مهندسي عمران و معماري

سد Bovilla بلند ترین سد خاکی است که با پلیمرPVC  ( Polyvinyl Chloride – PVC ) آببندی شده است که در اين سيستم همراه با آن ژئوممبراین نیز از ژئوسینتتیک ها آمیخته شده است . 58 متر بالایی این سازه غول پیکر با ارتفاع 81 متری با این روش آب بندی شده است .  Bovilla آخرین سد از این گونه سدهاست که بابت هر گونه افزایش ارتفاع در آنها طراحی و ساخت ویژه ای انجام شده است.

     اولین مصالح سینتتیک که به عنوان ماده آب بند کننده مورد آزمایش قرار گرفت بوتیل بود ( که در سال 1959 در سد Sabetta  استفاده شد )  که به سرعت پس از PVC مورد استفاده قرار گرفت ( سد Dobsina  در سال 1960 و سد Terzaghi در سال 1962 ) . در سال 1964 پلی اتیلن با تراکم پایین در سد صندوقچه ای Toktogul برای اولین بار مورد استفاده قرار گرفت .

     در خلال انجام پروژه های آزمایشی و اکتشافی برای سدها طراحی آزمایشی سدها در دو جهت و برای دو نوع مصالح توسعه یافت :

i.            ژئوممبراین نازک ( با ضخامت کمتر از 0.5 میلیمتر )

ii.            ژئوممبراین کلفت ( با ضخامت بیشتر از 1 میلیمتر )

     پس از بررسی های زیاد ژئوممبراین نازک که  کمترین میزان امکان بروز نشت و سوراخ در آن مشاهده شده بود برای استفاده در سطح وسیع انتخاب شد ، ولی در زمان جاگذاری آسیب پذیری بسیار بالایی از خود نشان داد. به دلیل مشکلات فراوانی که در حین جوشکاری ژئوممبراین نازک مشاهده شد استفاده از چسب های مخصوص به جای جوشکاری پیشنهاد می شود. همچنین اتصال این مواد می تواند به صورت قرار گرفتن روی هم و تا زدن آنها نيز انجام شود كه به هر حال این نوع طراحی نتایج منفی در بر خواهد داشت.

     در خلال آزمایشات انجام شده ، ژئوممبراین ضخیم به دلیل اهمیت بسیار بالای قرار گیری مناسب در سازه و هماهنگی خوبی که با اتصالات جوشی نشان داد مورد پذیرش قرار گرفت . در سال های بعد PVC در اروپا و       پلی اتیلن متراکم در ایالات متحده آمریکا بیشتر مورد توجه قرار گرفت و به دیگر مصالح موجود ترجیح داده شد. طبق لیستی جامع 83  سد خاکی و سنگی بسیار مهم با میزان ذخیره آب بالا و دریاچه های پشت سد بزرگ و سدهای صندوقچه ای ،  با ژئوممبراین آب بندی شده اند. تعداد 54 عدد از این سازه ها در در اروپا ، 10 عدد در استرالیا ،5 عدد در آفریقا ، و 14 عدد در آمریکا احداث شده اند. ( طبق اطلاعات موجود  و مشخص ) در 33 نمونه سد همچنین در24 مورد در اروپاو تنها 3 مورد در امریکاPVC   بکار برده شده است . اکثر سدهای با ارتفاع بسیار بلند با PVC آب بندی شده اند. نویسندگان این مقالات عقیده دارند که پلیمر ها به دلیل نصب بسیار آسان و هماهنگی مطلوب با جوشكاري در این راستا عملكرد نسبتاً  موفقیت آمیزی داشته اند. ‍‍

     در ساخت سدهایی که اتصالات آن با جوشكاري با کیفیت بالا ( زير پودري ) و بصورت بدون وقفه اجرا می شود ترکیبی از PVC و پلی اتیلن متراکم شده مجاز دانسته شده است. به دلیل مشكلات اجرایی زیاد در جوشكاري برخی انواع ژئوممبراین ها ( RI و پلی اتیلن کلرو سولفاته ) که در سالهای اخیر به میزان بسیار بالایی مورد استفاده قرار گرفته است ، جوشكاري با هوای داغ با دمنده های دستی به سرعت جای خود را به ماشین های جوش هوای داغ با دماي بسیار بالا داد.

      پس از اشاعه نتیجه این تحقیقات و همچنین بعد از اجرای سد Sabetta چندین سد بزرگ با ذخیره های بالا طراحی شدند. سد Bovilla تقریباً آخرین سدی است که در این روند اجرا گردید. در همه سازه های اجرا شده در ایتالیا ژئوممبراین ضخیم برای تأمین مقاومت بالا در مقابل نیرو های ایجاد شده در هنگام نصب و جاگذاری آن و نیروهای ویژه و همچنین تأمین کیفیت بالای جوش بکار گرفته شده است. مدت کوتاهی پس از پل سازی هایی که با روش RI و CSPE ( پلی اتیلن کلر و سولفاته ) انجام شد PVC به عنوان پلیمر انتخابی برای آب بند کردن سدها مورد استفاده قرار گرفت. ژئوکومپوزیت های دارای ژئوممبراین PVC و ژئو تکستال های بافته نشده از پلی اتیلن ترفتالیک جانشین ورق های  PVC ساده شدند. همچنین استفاده از ژئوکومپوزیت های چند لایه که از ممزوج کردن قطعات مسلح سازی پراکنده حاصل می شوند نیز گسترش یافته و به کار برده می شود.