EN 14150 موانع ژئوسنتتیک - تعیین نفوذپذیری در برابر مایعات

استاندارد اروپایی «EN 14150 موانع ژئوسنتتیک - تعیین نفوذپذیری در برابر مایعات» روشی را برای اندازه‌گیری جریان مایع در حالت پایدار از طریق یک مانع ژئوسنتتیک که برای مهار مایعات در کاربردهای طولانی مدت استفاده می‌شود، توصیف می‌کند. این روش آزمایش و دستگاه شرح داده شده، امکان اندازه‌گیری دقیق جریان‌ها تا 10⁻⁶ ^{متر مکعب} بر متر مکعب در روز را فراهم می‌کنند. به طور خاص، اگر نتایج آزمایش نشان دهد که مقادیر به دست آمده برای یک مانع ژئوسنتتیک پایین‌تر از آستانه حساسیت این روش آزمایش است، مقدار جریان مایع کمتر از 10⁻⁶ ^{متر مکعب} بر متر مکعب در روز اعلام می‌شود. به دلیل ماهیت طولانی مدت آن، این روش آزمایش برای آزمایش‌های کنترل تولید مناسب نیست. موانع ژئوسنتتیک رسی را نمی‌توان با این دستگاه آزمایش کرد.

در اصل، فشار هیدرولیکی دیفرانسیلی بین دو طرف یک مانع ژئوسنتتیک اعمال می‌شود. این فشار در طول آزمایش روی ۱۰۰ کیلوپاسکال حفظ می‌شود. فشار ورودی روی ۱۵۰ کیلوپاسکال و فشار خروجی روی ۵۰ کیلوپاسکال تنظیم می‌شود. جریان عبوری از مانع ژئوسنتتیک از تغییرات حجم سیال اندازه‌گیری شده در دو طرف مانع ژئوسنتتیک محاسبه می‌شود. این آزمایش با آب انجام می‌شود، اما تا زمانی که مقاومت شیمیایی و سازگاری با دستگاه رعایت شود، می‌توان از مایعات دیگر نیز استفاده کرد.

بر اساس تجربیات آزمایشگاهی، توصیه می‌شود که آستانه حساسیت روش آزمایش بررسی شود، تجهیزات ارتقا یابند و قابلیت کاربرد روش آزمایش در مورد نفوذپذیری محصول در فواصل منظم که بیش از 12 ماه نباشد، ارزیابی شود. سطوح فشار مختلف را می‌توان با توافق همه افراد یا طرف‌های درگیر اعمال کرد. در چنین مواردی، توصیه می‌شود سطوح فشار اعمال شده در گزارش آزمایش شرح داده شود.

سلول دو تکه مورد استفاده در آزمایش‌ها باید در برابر اکسیداسیون و فشار هیدرولیکی اعمال شده در طول آزمایش مقاوم باشد. هر بخش سلول شامل یک حفره است که امکان اعمال فشار هیدرولیکی را فراهم می‌کند. یک دیسک متخلخل مقاوم در برابر اکسیداسیون که در حفره پایین دست قرار می‌گیرد، از تغییر شکل مانع ژئوسنتتیک جلوگیری می‌کند.

سلول باید طوری طراحی شود که نمونه را بدون نشتی فشرده کند. از آنجا که فشرده‌سازی بین سطوح صاف عموماً کافی است، هیچ سیستم گیره‌ای لازم نیست. برخی از مواد ممکن است به درزگیر نیاز داشته باشند. هر درزگیری که به آب حساس نباشد و از نشت جلوگیری کند، می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. برای موانع ژئوسنتتیک قیری، می‌توان از درزگیر لاستیکی قیری استفاده کرد.

حفره‌ها باید طوری ساخته شوند که قطر نمونه در معرض دید ۲۰۰ میلی‌متر یا بیشتر باشد. این قطر باید با حداکثر خطای اندازه‌گیری مجاز مثبت یا منفی ۱ میلی‌متر اندازه‌گیری شود. سلول مجهز به یک ورودی مایع (شیر U) در سمت بالادست، یک خروجی مایع (شیر D) در سمت پایین‌دست و شیرهای شستشو (شیرهای FU و FD) در هر دو طرف است. سلول باید به صورت عمودی قرار گیرد تا جریان هوا آسان‌تر و بهتر شود. شیرهای شستشو (FU و FD) باید در بالای سلول قرار گیرند و ورودی (U) و خروجی (D) باید در پایین سلول قرار گیرند.

سلول ممکن است در هر دو قسمت شامل یک حفره کنترل حلقوی باشد. در این حالت، حفره کنترل پایین‌دست باید به یک صفحه حلقوی متخلخل مجهز شود. هر حفره حلقوی به یک دستگاه اندازه‌گیری حجمی مستقل و یک سیستم توزیع فشار متصل است تا همان فشاری را که در حفره اندازه‌گیری مربوطه اعمال می‌شود، اعمال کند. این فضاهای حلقوی برای به حداقل رساندن تغییر شکل حفره اندازه‌گیری وجود دارند.

دستگاه‌های اندازه‌گیری حجم و سیستم‌های توزیع فشار عموماً به هم متصل هستند. تجهیزات اندازه‌گیری حجم باید بتوانند جریان‌های مایع کمتر از 10-6 متر مکعب بر متر مربع بر گرم را در سراسر مانع ژئوسنتتیک اندازه‌گیری کنند ^{. حداکثر خطای اندازه‌گیری مجاز برای اندازه‌گیری حجم باید مثبت/منفی 10-8} متر مکعب باشد . حداکثر خطای اندازه‌گیری مجاز برای فشار اعمال شده به دو طرف مانع ژئوسنتتیک باید مثبت/منفی 2 کیلوپاسکال باشد.

اندازه‌گیری حجم را می‌توان با استفاده از لوله‌های مویین (دستگاه نوع A) یا کنترل‌کننده‌های فشار-حجم (دستگاه نوع B) انجام داد.

• نوع A: می‌توان از لوله‌هایی به طول ۰.۳ متر استفاده کرد. برای کاهش اثرات تبخیر، قطر لوله باید کمتر از ۳ میلی‌متر باشد. فشار توسط فشار هوا در لوله‌های مویین اعمال می‌شود و توسط یک تنظیم‌کننده کنترل می‌شود. یک ظرف مایع متصل به سلول، که بین هر لوله مویین و سلول قرار می‌گیرد، امکان پر کردن فضاهای خالی قبل از آزمایش و تنظیم سطح مایع در لوله‌های مویین را در طول آزمایش فراهم می‌کند. با توجه به تأثیر دما بر حجم، آزمایش‌ها با چنین دستگاه‌هایی باید در یک محفظه ترموستاتیک در دمای ۲۳ درجه سانتیگراد به اضافه/منهای ۰.۲ درجه سانتیگراد انجام شود.
• نوع B: این دستگاه فشار را در طول اندازه‌گیری حجم ثابت نگه می‌دارد. این دستگاه شامل یک سیلندر است که یک پیستون درون آن می‌لغزد. یک موتور کنترل‌شده دیجیتالی، پیستون را برای اعمال فشار مورد نیاز حرکت می‌دهد. یک حسگر فشار که در سیستم قرار دارد، فشار را اندازه‌گیری می‌کند. جابجایی پیستون مربوط به تغییر حجم مایع است. حجم واحدهای کنترل 10 است.^-4 باید بزرگتر از m3 باشد.

توصیه می‌شود برای آزمایش از آب بدون هوا (کمتر از ۱ میلی‌گرم در لیتر اکسیژن محلول) استفاده شود. مایع بدون هوا برای به حداقل رساندن تغییرات حجم ناشی از تغییرات دما ضروری است. در صورت آزمایش با مایعات دیگر، توصیه می‌شود مسائل مربوط به فراریت و ایمنی در نظر گرفته شود.

وقتی آزمایش با استفاده از دستگاه نوع A انجام می‌شود، باید در دمای 23 درجه سانتیگراد به اضافه یا منهای 0,2 درجه سانتیگراد (با استفاده از یک محفظه کنترل شده با ترموستات) انجام شود. وقتی آزمایش با استفاده از دستگاه نوع B انجام می‌شود، باید از دمای 23 درجه سانتیگراد به اضافه یا منهای 1 درجه سانتیگراد (در یک محفظه دمای کنترل شده) استفاده شود. در دستگاه نوع B، حداقل باید از سه مبدل دما استفاده شود که در هر کنترل کننده فشار-حجم و سلول قرار دارند. در صورت لزوم، باید از اندازه‌گیری‌های دما برای اصلاح تغییرات حجم استفاده شود. حداکثر خطای اندازه‌گیری مجاز برای مبدل‌های دما باید به اضافه یا منهای 0,2 درجه سانتیگراد باشد.

در دنیای مهندسی عمران و حفاظت از محیط زیست، موانع ژئوسنتتیک نقش مهمی در مهار مایعات و جلوگیری از آلودگی دارند. این مواد که اغلب در محل‌های دفن زباله، مخازن و سیستم‌های فاضلاب استفاده می‌شوند، باید استانداردهای عملکرد سختگیرانه‌ای را برای تضمین ایمنی و طول عمر رعایت کنند. اینجاست که استاندارد EN 14150، یک استاندارد کلیدی که روشی قطعی برای تعیین نفوذپذیری این موانع در برابر مایعات را مشخص می‌کند، وارد عمل می‌شود. این استاندارد چارچوبی قابل اعتماد برای آزمایش توانایی ژئوسنتتیک‌ها در مقاومت در برابر نفوذ مایع در شرایط پایدار ارائه می‌دهد. این استاندارد به مهندسان، تولیدکنندگان و تنظیم‌کنندگان کمک می‌کند تا تأیید کنند که این موانع در کاربردهای دشوار، مطابق انتظار عمل می‌کنند. این استاندارد نشان‌دهنده پیشرفت‌های مداوم در علم مواد و مقررات زیست‌محیطی است.

موانع ژئوسنتتیک، که به عنوان آسترهای رسی ژئوسنتتیک یا آسترهای مصنوعی نیز شناخته می‌شوند، مصالح مهندسی‌شده‌ای هستند که برای استفاده به عنوان لایه‌های نفوذناپذیر در پروژه‌های ساختمانی طراحی شده‌اند. آن‌ها معمولاً از لایه‌های نازک، پارچه‌ها یا کامپوزیت‌هایی تشکیل شده‌اند که خاک و سایر مواد را جدا، حفظ یا تقویت می‌کنند. انواع رایج عبارتند از:

• غشاهای پلیمری: از پلی اتیلن با چگالی بالا یا پلاستیک‌های مشابه ساخته می‌شوند.
• آسترهای پایه رسی: ژئوتکستایل‌ها با افزودنی‌های بنتونیت برای آب‌بندی طبیعی.
• موانع قیری یا آسفالتی: برای عایق‌بندی ویژه رطوبتی.

این موانع در موقعیت‌هایی که احتباس مایعات حیاتی است، مانند موارد زیر، مهم هستند:

• آسترهای محل دفن زباله برای جلوگیری از آلودگی آب‌های زیرزمینی توسط شیرابه.
• پایه‌های مخزن برای نگهداری آب بدون نشتی.
• پوشش کانال‌ها برای به حداقل رساندن هدررفت آب
• تصفیه‌خانه‌های فاضلاب برای جداسازی فاضلاب.

بدون موانع مؤثر، فجایع زیست‌محیطی مانند آلودگی خاک و آب می‌تواند رخ دهد و آزمایش‌های استاندارد را ضروری می‌سازد.

استاندارد EN 14150 به طور خاص به نفوذپذیری موانع ژئوسنتتیک می‌پردازد - میزان عبور مایعات از آنها در شرایط کنترل شده. نفوذپذیری معیاری از میزان متخلخل یا نفوذناپذیر بودن یک ماده است. نفوذپذیری بالا نشان دهنده احتباس ضعیف است، در حالی که مقادیر پایین‌تر نشان دهنده عملکرد قوی است.

این استاندارد در مورد موانع ژئوسنتتیکی مورد استفاده در کاربردهای مهار مایع درازمدت اعمال می‌شود. این استاندارد موانع رسی را که به دلیل خواص تورمی خود نیاز به آزمایش متفاوتی دارند، شامل نمی‌شود. این روش آزمایش برای اعتبارسنجی جامع آزمایشگاهی طراحی شده است، نه برای کنترل سریع تولید.

استاندارد EN 14150 این فرآیند را استانداردسازی می‌کند و ثبات را در سراسر اروپا تضمین کرده و تجارت، نوآوری و انطباق با مقررات را تسهیل می‌کند.

سازمان ما که سال‌هاست فعالیت می‌کند و با دقت پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کند، با بهره‌گیری از یک تیم ماهر و زیرساخت‌های گسترده، آزمایش، اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل را در طیف وسیعی از زمینه‌ها برای کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها انجام می‌دهد. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با استاندارد EN 14150 ژئوسینتتیک بریررز - تعیین نفوذپذیری در برابر مایعات ارائه می‌دهیم.