روش‌ها و تکنیک‌های طراحی روسازی در سه دهه گذشته تغییرات بزرگی کرده است، وظهور ژئوسنتتیک‌ها سهم قابل توجهی در این تغییرات ایفا کرده است.
ساخت، نگهداری و ترمیم جاده‌ها در کشورهای مختلف انرژی و هزینه‌های هنگفتی به خود اختصاص می‌دهد. برای رفع مشکلات موجود در روسازی‌های قدیم تلاش‌های زیادی برای یافتن راه حلی جدید صورت پذیرفته است.
یک جاده رو سازی شده هنگامی که دچار ترک خوردگی و یا سوراخ شدگی می‌شود مشکلات عدیده‌ای ایجاد می‌کند که عبارتند از:
- ایجاد مزاحمت برای عبور و مرور عابران
- کاهش امنیت و ایمنی
- نفوذ آب‌های سطحی و به دنبال آن کاهش ظرفیت بابری زیرسازی.
- کاهش عمر مفید سازه راه در مجاورت ترکها در اثر تمرکز تنش. اجرای پوشش آسفالت یکی از رایج ترین راه‌ها برای تعمیر روسازی‌های صلب و انعطاف پذیر است . این پوشش‌ها اغلب برای آببندی و پوشش و اصلاح ترکها بکار می‌روند، ترکها زیر روکش به سرعت در سراسر سطح جدید انتشار می‌یابند.
به این پدیده اصطلاحا ترک خوردگی انعکاسی گفته می‌شود که یکی از عوامل اصلی تخریب آسفالت به شمار می‌آید.
تعریف ژئوسنتتیک ها
ژئوسنتتیک‌ها ورق‌های بافته شده از جنس الیاف نفتی هستند و خاصیت اصلی آنها مقاومت در برابر تجزیه شدن توسط عوامل خورنده خاک است و لذا کاربردهای فراوانی در طراحی‌های ژئوتکنیکی و بهبود خواص خاک ایفا می‌کنند.
از مزایای ژئوسنتتیک‌ها می‌توان به این موارد اشاره کرد:
- افزایش ظرفیت بابری خاک ضعیف به کمک توزیع یکنواخت بارهای وارده .
- کاهش ضخامت لایه‌های روسازی در طراحی‌های پروژه‌های راه.
- حائل شدن بین مصالح مرغوب خاک و مصالح نا مرغوب بستر.
- قابلیت اجرا و سازگاری با آب و هوا و شرایط جوی مختلف .
- امکان احداث شیب‌های تند نسبت به خاک‌های غیر مسلح که باعث کاهش حجم مصرفی و افزایش فضا می‌شود.
- کاهش نیاز به ماشین آلات و در نتیجه کاهش هزینه ها.
- افزایش عمر مفید سازه‌های خاکی.
- قابلیت زه کشی.
- و ...
انواع ژئوسنتتیک ها:
- ژئوتکستال .
- ژئوگرید .
- ژئونت .
- ژئوممبرین .
- ژئوپایپ .
- ژئوسل .
- ژئوسنتتیک با آستری از رس.
- ژئوکامپوزیت .
آشنایی با ژئوتکستایل
ژئوتکستال‌ها که در بازار به شکل پارچه‌ای عرضه می‌شوند، در ترکیب بافت آنها به جای استفاده از رشته‌های طبیعی مانند پشم و یا ابریشم، از رشته‌های مصنوعی استفاده می‌شود. نکت? قابل توجه در خصوص علت ارائه این محصول و سایر ژئوسنتتیک‌ها به صورت بافته شده از الیاف این است که حد اکثر مقاومت کششی را داشته باشند. در ساخت ژئوتکستایل‌ها بیشتر از پلی پروپیلن یا پلی استر استفاده می‌شود، ولی گاهی از پلیمرهای دیگری نظیر پلی اتیلن و پلی امید نیز در ترکیب آنها استفاده می‌شود. ژئوتکستایل‌ها در دو گروه کلی طبقه بندی می‌شوند. در صورتی که الیاف ساخته شده از این پلیمرها توسط دستگاه‌های بافندگی و به صورت دو مجموعه نخ عمود بر هم (تار و پود) بافته شوند نوع محصول به ژئوتکسایل بافته شده موسوم است.
ژئوتکستایل بافته عموما دارای استحکام و سفتی بالایی می‌باشند و جز در مورد منوفیلامنت، بقیه خواص زه کشی خوبی دارد.
در پایین تصویری از ژئوتکستایل بافته شده مشاهده می‌کنید:
ژئوتکستایل بافته نشده دارای استحکام و سفتی متوسطی بوده و از خواص دراز شدگی در گسیختگی و نیز قابلیت زهکشی مناسب برخوردار است، و در صورتی که ژئوتکستایل با در هم فروکردن حلقه‌های نخ و شبیه کاموا بافی ساخته شود آن را ژئوتکستایل با بافت کرهی می‌نامند.
ژئوگرید ها:
یکی دیگر از انواع ژئوسنتتیک که در ترکیب آن از پلی استر و پلی اتیلن یا ترکیبی از این دو مورد استفاده می‌شود. ژئوگریدها در ابعاد، ضخامت و اندازه‌های متفاوتی به صورت شبکه‌ای سه بعدی در بازار عرضه می‌شوند.
از ژئوگریدها برای افزایش باربری خاک استفاده می‌شود زیرا استحکام و دوام و مقاومت کششی بستر را به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود می‌بخشند، ژئوگریدها معمولا زیر لایه‌ای از ژئوتکستایل و در ناحیه مرطوب تر قرار می‌گیرد.
ساخت ژئوگرید ها:
روی ورق‌های پلیمری سوراخ‌هایی با فواصل منظم ایجاد می‌کنیم و سپس ورق‌ها را از یک یا دو جهت می‌کشیم، این امر موجب افزایش مدول الاستیسیته و مقاومت کششی و کاهش اثرات خزش می‌شود، برای تهی? ژئوگریدها از پلیمر پلی پروپیلن با دانسیته بالا استفاده می‌شود.
ژئوتکستایل‌ها با روکش رسی:
از این محصولات برای برای آب بند کردن لایه‌ها استفاده می‌شود، و ترکیب آن همان ترکیب ژئوسنتتیک‌ها هست که بین لایه‌های آن لایه‌های رسی قرار گرفته است.
نتیجه گیری:
با توجه به مزایای ژئوسنتتیک‌ها از قبیل:
- نصب سریع آن ها.
- کاهش حجم عملیات خاکی پروژه.
- تهیه کردن آنها با کیفیت و خواص دلخواه.
- کاهش هزینه ها
می توان نتیجه گرفت که این محصولات می‌توانند جایگزین بسیار مناسبی برای مصالح سنتی باشند. اما با توجه به عرضه انواع مختلف این محصولات در بازار، باید در انتخاب نوع و ابعاد آن دقت شود.
با اینکه ژئوسنتتیک‌ها در کارخانه و تحت آزمایش‌ها و کنترل کیفیت دقیق و کافی تهیه می‌شوند، ولی به علت فقدان تجرب? کافی در روش به کارگیری و اجرای این محصولات و هم چنین حساسیت بسیار بالای آن ها، این محصولات باید با توجه و دقت بالایی تهیه و نصب شوند.