|
غشاء أرضيالغشاء الأرضي (بالإنجليزية: Geomembrane)، عبارة عن بطانة أو حاجز غشاء اصطناعي منخفض النفاذية يستخدم مع أي مادة متعلقة بالهندسة الجيوتقنية للتحكم في انتقال السوائل (أو الغاز) في مشروع أو هيكل أو نظام من صنع الإنسان. تصنع الأغشية الأرضية من صفائح بوليمرية مستمرة رقيقة نسبيًا، ولكن يمكن تصنيعها أيضًا من تشريب الأقمشة التكسية الأرضية باستخدام بخاخات الإسفلت أو المطاط الصناعي أو البوليمرات، أو كمركبات جيولوجية للبيتومين متعددة الطبقات. الأغشية الأرضية المستمرة لصفيحة البوليمر هي الأكثر شيوعًا. تصنيعيبدأ تصنيع الأغشية الأرضية بإنتاج المواد الخام، والتي تشمل راتنجات البوليمرات، والإضافات المختلفة مثل مضادات الأكسدة والملدنات ومواد الحشو وأسود الكربون ومواد التشحيم (كوسيلة مساعدة للمعالجة). ثم تتم معالجة هذه المواد الخام في صفائح ذات عرض وسمك مختلفين عن طريق البثق ، والتقويم، أو طلاء الانتشار. تهيمن الأغشية الأرضية على مبيعات المنتجات الجيولوجية الصناعية، حيث تبلغ 1.8 مليار دولار أمريكي سنويًا في جميع أنحاء العالم، أي ما يمثل 35٪ من السوق.[1] الخصائصغالبية طرق اختبار الأغشية الأرضية العامة التي يتم الرجوع إليها في جميع أنحاء العالم هي بواسطة الجمعية الأمريكية لاختبار المواد بسبب تاريخها الطويل في هذا النشاط. الأحدث هي طريقة الاختبار التي طورتها المنظمة الدولية للمعايير. أخيرًا، طور معهد أبحاث التخليق الجيولوجي طرق اختبار مخصصة فقط لطرق الاختبار التي لم تتناولها المنظمتين السابقتين. وغالبًا ما يكون لدى البلدان الفردية والشركات المصنعة طرق اختبار خاصة. الخصائص الفيزيائيةالخصائص الفيزيائية الرئيسية للأغشية الأرضية في الحالة المصنعة هي:
الخصائص الميكانيكيةهناك عدد من الاختبارات الميكانيكية التي تم تطويرها لتحديد قوة مواد الصفائح البوليمرية. تم تبني العديد منها لاستخدامها في تقييم الأغشية الأرضية. وهي تمثل كل من مراقبة الجودة والتصميم، أي مؤشر مقابل اختبارات الأداء.
قدرة التحمليجب اعتبار أي ظاهرة تؤدي إلى حدوث انشقاق في السلسلة البوليمرية أو تكسير الروابط أو استنفاد المواد المضافة أو الاستخراج داخل الغشاء الأرضي بمثابة خطر على أدائها على المدى الطويل. هناك عدد من المخاوف المحتملة في هذا الصدد. في حين أن كل واحدة منها خاصة بمواد معينة ، فإن الاتجاه العام للسلوك هو جعل الغشاء الأرضي يصبح هشًا في سلوك إجهاده مع مرور الوقت. هناك العديد من الخواص الميكانيكية التي يجب تتبعها في مراقبة مثل هذا التدهور طويل المدى: انخفاض الاستطالة عند الفشل، زيادة معامل المرونة ، الزيادة (ثم النقص) في الإجهاد عند الفشل (أي القوة)، الفقدان العام لليونة. من الواضح أنه يمكن استخدام العديد من الخواص الفيزيائية والميكانيكية لمراقبة عملية تحلل البوليمرات.
على المدى الطويلالأغشية الجيولوجية تتحلل ببطء بما فيه الكفاية حتى أن سلوكها مدى الحياة لم يكن مجهولا وبالتالي ، فإن الاختبار المتسارع، إما عن طريق الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة أو السوائل العدوانية، هو الطريقة الوحيدة لتحديد كيفية تصرف المادة على المدى الطويل. الاغلاقتتمثل الآلية الأساسية لإغلاق صفائح الأغشية الأرضية البوليمرية معًا في إعادة تنظيم هيكل البوليمر مؤقتًا (عن طريق الذوبان أو التليين) من السطحين المتعارضين ليتم ضمهما بطريقة مسيطر عليها، وبعد تطبيق الضغط، يؤدي إلى ربط الصفحتين معًا. تنتج عملية إعادة التنظيم هذه عن مدخلات للطاقة التي تنشأ من العمليات الحرارية أو الكيميائية. قد تتضمن هذه العمليات إضافة بوليمر إضافي في المنطقة المراد ربطها. من الناحية المثالية، يجب ألا يؤدي إغلاق صفائح الأغشية الأرضية إلى خسارة صافية في قوة الشد عبر الصفحتين، ويجب أن تؤدي الصفائح المرتبطة بصفتها ورقة غشاء أرضي واحد. ومع ذلك، نظرًا لتركيزات الإجهاد الناتجة عن هندسة التماس، قد تؤدي تقنيات الإغلاق الحالية إلى قوة شد طفيفة أو فقدان استطالة بالنسبة للورقة الأصل. خصائص المنطقة الملحومة هي وظيفة لنوع الغشاء الأرضي وتقنية الإغلاق المستخدمة. تطبيقات تم استخدام الأغشية الأرضية في التطبيقات البيئية والجيوتقنية والهيدروليكية والنقل والتطبيقات الخاصة التالية:
المراجع
|
