ورق‌های ژئوممبران یکی از دستاوردهای مهم و کاربردی مهندسی ژئوتکنیک هستند که برای حفاظت از محیط‌زیست و بهبود عملکرد سازه‌ها استفاده می‌شوند. این ورق‌ها با استفاده از فناوری‌های پلیمری ساخته می‌شوند و بهترین ورق ژئوممبران به ورقی گفته می‌شود که دارای خصوصیات منحصر به فردی باشند و در شرایط مختلف، کاربردهای متفاوت و مناسبی داشته باشند. در این مقاله، به بررسی بهترین ورق‌های ژئوممبران و کاربردهای آنها در پروژه‌های مختلف می‌پردازیم.
بهترین ورق ژئوممبران کدام است؟
به طور کل نمی‌توان گفت که کدام ورق، بهترین ورق ژئوممبران خواهد بود، چرا که هر یک از آنها دارای کاربردهای متفاوتی هستند که می‌توانند با بهره‌گیری مناسب، جزو بهترین ورق‌ها شناخته شوند. از این رو، در ابتدا باید با انواع ورق‌های ژئوممبران آشنا شد و با توجه به شرایط و کاربردهای هریک، بهترین انتخاب را برای خود انجام داد. در ادامه به انواع این ورق‌ها می‌پردازیم.
انواع ورق ژئوممبران
۱- پلی‌وینیل‌کلراید یا به اختصار PVC
ورق ژئوممبران پلی‌وینیل‌کلراید یا PVC نوعی از ورق‌های ژئوممبران هستند که از پلیمریزاسیون مونومر وینیل کلراید تولید می‌شوند. این ورق‌ها با استفاده از نرم‌کننده‌ها و تثبیت‌کننده‌ها به دو شکل سخت و نرم در دو رنگ سفید و مشکی ساخته می‌شوند. عرض این ورق‌ها معمولا بین ۲ تا ۷ متر است و ضخامت آنها بسته به کاربرد مورد نظر متغیر است.
مزایا:
- دارای قابلیت انعطاف‌پذیری بالا و تطابق با سطوح نامنظم
- دارای مقاومت بالا در برابر فشار، خمش، پارگی و سوراخ‌شدگی
- دارای عمر طولانی و استحکام در برابر عوامل جوی
- دارای قابلیت جوش‌دادن با روش‌های شیمیایی
- دارای قابلیت بازیافت و استفاده مجدد
معایب:
- نیاز به استفاده از برخی مواد شیمیایی برای افزایش مقاومت در برابر حرارت و نور خورشید
- احتمال تغییر شکل، ترک‌خوردگی، پوسیدگی و آسیب‌دیدگی در شرایط محیطی سخت
- عدم توانایی جوش‌دادن با روش‌هایی غیر از روش شیمیایی
- احتمال رشد جلبک و قارچ بر روی سطح ورق
- احتمال تولید گازهای سمی در صورت آتش‌سوزی
کاربردها:
- عایق‌بندی تاسیسات صنعتی، تانک‌های ذخیره سازی، تصفیه‌خانه‌ها، باسکول‌ها، تالاب‌های مصنوعی و سدهای آب
- مفید در ساخت گلخانه‌ها، استخر کشاورزی، روف‌گاردن، راهسازی و تونل‌سازی
- ایزولاسیون معادن، دفن زباله‌های شهری و صنعتی، قایق‌های تصفیه شیرابه و موانع گاز یا بخار
- عایق‌کاری سطوح نامنظم، خمیده و پست با قابلیت انعطاف‌پذیری بالا
به طور کلی، اگر این سوال برای شما ایجاد شده است که بهترین ورق ژئوممبران برای استخر من کدام است، بهترین گزینه برای شما، ورق‌های پلی‌وینیل‌کلراید یا همان پی‌وی‌سی خواهد بود.
۲- پلی‌اتیلن یا به اختصار PE
ورق‌های پلی‌اتیلن ژئوممبران نوعی از ورق‌های ژئوممبران هستند که از پلیمریزاسیون مونومر پلی‌اتیلن تولید می‌شوند. بر اساس چگالی، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر حرارت و نور خورشید، انواع مختلفی از ورق‌های پلی‌اتیلن ژئوممبران تولید می‌شوند. دو مورد از بهترین ورق ژئوممبران پلی‌اتیلن عبارتند از:
۱- ورق ژئوممبران پلی‌اتیلن سنگین یا چگالی بالا
ورق ژئوممبران پلی‌اتیلن سنگین یا چگالی بالا (High-density polyethylene) یا HDPE یکی دیگر از ورق‌های پرکاربرد و مفید ژئوممبران است.
مزایا:
- مقاومت بالا در برابر ضربه، پارگی، سوراخ‌شدگی، خمش، فشار، کشش و خوردگی
- استحکام در برابر حرارت، نور خورشید، اشعه فرابنفش، رطوبت، سرما و آب
- قابلیت جوش با روش‌های حرارتی گوناگون مانند جوش القای الکتروفیوژن، جوش میراث، جوش تسمه‌ای و جوش دستگاه اکستروژن
- قابلیت بازیافت و استفاده مجدد
معایب:
- انعطاف‌پذیری ضعیف و سختی زیاد که باعث می‌شود نصب و حمل و نقل آن دشوار و گران باشد
- احتمال سوراخ شدن و خراشیدگی در سطوح ناهموار و نامنظم
- احتمال تغییر شکل و ترک‌خوردگی در برابر فشار، دما و تنش‌های خارجی
- عدم توانایی جوش‌دادن با روش شیمیایی و نیاز به استفاده از روش‌های حرارتی
کاربردها:
- مناسب برای عایق کردن استخرهای ذخیره‌سازی آب، آب‌شیرین‌کن‌ها، تصفیه‌خانه‌های فاضلاب و آب آشامیدنی
- عایق‌کاری دفن زباله‌های شهری و صنعتی، مخازن زیرزمینی نفت و گاز، مجراهای فاضلاب و باسکول‌ها
- کاربرد در ساخت پروژه‌های رودخانه‌ای، دریایی، سد سازی، تالاب سازی و حفاظت ساحل
- استفاده در پروژه‌های معدن، تونل سازی، روف‌گاردن و راهسازی
۲- ورق ژئوممبران پلی‌اتیلن سبک یا LLDPE
اگر به دنبال بهترین ورق ژئوممبران هستید، باید نیم‌نگاهی به ورق ژئوممبران پلی‌اتیلن با وزن سبک داشته باشید. این ورق‌ها دارای خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی مناسبی هستند که در اکثر پروژه‌های عمرانی و استخرهای کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایا:
- کمترین چگالی و بالاترین انعطاف پذیری نسبت به سایر ورق‌های ژئوممبران
- مقاومت بالا در برابر ضربه، پارگی، سوراخ‌شدگی، خمش، فشار، کشش و خوردگی
- استحکام در برابر حرارت، نور خورشید، اشعه فرابنفش، رطوبت، سرما و آب
- قابلیت جوش با روش‌های حرارتی گوناگون مانند جوش القای الکتروفیوژن، جوش تسمه‌ای و جوش دستگاه اکستروژن
- قابلیت بازیافت و استفاده مجدد
معایب:
- عدم توانایی تحمل بار زیاد
- امکان جمع شدگی و نصب به نسبت سخت در پروژه‌ها
کاربردها:
این ورق‌ها کاربردهای مشابه ای با ورق‌های سنگین پلی‌اتیلن ژئوممبران دارند؛ اما تفاوت ورق‌های سبک پلی‌اتیلن با ورق‌های سنگین آن در این است که این ورق‌های در پروژه‌های کوچک کاربردی هستند. به عنوان مثال نمی‌توان از این ورق‌ها برای عایق‌بندی استخر با عمق زیاد استفاده کرد، چرا که توانایی تحمل بار کمی خواهند داشت؛ اما می‌توان از این ورق‌ها در ساخت استخرهای کشاورزی با عمق کم بهره گرفت که هزینه آن نسبت به ورق‌های سنگین بسیار کم‌تر خواهد بود.
بهترین ورق ژئوممبران برای استخر من کدام است؟
قطعا تا این لحظه متوجه شده‌اید که یکی از کاربردهای همه ورق‌های ژئوممبران که به آنها اشاره شد، عایق بندی در استخرها به‌خصوص استخرهای کشاورزی است. حال سوال این است که کدام ورق بهترین ورق ژئوممبران برای استخر من است؟ برای پاسخ به این سوال باید چندین فاکتور را در نظر داشت که به هر یک اشاره می‌کنیم:
۱- مقدار سیال در استخر کشاورزی
نوع و میزان سیال در استخر یکی از عوامل مهم در خرید ورق ژئوممبران است. برای این کار، باید نوع سیال (آب شور، آب شیرین، آب تصفیه شده، مواد شیمیایی و…) و میزان آن را مشخص کنید. عدم توجه به این نکته به معنی افزایش هزینه و عدم کارایی ورق انتخاب شده برای استخر شما خواهد بود. به همین منظور، حجم‌های مناسب آب برای سه نوع از بهترین ورق‌های ژئوممبران به‌صورت زیر است:
- ورق‌های ژئوممبران PVC، مناسب برای استخرهایی تا حجم ۱۰۰۰ مترمکعب.
- ورق‌های ژئوممبران PE سبک، مناسب برای استخرهایی تا حجم ۲۰۰۰ متر مکعب.
- ورق‌های ژئوممبران PE سنگین، مناسب برای استخرهایی تا حجم ۵۰۰۰ متر مکعب.
۲- توجه به شرایط محیطی استخر
منظور از شرایط محیطی، میزان رطوبت، نوع خاک و دما محیط است که هریک در انتخاب نوع ورق ژئوممبران اثرگذار خواهد بود.
نوع خاک
نوع خاک برای هر سه نوع ورق یاد شده شرایط یکسانی دارد. خاک محل نصب استخر باید دارای قابلیت حمل و نقل، نصب و جوش‌دادن ورق‌های ژئوممبران باشد. خاک نباید دارای سنگ، شکستگی، رس، نمک و مواد شیمیایی باشد. همچنین خاک با رطوبت بالا می‌تواند به ورق‌های ژئوممبران آسیب برساند. علاوه بر این موارد، خاک نباید دارای حفاری، حفاظت، فرورفتگی و تغییر شکل باشد.
میزان رطوبت
یکی دیگر از عامل‌های مهم که در انتخاب بهترین ورق ژئوممبران برای استخر کشاورزی نقش دارد، میزان رطوبت محیط است که اغلب این مورد را نادیده می‌گیرند؛ درحالی‌که توجه به این موضوع می‌تواند کارایی و طول عمر ورق را افزایش دهد. رطوبت مناسب برای هریک از ورق‌ها به‌صورت زیر است:
- رطوبت بین ۵۰ تا ۶۰ درصد؛ مناسب برای ورق ژئوممبران PVC
- رطوبت بین ۶۰ تا ۷۰ درصد؛ مناسب برای ورق ژئوممبران PE سبک
- رطوبت بین ۴۰ تا ۵۰ درصد؛ مناسب برای ورق ژئوممبران PE سنگین
دما محیط
دمای محیط دیگر عامل مهم است که در طول عمر ورق‌های استخرهای کشاورزی نقش بسزایی دارند. به تفکیک، دمای مناسب برای هر مدل از ورق‌های ژئوممبران به شکل زیر است:
- دمای محیط بین ۱۵ تا ۳۵ درجه، مفید برای ورق ژئوممبران PE سبک
- دمای محیط بین ۱۰ تا ۴۰ درجه، مناسب برای ورق ژئوممبران PE سنگین
- مناسب‌ترین دما محیط برای ورق‌های PVC، دمایی است که سیال درون استخر دارد. به عبارتی دمای محیط با دمای آب مقداری برابر و یا حداکثر ۲ درجه بیشتر باشد.
۳- دقت و توجه به هزینه، عاملی مهم برای انتخاب بهترین ورق برای استخر
قیمت هر مترمربع ورق ژئوممبران بستگی به عوامل مختلفی دارد که از جمله آنها می‌توان به نوع و کیفیت مواد اولیه، ضخامت و عرض ورق، رنگ و بافت ورق، اشاره کرد
نوع و کیفیت مواد اولیه
به طور کلی، هر چه نوع و کیفیت مواد اولیه بالاتر باشد، قیمت ورق ژئوممبران هم بالاتر خواهد بود. برای مثال، ورق‌های ژئوممبران PE سنگین دارای مقاومت و دوام بالاتری هستند و در نتیجه قیمت آنها نسبت به ورق‌های ژئوممبران PE سبک که از گران‌تر هستند.
ضخامت و عرض ورق ژئوممبران
ضخامت و عرض ورق ژئوممبران نیز در تعیین قیمت آن تأثیرگذار است. هر چه ضخامت و عرض ورق بیشتر باشد، قیمت آن هم بیشتر خواهد بود. ضخامت و عرض ورق ژئوممبران باید باتوجه‌به شرایط محل نصب، نوع سیال، فشار و دما، رطوبت و خوردگی انتخاب شود.
رنگ و بافت ورق ژئوممبران
قبل از انتخاب ورق ژئوممبران، باید به رنگ و بافت ورق توجه نمود. بعضی از رنگ‌ها مانند سبز یا آبی دارای قابلیت جذب حداقل نور خورشید هستند که باعث کاهش تغییر شکل و پوسیدگی ورق می‌شود. بعضی از بافت‌ها مانند دکمه‌دار یا گیره‌دار دارای قابلیت جذب حداکثر فشار هستند که باعث افزایش استحکام و پایداری ورق می‌شود.
بنابراین، هزینه یکی از عوامل مهم در انتخاب مدل مناسب ورق ژئوممبران است که باید با توجه به بودجه، نیاز و شرایط خود، بهترین گزینه را انتخاب کنید.
۴- چگونگی نحوه اتصال و جوش ورق‌ها
در مطالب پیشین به این موضوع اشاره شد که هریک از مدل‌های ورق ژئوممبران با چه روشی می‌توانند اتصال پیدا کنند. نکته‌ای که باید به آن توجه داشت این است که هریک روش‌های اتصال، نیازمند شرایط خاص است که باید رعایت شود.
ورق‌های PE سنگین که روش جوش دادن آن به صورت حرارتی هستند، تجهیزات خاص، مهارت و توانایی بالا برای اتصال و برخورداری شرایط جوی مناسب از شرایط این نوع اتصال خواهد بود.
ورق‌های PE سبک به روش الکتروفیوژن به یکدیگر متصل می‌شوند. این روش همانند روش حرارتی نیاز به تجهیزات خاص، تخصص فنی و تاثیرات جوی مناسب دارد.
ورق‌های PVC ژئوممبران با روش‌های شیمیایی به یکدیگر جوش داده می‌شوند. این روش سرعت بالا، هزینه پایین و کارایی خوبی دارد؛ اما به‌دقت زیاد، تهویه مناسب و حفاظت از محیط‌زیست خواهد داشت.
بنابراین، برای انتخاب بهترین ورق ژئوممبران باید به‌علاوه بر عامل‌های دیگر مانند نوع و میزان سیال، شرایط محیطی و جوی، هزینه و دوام ورق ژئوممبران، به روش نصب آن نیز توجه کنید. بسته به پروژه خود، ممکن است چندین روش نصب مختلف در نظر بگیرید و با تحلیل مزایا و معایب آنها، بهترین گزینه را انتخاب کنید.
کلام آخر
ورق ژئوممبران یکی از محصولات پیشرفته و کارآمد در زمینه عایق‌کاری سطوح خاکی، استخرها، تصفیه‌خانه‌ها، دفن زباله‌ها و موانع گاز یا بخار است. «انتخاب بهترین ورق ژئوممبران» بستگی به عوامل مختلفی دارد که از جمله آنها می‌توان به نوع و میزان سیال، شرایط محیطی و جوی، هزینه و دوام ورق ژئوممبران و روش نصب و جوش‌دادن ورق ژئوممبران اشاره کرد. در این مقاله، به بررسی انواع مختلف ورق ژئوممبران که از پلیمرهای متفاوت ساخته شده‌اند، پرداخته شده است.
