مطالعه تطبیقی سه نوع مختلف ژئوممبران

Home \ مقاله آموزشی \ مطالعه تطبیقی سه نوع مختلف ژئوممبران
ورق ژئوممبران

مطالعه تطبیقی سه نوع مختلف ژئوممبرانPVC-P ،HDPE ، EPDM در عایق کردن مخازن

  1. Blanco, F. Castillo, J. Soriano, A.M. Noval, Nathalie Touze-Foltz, L.

Pargada, G. Rico, E. Aguiar

3.2 آزمون های خاص

۳٫۲٫۱ سختی به روش shore

جدول ۵ مقادیر بدست آمده پس از دوازده سال عمر را برای  EPDM سختی Shore-A) ) و HDPE سختی   (Shore-D) نشان می دهد. در EPDM سختی با گذشت زمان رو به افزایش است. مقادیر سختی در HDPE بسیار شبیه به هم بود و یا با گذشت زمان اندکی کاهش می یابد.

پس از آن، دو محصول جدا شده توسط طیف سنجی جرمی تجزیه و تحلیل شد که نتایج طیف آنها به شرح زیر بود:

  • نتایج طیف از اوج در ۵۷٫۶۱ دقیقه (زمان ماندگاری درکروماتوگرام) عبارتند از: ۳۹۰(M+)، ۲۷۹ (C16H23O4 + ، ۱۲) ، ۱۶۷ (C8H7O4 + ، ۳۹) ،۱۴۹ (C8H5O3 + ، ۱۰۰) ،۷۱ C5H11 + ، ۱۴) ، ۵۷، (C4H9 + ، ۱۸). همه این نتایج به MS در برابر m / z (شدت نسبی) اشاره داشتند. این تکه تکه شدن نشان داد که Bis   ( ۲-اتیل هگزیل) فتالات است و
  • قله دوم که طیف آن در شکل ۱۴ ارائه شده است ، نتایج زیر را ارائه می دهد: MS ، m / z (شدت نسبی): ۴۴۶ (M +) ،۳۰۷ (C18O4H27 + ، ۲۵) ،۱۶۷ (C8H7O4 + ، ۱۹) ،۱۴۹ (C8H5O3 + ، ۱۰۰) ،۸۵ (C6H13 + ، ۲۵) ،۵۷ (C4H9 + ، ۲۹). تکه تکه شدن نشان داد که دی سدسیل فتالات بوده است.

در هر دو مورد، رادیکال های آلکیل که جایگزین پروتون اسید فتالیک می شوند، منشعب شده اند، بنابراین مستعد مهاجرت هوا هستند.

علاوه بر این، میانگین وزن مولکولی (ویلسون ۱۹۹۵) که مقدار آن ۴۴۰٫۴۴ بود از وجود دو ماده افزودنی محاسبه شد. از آنجا که این مقدار بالاتر از ۴۰۰ است، ژئوممبران با توجه به بررسی های انجام شده دوام زیادی دارد (PGI 2004 ، Blanco et al. 2008).

  1. نتیجه گیری

در ابتدا، تمام ژئوممبران ها حداقل شرایط تعیین شده در قوانین موجود را پشت سر گذاشتند. با این حال، مواد ماکرومولکولی به دلیل ماهیت آلی همیشه از پیر سازی رنج می برند که بسته به شرایط نامساعد محل نصب، بالاتر یا پایین تر ، به ویژه  میزان تابش خورشید، خواهد بود.

پس از انجام یک مطالعه مقایسه ای در مورد رفتار سه ماده ، می توان نتیجه گرفت که:

  • خم پذیری در دمای پایین با گذشت زمان ، به استثنای ژئوممبران PVC-P که نمونه های شیب شمالی آن پس از سیزده سال عمر مفید ترک هایی را نشان می دهد در حالی که ترک ها بعد از بیست سال فقط در نمونه های دامنه جنوبی ظاهر می شوند، مقادیر صحیحی را ارائه می دهد.
  • خصوصیات مقاومت در برابر کشش نشان دهنده کاهش مقادیر ازدیاد طول در تمام نمونه ها به جز ژئوممبران PVC-P است. دلیل آن این است که این یک ورق تقویت شده است و پارچه ها توسط تابش خورشید مورد حمله قرار نگرفته اند زیرا توسط رزین محافظت می شود و بنابراین، هیچ تغییری رخ نداد.
  • بهترین رفتار در برابر مقاومت استاتیک برای ژئوممبران EPDM بود که برای آن ارتفاع سقوط پلاگر مورد نیاز برای سوراخ شدن بیشتر از ژئوممبران های دیگر، حتی بالاتر از مقادیر اولیه در طول زمان مشاهده شد.
  • در مقابل، مقاومت در برابر ضربه دینامیکی در PVC-P و HDPE بهتر از EPDM بود.
  • آزمایش میکروسکوپ، سطوح همگن و یکنواخت، همراه با علائم پیری اندک و برخی از ریز ترک ها را نشان داد.
  • سختی به روش shore با گذشت زمان در مواد الاستومری افزایش یافت. از طرف دیگر، مقادیر موجود در ژئوممبران HDPE بسیار شبیه به مقادیر اولیه یا با اندکی روند کاهش در طول زمان بود.
  • مواد افزودنی نرم کننده ها در ژئوممبران PVC-P تعیین شد. نرم کننده ها مخلوطی بین Bis (2-اتیل هگزیل) فتالات و دی سدسیل فتالات بودند که میانگین وزن مولکولی آنها مقدار بالایی بود. این واقعیت نشان می دهد که ژئوممبران باید از دوام قابل توجهی برخوردار باشد. با این حال، رادیکال های آلکیل که جایگزین پروتون اسید فتالیک می شوند، منشعب می شوند و بنابراین در معرض مهاجرت هوا هستند.

سه ماده در نظر گرفته شده برای عایق بندی کارهای هیدرولیکی مناسب است. انتخاب یکی از آنها تابعی از برخی عوامل مختلف خواهد بود، به عنوان عوامل اقتصادی یا عملکرد خود مخزن.

خلاصه:

 این مقاله به بررسی رفتار طولانی مدت سه نوع ژئوممبران پلی وینیل کلرید نرم (PVC-P )، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلیمر لاستیکی از سه مونومر اتیلن-پروپیلن-داین (EPDM) که به ترتیب به عنوان سیستم عایق بندی در مخازن Los Llanos de Mesa ، San Isidro و El Golfo مورد استفاده قرار گرفته اند می پردازد.

خصوصیات سه ژئوممبران اصلی و رفتار آنها در طول زمان ارائه شده است. ضخامت، جنس و ماهیت نرم کننده ها (در PVC-P)، خواص کششی، سوراخ شدن دینامیک و استاتیک، قابلیت جمع شدن در دمای پایین، سختی به روش shore ، مقاومت در برابر پارگی و کربن بلک (در HDPE)، استحکام جوش (تست برش و لایه برداری) و میکروسکوپ-هر دو آزمون اسکن نوری و الکترونیکی- انجام شدند. نتایج به دست آمده با دوام طولانی مدت ژئوممبران ها، مستقل از ماهیت ماکرومولکولی آنها، خاتمه یافت.

این خصوصیات توسط تکنیک های پیشرفته تحلیلی در نمونه های PVC-P، مانند طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، کروماتوگرافی گازی (GC) و طیف سنجی جرمی (MS) تعیین شد.

  1. مقدمه

ژئوممبران های پلی وینیل کلرید نرم (PVC-P) بیشترین استفاده را در عایق کردن کردن مخازن اسپانیا در دهه ۷۰ و ۸۰ داشته اند. این به دلیل دو واقعیت متفاوت امکان پذیر بود: یک چارچوب هنجاری جدید برای این محصول و برنامه هیدرولوژیک جزایر قناری اسپانیا.

از این رو ، موسسه IRANOR، Instituto para la Racionalización y Normalización del Trabajo”)”) گروهی را در اواخر دهه هفتاد جهت بررسی مقررات PVC-P  به منظور استفاده از آن ژئوممبران ها برای عایق بندی مخازن ایجاد کرد و استانداردی را برای ورق های همگن منتشر کرد. پس از آن، روش های دیگری توسعه یافتند، به عنوان مثال، مرتبط با تقویت کننده های الیاف شیشه و پارچه مصنوعی، هم مقاوم و هم غیر مقاوم در برابر مواد قیری و برای کاربردهای مختلف مانند مهندسی عمران یا کارهای ساختمانی.

وقتی اسپانیا در اتحادیه اروپا شرکت کرد ، موسسه IRANOR از بین رفت و به دلیل نیازهای اروپا، AENOR  (سازمان عادی سازی و صدور گواهینامه اسپانیا) به عنوان موسسه خصوصی این تجارت ایجاد شد. وجود این مقررات روشن و روش تجربی مناسب باعث جایگزینی ورق های لاستیک بوتیل با ژئوممبران های PVC-P شد (Blanco 2005).

از طرف دیگر، طرح هیدرولوژیک کاناریاس منابع آب را مدیریت کرد تا حداکثر استفاده را ببرد و با این نوع مواد مخازنی را ساخت. کنترل های دوره ای هم در ابتدا و هم در طولانی مدت به استفاده و توسعه ژئوممبران های مختلف کمک می کند، به ویژه ژئوممبران های PVC-P (Amigó & Aguiar 1994 ، Aguiar & Blanco 1995).

اگرچه از چگالی های مختلف مواد پلی اتیلن به عنوان سیستم های عایق بندی استفاده می شود (Blanco و همکاران ۲۰۱۰) استفاده گسترده از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) را می توان مشاهده کرد. از ژئوممبران های با این طبیعت و یژگی سالهاست که به وفور استفاده می شود (بلانکو و گارسیا ۲۰۱۰) و بعضی از آنها با گذشت زمان نتایج عالی را به عنوان نمونه نصب شده در مخزن (“Plá de Sant Jordi” پالما د مایورکا ، اسپانیا) به ارمغان اورده اند .(بلانکو و همکاران ۲۰۱۰). دلیل اینکه امروزه این ماده بسیار گسترده استفاده می شود می تواند به دو عامل مربوط شود. اول، از منظر اقتصادی، به دلیل عرضه مناسب، باعث ایجاد قیمت های خوب در مقایسه با انواع دیگر ژئوممبران ها می شود. دوم، این ماده یک پلی الفین بسیار پایدار، از نظر شیمیایی خنثی و با دوام طولانی مدت است  (Koerner 1999)، بنابراین محل های دفن زباله معمولاً با آن عایق می شوند (Giroud & Touze-Foltz 2003 ،Zornberg).

لاستیک ترپلیمر (EPDM) ترکیب ماکرومولکولی یک ژئوممبران است که در کارهای هیدرولیکی و ساختمانی استفاده می شود (Puig 2010). در این آخرین کاربرد، EPDM کاربرد گسترده ای دارد و می توان آن را پرکاربردترین سد مصنوعی در کشورهایی مانند ایالات متحده آمریکا دانست (دیویس و همکاران ۱۹۹۸). در اسپانیا، استفاده از آن در طول زمان در مخازن رو به افزایش بوده و در مورد رفتار آن پس از نصب تجربه زیادی به دست آمده است (Abad et al. 2010، Blanco et al 2010). در این مقاله رفتار طولانی مدت سه نوع ژئوممبران پلی وینیل کلرید نرم (PVC-P)، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلیمر لاستیکی از سه مونومر اتیلن-پروپیلن-داین (EPDM) که به ترتیب بخشی از سیستم عایق بندی سد ها و مخازن “Los Llanos de Mesa” (شکل ۱)، “San Isidro” (شکل ۲)، و “El Golfo” ( شکل ۳) هستند، مورد بررسی قرار می دهد.

هدف از این مطالعه این نیست که بگوییم کدام ماده عملکرد بهتری دارد یا رفتار برتر دارد. ماهیت ژئوممبران یک عامل تعیین کننده نیست، می تواند از نظر ترموپلاستیک یا ترموست باشد اما با یک فرمول بندی صحیح.

دریاچه
شکل ۱٫ مخزن عایق شده "Los Llanos de Mesa"با PVC-P

۱٫    مخازن

پیگیری رفتار ژئوممبران های مختلف در طول زمان در کارهای پژوهشی اخیر ارائه شد تا دوام آنها از زمان نصب بررسی شود (Blanco et al. 2005.). این مقاله یک پروژه همکاری بین “Centro d Estudios y Experimentación de Obras Públicas اسپانیا، (CEDEX) اسپانیا، “Balsas de Tenerife(BALTEN) اسپانیا، “Universidad Complutense de

Madrid (UCM) اسپانیا، و IRSTEA فرانسه.

دریاچه2

شکل ۲٫ مخزن "San Isidro" عایق شده با HDPE

جدول اعداد

جدول ۱٫ مخازنی که ژئوممبرانهای آنها در این مقاله مورد مطالعه قرار گرفته اند

مخازن انتخاب شده برای این مطالعه در جزایر قناری (اسپانیا) واقع شده اند و ویژگی های آنها در جدول ۱ ارائه شده است، مانند: ظرفیت، دامنه ها، محیط تاج و ارتفاع، محل، ماهیت ژئوممبران و ضخامت، مواد استفاده شده و سال نصب.

3. آزمایش ها

در مرحله اول، مشخصات اولیه ژئوممبران ها به منظور بررسی اعتبار آنها و بدست آوردن مقادیر اولیه برای استفاده به عنوان مبنایی برای مقایسه در حالی که آنها را به مدت طولانی نظارت می کنید ، تعیین شد. برای این منظور، نمونه ها به صورت دوره ای در مناطق مختلف مخازن گرفته شده و آزمایشات در طول زمان برای بررسی زمان طولانی برای بررسی تکامل پارامترهای مشابه تکرار می شدند.

دریاچه3

شکل ۳٫ مخزن "El Golfo" که با یک مانع ژئوسنتتیک پلیمری EPDM عایق بندی شده است

روش تجربی مورد استفاده در این پروژه تحقیقاتی توسط استاندارد اروپا EN 13361 (2005) تهیه شده است. تست مقاومت در برابر سوراخ شدگی مطابق استاندارد UNE 104 317، روش توسعه یافته توسط این تیم تحقیقاتی که امروزه متعلق به استانداردهای اعمال شده توسط سازمان اسپانیایی نرمال سازی و صدور گواهینامه AENOR است، انجام شد. اگرچه آزمونهای کششی و تعیین طول کشش در هر دو جهت طولی و عرضی انجام شده است، اما مقادیر ارائه شده در این کار مقادیر بدست آمده در جهت طول خواهد بود.

علاوه بر این، آزمایشات مربوط به ضربه دینامیکی در هر دو سطح نمونه ها، داخلی و خارجی انجام شده است، اما فقط نتایج بدست آمده در سطح خارجی در این کار تحقیقاتی ارائه می شود.

آزمایشاتی که در ابتدا انجام شد، حداقل الزامات تعیین شده برای این نوع ژئوممبران ها را طبق کتابچه راهنمای مخازن   (Manual de Balsas,2010)که توسط CEDEX به دنبال درخواست “Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino ” تهیه و نوشته شده را پشت سر گذاشته است.

  1. ۱٫ ۳ آزمونهای متداول
  2. ۱٫ ۳ خم پذیری در دمای پایین

نمونه هایی از مواد سه مخزن با تست خم پذیری در دمای پایین آزمایش شدند. این آزمایش شامل قرار دادن نمونه ها در یک سردخانه طی ۵ ساعت در دمای مشخص و پس از آن خم شدن ۱۸۰ درجه در طی ۳ ثانیه است. این آزمایش بر روی هر دو سمت نمونه ها ،خارجی و داخلی، انجام شد. پس از آن، بررسی شد که آیا نمونه ها ترک، جوش یا علائم دیگری از خرابی دارند.

دمای خم پذیری به ماده و ماکرومولکول آن بستگی دارد. بنابراین این یک آزمایش برای بررسی مناسب بودن مواد است، انتظار نمی رود نمایانگر دمایی باشد که ژئوممبران در محل در معرض آن قرار خواهد گرفت باشد. دمای خم پذیریشدگی در جدول ۲ ارائه شده است. این آزمون در ابتدا توسط همه نمونه ها پذیرفته شد، اما، در حالی که ژئوممبران های HDPE و EPDM همچنان شرایط مورد نیاز را قبول کردند، نمونه های شمالی PVC-P پس از ۱۳ سال آزمون را با موفقیت پشت سر نگداشته و نمونه های جنوبی پس از گذشت ۲۰ سال از نصب و راه اندازی دارای ترک هایی هستند.

 

آزمایش

جدول ۲٫ دمای خم پذیریشدگی بستگی به نوع ژئوممبران مصنوعی دارد

  1. ۱٫ ۳ مقاومت سوراخ شدگی دینامیک

نمونه های ترموپلاستیک مقاومت در برابر تست سوارخ شدگی دینامیک را پشت سر گذاشتند زیرا هیچ یک از آنها پس از انداختن قطره پیستون ۰٫۵ کیلوگرمی در نیمه کره توپی که قطر آن از ارتفاع ۵۰۰ میلی متر ۱۲٫۷ میلی متر بود، در منطقه ضربه سوراخ نشدند.

 این یک آزمایش جالب برای در نظر گرفتن مشکلاتی است که می تواند هنگام نصب ورق در مخزن و پس از آن، مانند خرابکاری رخ دهد.

به طور کلی، ماکزیمم ارتفاعی که پلاگر از آن سقوط کرده و هیچ گونه صدمه ای به ورق وارد نکند با پیرسازی ورق کاهش می یابد. در خصوص ورق های از جنس PVC-P مهاجرت نرم کننده را نیز باید به پیرسازی ورق اضافه کرد.

EPDM با گذشت زمان رفتار بهتری داشت. در واقع دو سال پس از نصب، مانند مواد ترموپلاستیک قادر به فراتر رفتن از ارتفاع ۵۰۰ میلی متر بود. این واقعیت نتیجه ای از پایان روند شبکه ای شدن در مواد الاستومری است که پس از نصب رخ می دهد.

۳٫۱٫۳ ویژگی های مقاومت کششی

مقادیر مقاومت کششی و ازدیاد طول در شکست در جدول ۳ آورده شده است. در ماده الاستومری، دوازده سال پس از نصب تغییرات مهمی در مقادیر مقاومت کششی مشاهده نشد. ژئوممبران HDPE با وجود کاهش مهم در آغاز، توانست بار را در طول سال حفظ کند.

ژئوممبران PVC-P تغییرات مهمی در مقاومت کششی و ازدیاد طول در مقادیر شکست در رابطه با تقویت پارچه های پلی استر مسئول این خواص نشان نداد. پس از دوازده سال، پارچه های پلی استر مورد حمله اشعه ماورا بنفش حاصل از خورشید قرار نگرفته بودند زیرا توسط رزینی که در وضعیت خوبی بود محافظت می شود.

بررسی مقاومت برش و ازدیاد طول در نقطه تسلیم برای ژئوممبران HDPE تعیین شد. مقادیر برشی بین ۲۲٫۹ مگاپاسکال و ۲۱٫۳ مگاپاسکال پس از دوازده سال متغیر بود. افزایش طول در این شرایط در محدوده ۱۳٪ در نوسان است.

ازدیاد طول در نقطه شکست دو ژئوممبران همگن با گذشت زمان کاهش یافت، به ویژه در ماده مقاوم در برابر حرارت.

جدول ۴ قصد دارد تأثیر جهت گیری جغرافیایی را در خرابی ژئوممبران ها آشکار کند. در این تلاش نتایج بیش از نه سال در معرض هوای آزاد ارائه شده است.

نمونه ها از دامنه شمالی و جنوبی در منطقه تاج گذاری گرفته شدند. موارد مهمی که در این آزمون برای اثبات تأثیر اشعه ماورا بنفش بر مواد برای این کار مهم در نظر گرفته شده اند عبارتند از: مقاومت کششی، ازدیاد طول در نقطه شکستن و سوراخ شدن استاتیک.

می توان بررسی کرد که این تاثیر در مواد لاستیکی صفر و در HDPE واقعا کم است. دلیل عدم تشخیص تغییرات قابل توجه در PVC-P به دلیل تقویت ژئوممبران است، به طوری که در این حالت، این خصوصیات طی سالهای اول استفاده قابل توجه نیستند. در نتیجه، آزمایشاتی برای تعیین مقدار از دست دادن نرم کننده ها و خم پذیری شدگی در دمای پایین باید برای تشخیص تغییرات ذکر شده انجام شود.

۳٫۱٫۴ مقاومت در برابر سوراخ شدگی استاتیک

شکل ۴ و ۵ به ترتیب تغییرات مقاومت در برابر سوراخ شدن استاتیک و جابجایی پیستون را قبل از سوراخ نشان می دهد. به طور کلی ، مقاومت در برابر مقادیر سوراخ شدگی استاتیک با گذشت زمان به همان روش جابجایی پیستون قبل از کاهش مقدار سوراخ شدن افزایش یافته است. این کاهش در مورد EPDM مهمتر است اما ارزش آن در طول دوازده سال بهتر از نتایج اصلی مواد ترموپلاستیک در نظر گرفته شده است.

رفتار در اثر استاتیک در الاستومری به طور قابل ملاحظه ای بهتر از مواد ترموپلاستیک مانند HDPE و PVC-P است، در حالی که در تأثیر دینامیک برعکس اتفاق می افتد.

شکل ۵٫ جابجایی پیستون قبل از سوراخ شدن، تابع زمان.

شکل ۴٫ تکامل مقاومت در برابر سوراخ شدگی، تابع زمان.

نمودار

3.1.5 مقاومت جوش

مقاومت جوش ها که توسط آزمون مقاومت برشی تعیین می شود مقادیر قابل قبولی را ارائه می دهد زیرا نمونه ها در لبه یا نزدیک به درز شکسته می شوند، اما همیشه خارج از آن هستند. مقادیر به دست آمده در شکل ۶ نشان داده شده است.

جدول ۳٫ تکامل ویژگی های مقاومت کششی در طول زمان.

* از آنجا که این یک ورق تقویت شده است، مقاومت کششی در N / 50 میلی متر بیان می شود و طول آن نقطه حداکثر بار است.

جدول ۴٫ تأثیر جهت گیری جغرافیایی در رفتار ژئوممبران های EPDM ، HDPE و PVC-P نه سال پس از نصب.

از آنجا که این یک ورق تقویت شده است ، مقاومت کششی در N / 50 میلی متر بیان می شود و طول آن نقطه حداکثر بار است

شکل ۶٫ تکامل مقاومت برشی متصل، تابع زمان.

۳٫۱٫۶٫ میکروسکوپ نوری انعکاسی و اسکن میکروسکوپ الکترونی

ارزیابی میکروسکوپی ژئوممبران های EPDM مطابق با بررسی ها انجام شد (Soriano و همکاران ۲۰۰۶ ، ۲۰۱۰). عکس از میکروسکوپ نوری انعکاسی (ROM)، با بزرگنمایی x40 و x60 گرفته شد. هدف دیدن بافت و مورفولوژی نمونه ها بود. شکل ۷ پس از ده سال نصب، سطح خارجی را در بزرگ نمایی x60 از ژئوممبرانهای مختلف نشان می دهد. علاوه بر این، رفتار این ژئوممبران ها ده سال پس از نصب همچنین توسط میکروسکوپ الکترونی اسکنی (SEM) در بزرگنمایی x90 و x900 بررسی شد. شکل ۸ نمایانگر سطح خارجی در بزرگنمایی این مواد  x90 است.

میکروسکوپ نوری انعکاسی یک ژئوممبران PVC-P را با علائم مهم پیری نشان می دهد که وجود میکروپورهای فراوان و ترک خوردگی سطحی است. ژئوممبران HDPE شیارهای دستکاری را نشان می دهد، اگرچه هم این ماده و هم لاستیک سطوح یکنواخت و همگنی را نشان می دهد.

میکروسکوپ الکترونی اسکنی (SEM)، مانند میکروسکوپ نوری انعکاسی، واقعیت های ذکر شده در بالا را تأیید می کند و علاوه بر این، SEM ریز ترک های کشف شده در ژئوممبران های الاستومری را تشخیص می دهد.

شکل ۸٫ (x 90) SEM صورت خارجی ده سال پس از نصب.

شکل ۷٫ (x 60) ROM صورت خارجی ده سال پس از نصب.

جدول ۵٫ تکامل سختی ساحل در طول زمان.

3.2.2 مقاومت در برابر پارگی

مقاومت در برابر پارگی HDPE در شکل ۹ در طول چهارده سال عمر مفید ژئوممبران در مخزن نشان داده شده است. در این دوره هیچ تغییر قابل ملاحظه ای مشاهده نمی شود. این آزمایش برای کنترل های دوره ای در HDPE انجام شد زیرا برخی از موارد جدا شده پارگی نزدیک به جوش ها به دلیل ضعیف شدن روند جوش اتفاق افتاد.

شکل ۹٫ مقاومت در برابر پارگی HDPE.

3.2.3 کربن بلک

میزان کربن بلک در نمونه های HDPE 2.5٪ بود که مقدار صحیحی است. در واقع مقداری در محدوده ۲ تا ۳٪ توصیه می شود. شکل ۱۰ نحوه پراکندگی کربن بلک در این منطقه از ژئوممبران را بدون نقاط تجمع این افزودنی نشان می دهد. می توان مشاهده کرد که پراکندگی کربن بلک در مقیاس ۱-۷ دارای مقدار ۲ است، هرچه مقدار کمتر باشد، پراکندگی بهتر است.

شکل ۱۰٫ عکس از پراکندگی کربن بلک.

۳٫۲٫۴ میزان و ماهیت نرم کننده ها

محتوای اولیه نرم کننده های تعیین شده در ژئوممبران اصلی PVC-P 32.3٪ بود. به منظور پیروی از تکامل محتوای نرم کننده ها، کنترل های دوره ای به مدت بیست سال پس از نصب در مخزن انجام شده است. شکل ۱۱ از بین رفتن این افزودنی را در نمونه ای شمال و جنوب نشان می دهد، تلفات به دست آمده ۳۸٫۸٪ در نمونه های دامنه جنوبی و ۴۵٫۳٪ در نمونه های شمالی بود. دامنه شمالی ناحیه ای است که بیشتر تحت تأثیر تابش ناشی از نور خورشید قرار دارد، بنابراین بدترین منطقه ژئوممبران در مخازن است.

اول از همه ، نرم کننده های موجود در فرمولاسیون ژئوممبران با استخراج با اتیل اتر، به دنبال روشی که در منابع شرح داده شد تعیین شدند (کرسپو ۲۰۱۱). دوم، آنها توسط طیف سنجی مادون قرمز Transform Fourier (FTIR) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند که در آن نوارهای مشخصه آلکیل فتالات ها به دست آمد (Blanco et al. 2008).

شناسایی افزودنی با روش کروماتوگرافی گازی همراه با روش طیف سنجی جرمی (CG-MS) انجام شد. روش اول اجازه می دهد تا تعداد محصولات شرکت کننده در نرم کننده را بشناسید و از آنها جدا کنید و روش دوم اجازه شناسایی این محصولات را می دهد (Blanco et al. 2010d).

روش کروماتوگرافی گازی یک کروماتوگرام تولید کرد که در آن دو قله ی نماینده زمان ماندگاری و نگاهداری ۵۷٫۶۱ و ۸۲٫۰۳ دقیقه ظاهر شدند، به ترتیب به ترتیب ۳٫۰ و ۹۷٫۰ درصد. این واقعیت نشان دهنده وجود دو نرم کننده مختلف در فرمولاسیون ژئوممبران است.

شکل ۱۱٫ از بین رفتن نرم کننده ها با گذشت زمان.

ABOUT THE AUTHOR: نویسنده

RELATED POSTS

LEAVE YOUR COMMENT

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *