ژئوممبران :

ژئوممبران به ورق‌هایی گفته می‌شود که بدون نیاز به زیرساخت می‌تواند بعنوان عایق مورد استفاده قرار گیرد. این ورق‌ها با استفاده از جوش حرارتی یا روشهای مختلف در کنار هم قرار می‌گیرند. ورق ژئوممبران از پلیمرهای مختلفی مانند پلی اتیلن یا پلی وینیل کلراید ساخته می‌شود. از ژئوممبران برای عایق‌بندی استخرهای خاکی، مخازن ذخیره آب و مواد شیمیایی استفاده می‌شود.

ژئوممبران چیست ؟

ژئوممبران ورقی عایق است بر پایه پلی اتیلن و بر اساس رزین های افزوده شده به پلی اتیلن به سه   نوع  hdpe / lldpe / vldpe / pvc تقسیم می شود . معمولا نقش عایق در استخر های کشاورزی ، ایزولاسیون فونداسیون ، ایزولاسیون تونل ، ایزولاسیون روف گاردن و ایزولاسیون انواع حوضچه های صنعتی را دارد .

انواع ژئوممبران :

1. ژئوممبران سنگین (high-density polyethylene): ژئوممبران hdpe نوعی از ژئوممبران می‌باشد که معمولاً برای احداث استخرهای ذخیره آب به کار می‌رود این نوع ژئوممبران نسبت به ژئوممبران‌های دیگر انعطاف‌پذیری بالاتری دارد.
2. ژئوممبران سبک (liner low density polyethylene): ژئوممبران lldp سبک نوعی ژئوممبران است که معمولاً برای ایزولاسیون فونداسیون، ایزولاسیون بام سبز، ایزولاسیون تونل به کار می‌رود و انعطاف آن از دیگر ژئوممبران‌ها بیشتر می‌باشد.
3. ژئوممبران : p vc (polyvinyl chloride) نوعی از ژئوممبران است که میزان انعطاف آن مابین ژئوممبران سبک و سنگین است به همین خاطر از جمله کاربردهای ژئوممبران سبک و سنگین بیشترین کاربرد آن در معدن است ، در واقع این نوع ورق در مقابل آريافاتاب نباید کار شود .
4. ژئوممبران : vldpe (vinyl low density polyethylene) جدیدترین نوع ژئوممبران‌ها می‌باشد که به تازگی عرضه شده‌است که از ترکیب وینیل و lldpe به وجود آمده‌است.

کاربرد ژئوممبران

• احداث استخر کشاورزی: امروزه جای استخرهای بتنی را استخرهای ژئوممبرانی گرفته‌است به دلیل هزینه‌های اقتصادی تر و عمر بالاتر ژئوممبران نسبت به بتن (ژئوممبران در برابر اشعه خورشید مقاوم است و در سرما و گرما بسیار مقاوم تر از بتن است به طوری که ژئوممبران تا دمای80+ درجه سانتی گراد و        70- درجه سانتی گراد را تحمل می‌کند ، ژئوممبران نفوذ نا پذیری ۱۰۰ درصد دارد در حالی که بتن و سنگ و سیمان نفوذ ناپذیری اندکی دارد .  معمولاً برای احداث استخرهای کشاورزی از ژئوممبران hdpe استفاده می‌شود .

مزایای احداث استخرهای کشاورزی با ورق ژئوممبران :

• نصب سریع و آسان
• کاهش چشمگیر هزینه ها در مقایسه با بتن و سنگ و سیمان
• عمر مفید 20-40 سال ژئوممبران ها با توجه به شرایط محیطی و پروژه
• مقاومت حرارتی بالا
• استقامت بالای ورق های ژئوممبران دربرابر فشار آب
• وجود ضخامت های متفاوت برای عمق های متنوع و بالا
• خنثی بودن پلی اتیلن ها در برابر آلودگی ها و مواد افزودنی
• نچسبیدن جلبک و خزه ها به دیواره و کف استخر
• قابلیت آپارات و تعمیر در صورت بروز مشکل
• غیر قابل جویده شدن توسط جوندگان موذی

• احداث استخرهای پرورش آبزیان: ژئوممبران به دلیل ترکیبات شیمیایی پلی اتیلنی و بیولوژی ماده ای خنثی می‌باشد و با هیچ ماده دیگری ترکیب نمی‌شود و به آن هیچ ماده ای نمی‌چسبد به همین دلیل مناسب‌ترین گزینه برای احداث حوضچه پرورش آبزیان است زیرا خزه به آن نمی‌چسبد

• احداث حوضچه ذخیره اسید و هیپ لیچ: به خاطر دلایل ذکر شده در بالا ژئوممبران ماده ای خنثی می‌باشد و با اسید هم واکنش نمی‌دهد و به خاطر این خصلت تنها گزینه برای احداث استخرهای ذخیره است و حوضچه‌های هیپ لیچ و لیچینگ می‌باشد.
• ایزولاسیون فونداسیون: ژئوممبران lldpe به دلیل انعطاف بالا مناسب‌ترین گزینه برای ایزولاسیون فونداسیون می‌باشد و جایگزین بتن می‌باشد و به دلیل انعطاف‌پذیری بالا در کنج‌ها و نقاط غیرقابل دسترس به راحتی نصب می‌شود.
• ایزولاسیون بام سبز: ژئوممبران‌های pvc , lldpe , vldpe مناسب‌ترین گزینه‌های ورق ژئوممبران برای ایزولاسیون بام سبز می‌باشند چون هم سبک هستند و هم هزینه آن‌ها از ایزوگام بسیار پایین‌تر می‌باشد و عمر و مقاومت بالاتری دارند.
• ایزولاسیون معدن و تونل: ژئوممبران‌های سبک و انعطاف‌پذیر مناسب‌ترین راه تنها راه کار برای ایزولاسیون معدن و انواع تونل می‌باشند.

مراحل احداث استخر با ورق‌های ژئوممبران
ساخت استخرهای ژئوممبران همانند سایر استخرهای ذخیره آب است برای ورق ژئوممبران استخر خاکی مناسب است ممکن در برخی از مناطق خاک سست یا دارای سنگ‌ریزه باشد که نیاز به زیرسازی استخر وجود داشته باشد که به‌طورکلی مراحل به عبارت ذیل است:

نقشه‌برداری و طرح اولیه
پیاده‌سازی ابعاد موردنظر بر روی زمین به‌وسیله گچ‌ریزی
عملیات خاک‌برداری یا خاک‌ریزی
بسترسازی برای استخر
لوله‌گذاری برای ورودی و خروجی سرریز استخر
محاسبه مقدار ورق موردنیاز و خرید آن
نصب و آب‌بندی کامل
فنس‌کشی در اطراف استخر برای ایمنی )افراد و حیوانات(
آب‌گیری و کنترل نهایی استخر


نقشه‌برداری و طرح اولیه
در اولین مرحله بازدید از منطقه، نقشه‌برداری دقیق برای پیدا کردن محل مناسب برای احداث استخر می‌باشد. این اطلاعات اهمیت بسیار بالایی دارد زیرا محل استخر و محاسبات حجم و شکل و ابعاد، نوع ساختار خاک و برآورد هزینه استخر با استفاده از این اطلاعات امکان‌پذیر می‌باشد. این اطلاعات از این قبیل می‌باشند:

منابع تأمین آب (چشمه. قنات، چاه) و میزان مسافت آن تا محل احداث استخر طریقه انتقال آب از منابع آب تا استخر ( پمپاژ، کانال و(… و طریقه انتقال آب از استخر تا محل مورداستفاده  کشاورزی، دامداری، مرغداری

دبی ورودی آب به استخر
مقدار زمان آب ورودی به استخر (۳۶ ساعت؛ ۴۸ ساعت و …)
مشخص کردن بافت و ساختمان خاک محل احداث استخر
توضیح اینکه ممکن است در برخی مناطق بسته به نظر کارشناس فنی مربوط نیازی به نقشه برداری نباشد که در بازدید اولیه مشخص می‌شود.



طراحی استخر ژئوممبران
توضیح اینکه ممکن است در برخی مناطق بسته به نظر کارشناس فنی مربوط نیازی به نقشه‌برداری نباشد که در بازدید اولیه مشخص می‌شود.

مشخص کردن محل احداث استخر
با توجه به منبع تأمین آب استخر و فاصله آن و شیب زمین و روش انتقال آب به استخر و طریقه خروج آن می‌توان محل احداث استخر را مشخص نمود. این کار برای کاهش هزینه‌ها و سهولت در اجرا نیز انجام می‌گرد.
تعیین حجم استخر
با به‌دست آوردن دبی ورودی آب به استخر و مدت‌زمان آب، حجم کل آب که می‌توان ذخیره کرد محاسبه می‌گردد و با توجه به در نظر گرفتم کمی حجم اضافه، حجم استخر را محاسبه می‌نماییم.
تعیین شکل و ابعاد استخر
یکی از ویژگی‌های در استفاده از ورق‌های ژئوممبران عدم محدودیت در اندازه و شکل استخرها می‌باشد. یعنی استخر در هر مکان وبه هر شکل ظاهری که احداث شده باشد می‌توان به‌راحتی توسط ورق ژئوممبران آن را پوشاند و عایق‌بندی کرد این پوشش هم می‌تواند در استخرهای خاکریزی و هم در استخرهای خاک‌برداری و گود انجام شود و هیچ‌گونه محدودیتی ندارد.
با توجه به این‌که برای احداث استخر ژئوممبران نیازی به زیرسازی خاصی نمی‌باشد برای جلوگیری از ریزش دیواره بایستی به آن شیب داد که این شیب معمولاً بین ۳۰ تا ۶۰ درجه است (سینه مرغی) که این شیب بسته به محل متغیر است.


پیاده‌کردن ابعاد استخر آب ژئوممبران
اولین قدم در مرحله اجرای استخر ژئوممبران پیاده‌سازی نقشه به روی زمین است. پس از تعیین شکل و ابعاد استخر ژئوممبران و تهیه پلان نوبت به مشخص نمودن محل احداث استخر بروی زمین است که این کار بسیار ساده میباشدو با گچ‌ریزی ابعاد و محدوده استخر را معلوم می‌کنیم.
برای مهار ورق لازم است یک ترانشه (کانال کوچک) در کنار استخر آب ایجاد شود.

عملیات خاک‌برداری و خاک‌ریزی

خاک‌برداری:

خاک‌برداری شامل چند بخش می‌باشد:
آماده‌سازی دیواره‌ها که  بهتر است دیواره‌ها به‌صورت سینه مرغی باشد بهترین زاویه ۴۵ تا ۶۰ درجه می‌باشد. در دیوارها می‌توان با استفاده از پشت بیل لودر و غلتک دستی به تراکم مطلوب رسید.
آماده‌سازی کف استخر: تراکم کف استخر حداقل باید دارای ۹۰ درصد باشد که این تراکم معمولاً در اثر رفت‌وآمد ماشین‌آلات صورت می‌گیرد.
آماده‌سازی نهایی دیواره‌ها و کف: خاک دیواره‌ها باید کاملاً نرم هموار باشد و فرورفتگی‌های دیواره و کف را با ملات کاه‌گل یا ماسه و سیمان و… ترمیم گردد.
کف استخر بایستی کاملاً هموار باشد. به این منظور می‌توان خاک نقاط مرتفع در کف یا دیواره‌ها را برداشت و در مناطق پست ریخت و کوبید و سپس کل سطح را تسطیح نمود.

ایجاد ترانشه گیردار:

برای گیردار کردن ورق و تثبیت آن رو سطح دیواره‌ها لازم است ترانشه (کانال) به فاصله حداقل یک متر زیر شیب با عمق ۶۰ سانتی‌متر و عرض ۳۰ سانتی‌متر حدوداً در دور گودال استخر حفر شود.

لوله‌گذاری استخر (جهت ورود، خروج و سرریز آب)
یک استخر ژئوممبران بایستی دارای سه سیستم لوله‌گذاری برای ورود و خروج و نیز سرریز آب باشد. جنس لوله‌هایی که باید در استخر کار شود باید از جنس پلی‌اتیلن استاندارد بوده و با نظر کارشناس فنی و طبق نقشه و اطلاعات جمع‌آوری‌شده باشد. در لوله‌گذاری باید به مسائل زیر توجه کرد:

لوله ورودی باید در محل خود تثبیت و محکم شود.
لوله خروجی بایستی بسته به روش برداشت آب از استخر چگونه باشد محل قرار گیری لوله خروجی متفاوت است که معمولاً به‌صورت سیفونی نصب می‌گردد.
لوله سرریز نیز بایستی حداقل ۳۰ سانتی‌متر از لبه استخر پائین قرار بگیرد. این لوله معمولاً از جنس پلی‌اتیلن با قطر بالا (۲۵۰ میلی‌متر و بالاتر) انتخاب می‌شود.

بسترسازی استخر ژئوممبران

بسترسازی در استخرهای ژئوممبران از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است زیرا در حفظ سلامت و طول عمر ورق نقش بسزائی دارد و باعث کاهش مصرف ورق می‌باشد. این بسترسازی به‌وسیله خاک نرم است که ممکن در بعضی مکان‌های خاص به علت خاک نرم و یا سست بود خاک نیاز به بستری سازی دیگری نیز می‌باشد. که پیشنهاد می‌شود از ورق ژئوتکستایل استفاده شود. ولی برای استخرهای بسیار عمیق استفاده از این ورق الزامی و ضروری می‌باشد. استفاده از ژئوتکستایل برای تمامی استخرهای ژئوممبران توصیه می‌شود.

بستر استخر ژئوممبران بایستی عاری از هرگونه ناهمواری در دیواره و کف باشد و سطح آن فاقد سنگ‌ریزه و هرگونه جسم تیز باشد و برای جلوگیری از هدر رفت ورق و صرفه‌جویی در آن ابعاد استخر و طول شیب دیواره‌ها باید به‌طور دقیق پیاده شده باشد.

خصوصیات کلی در محل اجرای ژئوممبران به عبارت زیر است:

فاقد رطوبت: به دلیل اینکه ورق‌های مجاور با جوش حرارتی به هم متصل می‌شوند، وجود رطوبت باعث اختلاف دما در فرایند جوشکاری می‌شود. لذا بهتر از فاقد رطوبت باشد.

صاف و هموار بودن بستر: ناهمواری باعث می‌شود که ورق در کف و دیواره‌های استخر به خوبی منطبق نگردد و به دلیل نیروی کششی زیادی که به ورق وارد می‌شود احتمال پاره شدن آن نیز وجود دارد.

عاری از تیز گوشه: وجود ریشه گیاه، سنگ، و سایر اجسام نوک‌تیزی که باعث آسیب رسیدن به ورق می‌شود موجب سوراخ شدن ورق بر اثر فشار آب می‌گردد.



آب‌گیری استخر ژئوممبران

در این مرحله بایستی به نکات ذیل توجه داشت:
1 - نصب فنس در پیرامون استخر قبل از آبگیری
2 - کنترل و انجام تست‌های لازم جهت اطمینان از جوش ژئوممبران
3 - آبگیری به ارتفاع ۳۰ سانتی‌متر جهت تست
4 - آبگیری در چند مرحله مجزا برای تست نهایی