بطانة الطين الأرضية والأغشية الأرضية عبارة عن مواد صناعية جغرافية تستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات الهندسية والبيئية. على الرغم من أن لديهم بعض الخصائص المشابهة لمكافحة التسرب. لكن لديهم اختلافات واضحة في التكوين والأداء والتطبيق.
BPM Geosynthetics هي الشركة الرائدة في تصنيع وتوريد بطانة الطين الجيولوجي والأغشية الأرضية مع أكثر من 13 عامًا من بطانة الطين الجيولوجي الاصطناعي و غشاء أرضي HDPE تجارب التصنيع. في هذه المقالة، سنناقش الاختلافات بين بطانات الطين الاصطناعية والأغشية الأرضية. من خلال مقارنة الاختلافات بين الاثنين، يمكننا الاختيار بشكل أفضل بين بطانة الطين الجيولوجية (GCL) والغشاء الأرضي لمشروعك المحدد.
1. ما هي بطانة الطين الاصطناعية؟
بطانة الطين الاصطناعية (GCL)، والمعروفة أيضًا ببطانية الطين، وبطانيات البنتونيت، وحصائر البنتونيت، وبطانيات طين البنتونيت الجاهزة والحواجز الاصطناعية الطينية، هي حواجز هيدروليكية مصنوعة في المصنع وتتكون من طبقة من البنتونيت أو غيرها مكونة من مادة نفاذية منخفضة للغاية مدعومة بواسطة المنسوجات الأرضية و/أو الأغشية الأرضية التي يتم تثبيتها معًا ميكانيكيًا عن طريق الوخز بالإبر أو الخياطة أو المواد اللاصقة الكيميائية. يتم استخدام بطانة GCL على نطاق واسع في مدافن النفايات لاحتجاز التسرب الداخلي. البنتونيت، الذي يتكون بشكل أساسي (> 70٪) من المونتموريلونيت أو الطين الموسع الآخر، هو GCL المفضل والأكثر استخدامًا. يتكون هيكل GCL النموذجي من طبقتين من المواد الاصطناعية الجيولوجية مخيطة معًا ومحاطة بطبقة من بنتونيت الصوديوم الطبيعي أو المعالج. عادة، يتم استخدام المواد التركيبية الأرضية المنسوجة و/أو غير المنسوجة، ومع ذلك، تم أيضًا دمج طبقات البولي إيثيلين أو الأغشية الأرضية أو مواد التكسية الأرضية في التصميم أو استبدال طبقة النسيج لمزيد من القوة.
BPM بطانات الطين الاصطناعية الأرضية هي مواد صناعية جيولوجية تستخدم خصيصًا لمنع التسرب في البحيرات الاصطناعية والمسطحات المائية ومدافن النفايات والجراجات تحت الأرض وحدائق الأسطح وحمامات السباحة ومستودعات النفط وساحات تخزين المواد الكيميائية. إنه مصنوع من بنتونيت الصوديوم المستقر عالي التوسع المملوء بين مادة تكسية أرضية مركبة خاصة وقماش غير منسوج. يمكن أن تشكل حصيرة البنتونيت المضادة للتسرب المصنوعة من الوخز بالإبر العديد من مساحات الألياف الصغيرة. ومع ذلك، لا يمكن لجزيئات البنتونيت أن تتدفق في اتجاه واحد وسوف تتدفق في اتجاه واحد عند تعرضها للماء. يتم تشكيل طبقة مقاومة للماء موحدة وعالية الكثافة تشبه الجل داخل الوسادة لمنع تسرب الماء بشكل فعال.
1.1 ميزات بطانة الطين الاصطناعية
- كثافة عالية وأداء قوي للمياه؛
- أداء مقاوم للماء بشكل دائم؛
- سهولة البناء، وفترة البناء قصيرة، ولا تتطلب فحصًا خاصًا بعد البناء. إذا تم العثور على عيوب العزل المائي، فمن السهل إصلاحها. GCL تتميز البطانية المقاومة للماء بأقصر فترة بناء بين المواد المقاومة للماء الموجودة؛
- لا يتأثر بدرجة الحرارة ولن ينكسر في الظروف المناخية الباردة؛
- البنتونيت أخضر وصديق للبيئة، وهو مادة طبيعية غير عضوية، غير ضارة بجسم الإنسان وغير سامة للبيئة. تأثير خاص وحماية البيئة جيدة.
2. ما هو الغشاء الأرضي؟
A غشاء أرضي عبارة عن بطانة أو حاجز غشائي اصطناعي منخفض النفاذية للغاية يمكن استخدامه مع أي مادة ذات صلة بالجيوتقنية للتحكم في هجرة السوائل (السائل أو الغاز) في المشاريع أو الهياكل أو الأنظمة التي من صنع الإنسان. تُصنع الأغشية الأرضية من صفائح بوليمر رفيعة نسبيًا، ولكن يمكن تصنيعها أيضًا عن طريق تشريب المنسوجات الأرضية بالإسفلت أو اللدائن أو بخاخات البوليمر، أو كمركبات أرضية أسفلتية متعددة الطبقات. تعتبر الأغشية الأرضية المصنوعة من صفائح البوليمر المستمرة هي الأكثر شيوعًا.
الغشاء الأرضي BPM Geosynthetics عبارة عن مادة حاجزة مقاومة للماء يتم إنتاجها من راتنجات البولي إيثيلين عالي الكثافة. الاسم الكامل هو "فيلم البولي إيثيلين عالي الكثافة"، والذي يتمتع بمقاومة ممتازة للتشقق الناتج عن الإجهاد البيئي، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة الشيخوخة، ومقاومة التآكل، ونطاق درجة حرارة تشغيل كبير (-60-+60) وعمر خدمة طويل. يتم استخدامه على نطاق واسع في مدافن النفايات المنزلية المضادة للتسرب، ومدافن النفايات الصلبة المضادة للتسرب، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي المضادة للتسرب، والبحيرات الاصطناعية المضادة للتسرب، ومعالجة المخلفات وغيرها من مشاريع مكافحة التسرب.
3 ما هو الفرق بين بطانة الطين الاصطناعية والأغشية الأرضية؟
3.1 التركيبة المختلفة للبطانة الطينية الاصطناعية مقابل الغشاء الأرضي
يتكون Geosynthetic Clay Liner من طبقة من البنتونيت مغلفة بين اثنين من مواد التكسية الأرضية أو المركبات الجيولوجية. البنتونيت هو طين طبيعي ذو خصائص تورم ممتازة يوفر مستويات عالية من توصيل الماء والمقاومة الكيميائية.
الأغشية الأرضية هي مواد اصطناعية مصنوعة من صفائح بوليمر مرنة. وهي مصنوعة عادةً من مواد مثل البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) أو البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) أو البولي بروبيلين (PP) أو كلوريد البولي فينيل (PVC). توفر الأغشية الأرضية BPM Geosynthetics نفاذية ممتازة ومقاومة كيميائية.
3.2 الوظائف المختلفة للبطانة الطينية الاصطناعية مقابل الغشاء الأرضي
3.2.1 الوظائف الرئيسية لبطانة الطين الاصطناعية (GCL)
بطانية GCL المقاومة للماء، خط الطين الصناعي البنتونيت الصوديوم، هو نوع جديد من المواد المقاومة للماء. إنها مصنوعة من بنتونيت الصوديوم الطبيعي، ملفوفة بطبقتين من النسيج الأرضي، ومعززة بإبرة التثقيب. آلية منع التسرب الخاصة بها هي: يمكن لجسيمات البنتونيت القائمة على الصوديوم والتي تم اختيارها لبطانية البنتونيت المقاومة للماء أن تتوسع أكثر من 24 مرة عند تعرضها للماء، وتشكيل نظام غروي موحد ذو لزوجة عالية وفقدان مرشح منخفض. تحت تقييد طبقتين من التكسية الأرضية، مما تسبب في توسع البنتونيت من الفوضى إلى النظام. نتيجة امتصاص الماء المستمر والتوسع هو جعل طبقة البنتونيت نفسها كثيفة، وبالتالي يكون لها تأثير مقاوم للماء. من أجل تسهيل البناء والنقل، يتم حبس البنتونيت بين طبقتين من المواد الاصطناعية للحماية والتعزيز، مما يمنح بطانية GCL المقاومة للماء قوة شد وثقب إجمالية معينة. يتم استخدام GCL في المقام الأول كحاجز لمنع هجرة السوائل في تطبيقات مثل أغطية مدافن النفايات وأحواض الأمان والحواجز الهيدروليكية الأخرى. يتضخم البنتونيت الموجود في GCL عند ملامسته للماء، مما يخلق حاجزًا منخفض النفاذية.
3.2.2 وظائف الأغشية الأرضية الرئيسية
يستخدم غشاء أرضي HDPE عدم نفاذية الأفلام البلاستيكية لمنع قنوات التسرب في السدود الأرضية. إنها تستخدم قوة الشد الكبيرة والاستطالة لتحمل ضغط الماء والتكيف مع تشوه السد. ويهدف إلى توفير حاجز غير منفذ للغاية لمنع هجرة السوائل (بما في ذلك السوائل والغازات). وهي تستخدم عادة في تطبيقات مثل بطانات مدافن النفايات والبرك والخزانات ومرافق التعدين وأنظمة الاحتواء الأخرى.
3.3 خصائص النفاذية
بطانة الطين الصناعية (GCL) تظهر GCLs نفاذية منخفضة نسبيًا بسبب خصائص التورم لطين البنتونيت. تخلق جزيئات طين البنتونيت مسارًا متعرجًا لتدفق السوائل، مما يقلل من التوصيل الهيدروليكي.
تتميز الأغشية الأرضية HDPE بنفاذية منخفضة جدًا، مما يوفر حاجزًا ممتازًا ضد هجرة السوائل. لقد تم تصميمها بحيث تتمتع بخصائص نفاذية متسقة ويمكن التنبؤ بها.
3.4 عمليات التثبيت
3.4.1 عملية تركيب بطانة الطين الاصطناعية (GCL).
عادةً ما يتم تركيب بطانة الطين الاصطناعية عن طريق فردها على الطبقة السفلية المجهزة. غالبًا ما تكون الطبقات بين ألواح GCL المتجاورة متداخلة ومترابطة ميكانيكيًا أو كيميائيًا.
3.4.2 عملية تركيب الأغشية الأرضية
يتم تركيب الأغشية الأرضية عن طريق فرد الصفائح فوق الطبقة السفلية المجهزة ثم ربطها معًا باستخدام تقنيات مختلفة مثل اللحام الحراري، أو الربط اللاصق، أو الانصهار.
3.5 القوة والمتانة
توفر بطانة الطين الاصطناعية (GCL) بعض قوة الشد ومقاومة للثقب بسبب طبقات التكسية الأرضية أو طبقات التركيب الجيولوجي. ومع ذلك، فهي بشكل عام أقل قوة ميكانيكيًا مقارنة بالأغشية الأرضية.
توفر الأغشية الأرضية HDPE قوة شد عالية، ومقاومة للتمزق، ومقاومة للثقب، مما يجعلها أكثر متانة ومناسبة للتطبيقات التي تتطلب أداء ميكانيكيًا أكبر.
ملخص شنومكس
باختصار، تعتمد بطانة الطين الجيولوجية (GCL) على خصائص انتفاخ البنتونيت لتوفير حاجز منخفض النفاذية، في حين أن الآلية الرئيسية للغشاء الأرضي هي استخدام عدم نفاذية الأفلام البلاستيكية لمنع قنوات التسرب من السدود الأرضية، مع قوة شد أكبر. والاستطالة لتحمل ضغط الماء والتكيف مع تشوه جسم السد؛ يتم استخدام GCL بشكل شائع للحواجز الهيدروليكية، في حين يتم استخدام الأغشية الأرضية كبطانات وحواجز للأغراض العامة في مجموعة متنوعة من التطبيقات الجيوتقنية والبيئية. في بعض المشاريع ذات المتطلبات العالية لمكافحة التسرب، سيتم استخدام الاثنين معًا لتحسين تأثير مكافحة التسرب للمشروع.
إذا كانت لديك أي أسئلة حول بطانة الطين الجيولوجي والأغشية الأرضية، فيرجى الاتصال بنا في أي وقت.
شكرا للقراءة.
