تفاوت های ژئوممبران های مختلف

ژئوممبران‌ها به عنوان جایگزینی بادوام و اقتصادی برای سازه‌های بتنی سنتی، در صنایع مختلف به ویژه ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ورق‌های پلیمری با انواع مختلفی همچون HDPE، LLDPE، PVC و EPDM تولید می‌شوند که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند؛ برای مثال، HDPE به دلیل مقاومت بالا و قیمت مناسب برای ساخت حوضچه‌ها و محل‌های دفن زباله مناسب است، در حالی که EPDM به دلیل انعطاف‌پذیری و سازگاری با محیط زیست برای پوشش استخرهای پرورش ماهی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در مقاله های ژئوخانجانی به معرفی انواع ژئوممبران و کاربرد هر کدام پرداختیم و در این مقاله قصد داریم تا به تفاوت های آنها به طور دقیق بپردازیم.

ورق ژئوممبران PVC

ژئوممبران‌های PVC ترکیبی از PVC و نرم‌کننده‌هایی به نام پلاستی‌سایزر هستند، این نرم‌کننده‌ها باعث انعطاف‌پذیری ورق شده و امکان استفاده از آن در پروژه‌های مختلف را فراهم می‌کنند.

ژئوممبران‌های نوع PVC به دلیل مقاومت بالا در برابر آب و مواد شیمیایی، به طور گسترده در ساخت تونل‌ها، مخازن آب، استخرها و فونداسیون‌ها برای ایجاد عایق رطوبتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ساختار مستحکم و توانایی تحمل شرایط آب و هوایی مختلف، از جمله دلایل اصلی محبوبیت این نوع پوشش‌ها در صنعت ساخت و ساز است.

با اینکه ژئوممبران‌های PVC به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و سهولت تعمیر، گزینه مناسبی برای بسیاری از کاربردها هستند، اما در برابر برخی مواد شیمیایی مانند اسیدها و حلال‌ها حساس بوده و ممکن است دچار آسیب شوند.

ژئوممبران نوع HDPE

پلی‌اتیلن سنگین (HDPE) یکی از پرکاربردترین مواد در تولید ژئوممبران‌ها است. دلیل محبوبیت بالای HDPE مقاومت شیمیایی بسیار خوب آن در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی مانند هیدروکربن‌ها و حلال‌ها است. ساختار فشرده مولکولی HDPE مانع نفوذ مواد شیمیایی به داخل ورق شده و به آن خاصیت عایق‌بندی بسیار خوبی می‌بخشد.

از دیگر مزایای ژئوممبران‌های HDPE می‌توان به قیمت مناسب، امکان جوشکاری حرارتی و تنوع در خواص مکانیکی اشاره کرد. با این حال، به دلیل سفتی زیاد HDPE، معمولاً از MDPE (پلی‌اتیلن با چگالی متوسط) استفاده می‌شود که با افزودن دوده به آن، خواص مکانیکی مشابه HDPE پیدا می‌کند.

ژئوممبران LLDPE

به دلیل سفتی و انعطاف‌پذیری کم ورق‌های ژئوممبران HDPE، نوع دیگری از ژئوممبران به نام LLDPE تولید شد که انعطاف‌پذیری بسیار بالاتری دارد. LLDPE کمترین میزان بلورینگی را در بین انواع پلی‌اتیلن دارد و بدون نیاز به افزودنی‌های نرم‌کننده، انعطاف‌پذیری و مقاومت بالایی در برابر پارگی از خود نشان می‌دهد. به همین دلیل، LLDPE برای کاربردهایی که به انعطاف‌پذیری بیشتر نیاز دارند، مانند پوشش سطوح ناهموار، مناسب‌تر است.

ژئوممبران‌های LLDPE و VLDPE به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت خوب در برابر پارگی، برای استفاده در مکان‌هایی مانند محل‌های دفن زباله، مخازن آب، دریاچه‌های مصنوعی و کانال‌های فاضلاب بسیار مناسب هستند. این مواد به ویژه در مناطقی که احتمال نشست زمین وجود دارد، کارایی بالایی دارند. با این حال، این ژئوممبران‌ها در مقایسه با HDPE، مقاومت کمتری در برابر اشعه ماوراء بنفش و برخی مواد شیمیایی دارند.

ورق های ژئوممبران VLDPE

ورق‌های ژئوممبران VLDPE نوعی پلی‌اتیلن بسیار انعطاف‌پذیر هستند که از ترکیب مواد خاصی ساخته شده‌اند. این ورق‌ها به دلیل مقاومت شیمیایی بسیار بالا در برابر مواد اسیدی، قلیایی و آلی، حتی مواد موجود در آب شرب، به عنوان عایق رطوبتی در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. به عبارت دیگر، ژئوممبران‌های VLDPE به دلیل خواص بی‌اثر شیمیایی خود، برای کاربردهایی که نیاز به تماس با مواد شیمیایی یا آب دارند، بسیار مناسب هستند.

ژئوممبران EPDM

EPDM نوعی لاستیک مصنوعی است که به دلیل خواص منحصر به فردش، به عنوان یک ژئوممبران بسیار کاربردی شناخته می‌شود. این ژئوممبران‌ها به دلیل وجود پیوندهای عرضی خاص، بسیار انعطاف‌پذیر و مقاوم در برابر تغییرات دمایی هستند. همچنین، EPDM مقاومت بسیار بالایی در برابر شرایط آب و هوایی، از جمله اشعه UV، دارد و به همین دلیل طول عمر بالایی دارد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که ژئوممبران‌های EPDM به راحتی روی سطوح ناهموار نصب شده و در برابر پارگی و سوراخ شدن مقاوم باشند. به همین دلیل، از این ژئوممبران‌ها در پروژه‌های مختلفی مانند آب‌بندی مخازن، کانال‌ها و سدها استفاده می‌شود.

مقایسه ورق ژئوممبران EPDM با ورق ژئوممبران HDPE

پدیده ترک‌خوردگی تنشی، یکی از چالش‌های اصلی در استفاده از ژئوممبران‌های HDPE است. این ترک‌ها معمولاً در نقاطی مانند محل جوش‌ها یا تغییرات ضخامت ورق، که تنش در آن‌ها متمرکز می‌شود، رخ می‌دهند. این مشکل به دلیل ماهیت بلوری HDPE و حساسیت آن به تنش‌های ناگهانی و تغییرات دمایی است. افزایش دما باعث انبساط HDPE شده و در نتیجه تنش‌هایی ایجاد می‌شود که منجر به ترک‌خوردگی می‌شوند. از طرف دیگر، ژئوممبران‌های EPDM به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و ضریب انبساط حرارتی پایین، بسیار کمتر مستعد ترک‌خوردگی هستند. این ژئوممبران‌ها می‌توانند تغییرات دمایی را بهتر تحمل کرده و در برابر تنش‌های مختلف مقاومت کنند.

یکی دیگر از تفاوت‌های مهم بین HDPE و EPDM، مقاومت آن‌ها در برابر اشعه UV و روش جوشکاری است. هر دو نوع ژئوممبران با افزودن دوده می‌توانند در برابر اشعه UV مقاوم شوند، اما EPDM به میزان بیشتری دوده نیاز دارد. همچنین، جوشکاری HDPE به شرایط محیطی حساس‌تر بوده و نیاز به تجهیزات خاصی دارد، در حالی که جوشکاری EPDM ساده‌تر است و به شرایط محیطی خاصی نیاز ندارد.

مقایسه ژئوممبران EPDM و ژئوممبران PVC

یکی از مشکلات اصلی ژئوممبران‌های PVC، مهاجرت پلاستی‌سایزرها است. پلاستی‌سایزرها موادی هستند که برای نرم کردن PVC استفاده می‌شوند، اما به مرور زمان از ژئوممبران خارج شده و باعث شکننده شدن و کاهش خواص مکانیکی آن می‌شوند. علاوه بر این، PVC نسبت به عوامل محیطی مانند نور خورشید، گرما و میکروارگانیسم‌ها حساس بوده و در برابر اجسام تیز آسیب‌پذیر است. به همین دلیل، استفاده از ژئوممبران‌های PVC معمولاً به کاربردهای زیرزمینی محدود می‌شود که در آن‌ها در معرض عوامل مخرب محیطی قرار نگیرند. برای محافظت از ژئوممبران‌های PVC در برابر آسیب‌های فیزیکی، معمولاً از لایه‌های حفاظتی مانند ژئوتکستایل استفاده می‌شود.

اما بر خلاف ژئوممبران‌های PVC، ژئوممبران‌های EPDM مشکل مهاجرت پلاستی‌سایزر را ندارند و در برابر عوامل محیطی و آسیب‌های فیزیکی مقاوم‌تر هستند. EPDM انعطاف‌پذیری بالایی داشته و به راحتی نصب می‌شود. همچنین، این نوع ژئوممبران‌ها در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی مقاوم بوده و طول عمر بالایی دارند.

مقایسه ژئوممبران های LLDPE و VLDPE

ژئوممبران های LLDPE و VLDPE هر دو نوعی پلی‌اتیلن با چگالی پایین هستند که به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت خوب در برابر پارگی، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. LLDPE به دلیل انعطاف‌پذیری بیشتر، برای پوشش سطوح ناهموار مناسب‌تر است، در حالی که VLDPE به دلیل مقاومت شیمیایی بسیار بالا، برای کاربردهایی که نیاز به تماس با مواد شیمیایی یا آب دارند، ایده‌آل است. هر دو نوع ژئوممبران به دلیل احتمال نشست زمین، برای استفاده در محل‌های دفن زباله، مخازن آب و کانال‌های فاضلاب بسیار مناسب هستند. با این حال، هر دو نوع نسبت به HDPE مقاومت کمتری در برابر اشعه ماوراء بنفش دارند و برای افزایش طول عمر آن‌ها، باید به طور کامل پوشیده شوند.

به طور خلاصه، انتخاب بین LLDPE و VLDPE به کاربرد مورد نظر بستگی دارد. اگر انعطاف‌پذیری بالا مهم‌تر است، LLDPE انتخاب بهتری است و اگر مقاومت شیمیایی بسیار بالا مورد نیاز است، VLDPE گزینه مناسب‌تری خواهد بود.