف پذیری و یا مقاومت در برابر عوامل محیطی می شود. توجه به این نکته اهمیت دارد که این پوششها فاقد هر گونه مواد پلاستیسایزر، که تصاعد شونده بوده و سبب خشکی و ترک خوردگی و تخریب سیستم نفوذ ناپذیر کننده می شوند، هستند. پلی اتیلن (PE) مقاومت شیمیائی بسیار خوبی در مقابل مواد اسیدی و قلیایی دارد، همچنین با افزودن مقاوم کننده هایی نه چندان گران قیمت می توان دوام آن را در مقابل پرتو UV خورشید و اکسید کننده های محیط را نیز افزایش داد.
انعطاف پذیری نه چندان زیاد اما جهت عایق بندی در سطوح وسیع ، انعطاف پذیری قابل قبولی دارند. فرآیند تولید ژئوممبران از پلی اتیلن ساده نسبتا” ارزان و مقرون بصرفه است. موارد فوق باعث شده است ژئوممبران پلی اتیلنی شناخته شده ترین نوع از انواع ژئوممبران بوده و با در نظر گرفتن مسائل فنی و اقتصادی در بسیاری از کاربردها نظیر احداث حوضچه های نگهداری فاضلاب، لندفیل ها و مخازن ثانویه مواد هیدروکربنی انتخاب بهینه ای محسوب گردد.
ژئوممبران PVC :
ژئوممبرانهای PVC از مخلوط PVC صلب (که در لوله های PVC مورد استفاده می باشد) و همچنین مواد نرم کننده که پلاستیسایزر نامیده می شوند، ساخته می شوند. رزین PVC قبل از تولید ژئوممبران با پلاستیسایزر ها مخلوط شده و محصول انعطاف پذیری حاصل می شود. مقادیر پلاستیسایزرها در PVC تا مقادیر حدود ۴۰% استفاده می شوند. پلاستیسایزرها موجب کاهش کشش بین مولکولی در زنجیره های مجاور هم شده و موجب انعطاف پذیری PVC می شود. ازجمله مزایای این نوع ورق نرمی و ازدیاد طول مناسب و ترمیم پذیری آسان و سریع آن است. از معایب این عایق می توان به واکنش آنها با مایعات و اسیدها و مواد شیمیایی اشاره نمود که این واکنشها به دلیل تجزیه شدن آنها بوده و طول عمر آنها را به شدت نسبت به ورق های پلی اتیلن کاهش می دهد. انعطاف پذیری بسیار زیاد ژئوممبران PVC به خاطر وجود مواد روان کننده در ترکیب شیمیائی آن است. در صورتی که فرمولاسیون صحیحی در تولید PVC رعایت نشود، روان کننده های فوق الذکر دوام زیادی را در شرایط محیطی نخواهد داشت.