بررسی خواص هیدرولیکی ژئوتکستایل های سوزن زنی شده

ژئوتکستایل ها عضو مهمی از گروه ژئوسنتتیک ها می باشند که در مقادیر بسیار زیاد در پروژه های مهندسی عمران مورد استفاده قرار گرفته اند. ژئوتکستایل ها بدلیل داشتن خصوصیات متنوع، می توانند اهداف مورد نیاز در مهندسی عمران را برآورده سازند. خصوصیات هیدرولیکی ژئوتکستایل ها، یکی از مهمترین خصوصیات مورد توجه در مهندسی عمران می باشد. در این تحقیق نفوذپذیری ژئوتکستایل های سوزن زنی شده مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های ژئوتکستایل با استفاده از الیاف پلی پروپیلن ذوب ریسی شده تولید گردیدند. دستگاه اندازه گیری میزان نفوذپذیری در شرایط عدم اعمال نیرو عمودی بر ژئوتکستایل مطابق با استاندارد4491astm d طراحی و ساخته گردید. نمونه های آزمایشی ژئوتکستایل با متغیر نمودن عوامل تولیدی از قبیل گرم بر مترمربع، تراکم ضربه و ضخامت تحت دو مرحله فرآیند سوزن زنی تولید شدند. آزمایشات هیدرولیکی بر اساس هر دو روش بار آبی ثابت و افتان تحت شرایط جریان آرام انجام شد. قابلیت نفوذپذیری ژئوتکستایل ها بر اساس قانون دارسی و به صورت ضریبی از نفوذپذیری تعیین شدند. مقادیر نفوذپذیری بدست آمده از نمونه ژئوتکستایل های آزمایش شده با مقادیر نفوذپذیری مصالح دانه ای مورد استفاده در مهندسی عمران مقایسه شد. نتیجه گیری گردید که ژئوتکستایل های نازک و سبک وزن می تواند بطور موفقیت آمیز جایگزین مصالح ساختمانی متداول در پروژه های مهندسی عمران گردد. همچنین در این تحقیق تاثیر عواملی همانند ضخامت، تراکم ضربه، تخلخل و وزن واحد سطح ژئوتکستایل ها بر نفوذپذیری آب از ژئوتکستایل ها و رابطه بین ضریب افت موضعی و ضریب افت اصطکاکی با عدد رینولدز مورد بررسی قرار گرفت. عمق نفوذ سوزن در تولید نمونه های مورد استفاده، ثابت باقی ماند. فهمیده شد که با کاهش تراکم ضربه، ضخامت ژئوتکستایل افزایش می یابد. تاثیر ضخامت ژئوتکستایل بر نفوذپذیری با درنظر گرفتن عامل تراکم ضربه مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه گرفته شد که به طور متناظر با افزایش ضخامت ژئوتکستایل ها، اندازه منافذ افزایش می یابد که خود باعث افزایش نفوذپذیری می شوند. همچنین تراکم ضربه بر نفوذپذیری تاثیر می گذارد. نتایج نشان می دهد در مواقعی که تراکم ضربه افزایش می یابد، نفوذپذیری کاهش می یابد. دلیل این امر را می توان وجود رابطه ای عکس بین تراکم ضربه و تخلخل منسوج بیان نمود. همچنین مشخص شد که با افزایش تراکم ضربه، میزان فشردگی منسوج افزایش می یابد. افزایش فشردگی منسوج باعث کاهش تخلخل منسوج می شود. بنابراین کاهش نفوذپذیری منسوج مشاهده شد. نتایج نشان می دهد که میزان نفوذپذیری با افزایش وزن واحد سطح ژئوتکستایل کاهش می یابد. افزایش وزن واحد سطح ژئوتکستایل بعلت افزایش تعداد الیاف موجود در ساختار منسوج می باشد. مطابق با رابطه کزونی، این امر باعث افزایش طول مسیر جریان، مقاومت و کاهش نفوذپذیری منسوج می شود. ترسیم نمودار لگاریتم- لگاریتم رابطه ای خطی و منفی بین ضریب اصطکاکی و عدد رینولدز را نشان می دهد. همچنین در این تحقیق، رابطه نموداری بین ضریب افت موضعی و عدد رینولدز ارائه شد. نمودار ضریب افت موضعی در مقابل عدد رینولدز نشان می دهد که ژئوتکستایل های با نفوذپذیری بالاتر، ضریب افت موضعی کوچکتری را نشان می دهد. مقایسه نتایج بدست آمده در این تحقیق در رابطه با تاثیر عوامل ضخامت، تخلخل، وزن واحد سطح و تراکم ضربه بر نفوذپذیری با تحقیقات پیشین، دارای هماهنگی خوبی با مطالعات پیشین دارد.