Dünya nüfusu ve insan ihtiyaçlarının artması, kaliteli ve hızlı yaşam beklentileri, inşaat ve ulaşım alanında çok büyük altyapı yatırımları yapılması jeotekstillerin önemini arttırıyor
Yeryüzü-toprak anlamına gelen jeo kelimesi ile tekstil kelimelerinin birleşiminden meydana gelen jeotekstil, tekstil yapılarının en eski formalarından biridir. Eski Mısırda, örgü yüzeyler, bina ve nehir kenarlarını desteklemek amaçlı kullanılan jeotekstiller gibi nonwovenlar ve çözgülü örme kumaşlar günümüzde de benzer amaçlar için kullanılmaktadır.
Son dönemde nonwoven ve çözgülü örme yapılar jeotekstil uygulamaları için her geçen gün daha fazla kullanılmaktadır. Özellikle jeotekstiller inşaat mühendisliği alanında kendine sürekli büyüyen bir alan açmıştır.
Pamuk, yün gibi doğal elyaflar yerine sentetik elyaflardan üretilen jeotekstiller, inşaat mühendisliğinde toprağın düşey ve dik kenarlarını desteklemek, geçici ve kalıcı yollar ve otobanlar için sağlam tabanlar inşa etmek, zemin kanalları döşemek için kullanılmaktadır. Bu şekilde toprak kendisini filtrelemekte, toprağın kanalları doldurması önlenmekte, nehir kenarları ile sahillerde kaya ve taşların arkasındaki erozyon engellenmektedir.
İnşaat mühendisliği alanında, toprak içerisinde veya toprakla temas halinde kullanılan membranlar, “jeosentetikler” olarak isimlendirilmektedir. Bu terim, jeotekstilleri, plastik ızgaraları ve geçirgen olmayan membranları kapsamaktadır. Jeosentetiklerin içinde en önemlilerinin, jeotekstiller olduğu kabul edilmektedir. Jeotekstiller, sonsuz veya kesik lifler şeklinde veya dokuma, örme ve nonwoven kumaşlar şeklinde olabilmektedir. Jeotekstiller ayırma, filtrasyon, drenaj, takviye, erozyon kontrolü ve koruma amaçlı kullanılmakta olup sınırsız uygulama alanına sahiptirler. Kullanım amacına göre, jeotekstillerin en önemli performans özellikleri çekme, yırtılma, delinme ve su, hava geçirgenliği, ısı yalıtımı, gözenek boyutu, kalınlık, gramaj gibi özellikleri vardır.
Mekanik Strese Dayanıklı Jeotekstiller
Jeotekstilleri en önemli gereksinimi sürekli fonksiyonellik olup; farklı tekstil yapıları ile bu özellik sağlanabilmektedir. Jeotekstiller pek çok talebi karşılamak zorundadır. Bu talepler içinde, mekanik strese dayanım amaçlı üretim yönünde ve çapraz yönde mukavemet ayrı bir yer tutmaktadır.
Ayırıcı bir katman olarak genelde sentetik liflerden mamul nonwoven, dokuma kumaşlar ve kompozitler kullanılır. Doğru tekstil ürününün seçimi ana malzemenin tanecik büyüklüğüne ve konstrüksiyon sırasında beklenen yüklere bağlıdır.
Filtrasyon en önemli uygulamadır: hasarlı duvarlarda, barajlarda veya suni bariyerlerde en önemli unsur su basıncıdır. Bir filtre olarak, jeotekstil toprak bileşenlerini veya diğer partikülleri tutarken diğerlerinin suyla geçişine olanak verir. Su drenajında düşük basınç amacı korunurken, toprak tutumu ile hidrolik filtre etkinliği arasındaki mekanik stres birbirinden ayrılmalıdır. Bu nedenle, jeotekstilin kalınlığı önemli bir rol oynar ve uzun vadede filtrenin mekanik ve hidrolik performansı üzerinde etkilidir.
Güçlü Bir Drenaj İçin Jeotekstil
Drenaj için jeotekstillerden beklenenler aşağı yukarı filtrasyon malzemelerinden beklenen ile aynıdır. Drenaj sistemleri, bireysel bileşenler veya bir sistemi oluşturan elemanlar olabilir. Drenaj katmanında basınç düşüşü yaşanmadan tutulanlar uzaklaştırılmalıdır. Jeotekstillerden üretilen drenaj sistemleri klasik beton ve plastik tüp yapıların yerine kullanılabilir.
Sızdırmazlık şeritleri veya kaplama malzemeleri gibi daha çok iç kısımlarda kalan malzemelerin mekanik hasarından kaçınmak üzere koruma ve güçlendirme jeotekstil fonksiyonları anlamında çok önemlidir.
Nonwovenlar veya kompozitler koruyucu katmanlar olarak kullanılabilir. Koruma fonksiyonu için, önemli özellikler arasında sürüklenme vuruşu ve darbe dayanımı yanında tabaka ve jeotekstil yüzeyinin kalınlıkları yer almaktadır. Koruyucu jeotekstiller, geçirgenliği düşük malzemeleri korumak amacıyla tünel ve arazi dolgularında kullanılır. Toprak katmanları arasında veya altında yer alan güçlendirilmiş jeotekstiller germe yüklerini emerek içine hapseden toprak katmanın mekanik özelliklerini iyileştirirler. Kararsız araziler üzerinde kurulu barajları destekleme amaçlı nonwoven veya jeo-ızgara formunda tekstiller kullanılabilmektedir. Güçlendirme, karmaşık konstrüksiyon önlemlerinden kaçınma sağladığından maliyet avantajı sağlar.
Erozyon Önleyici Jeotekstiller
Koruyucu ve güçlendirici jeotekstiller erozyon kontrol amaçlı olarak da kullanılabilmektedir. Erozyon kontrolü sağlayan jeotekstiller, bitki ve ağaç köklerinin güçlenmesi için gerekli zamanı, toprak yapısının güçlendirerek doğaya kazandırabilmektedir.
Jeo-ızgaralar pazardaki paylarını gittikçe büyütmektedirler. Güçlendirme amaçlı uygulamalarda kullanılmaktadırlar ki bunlar arasında ayırma, katı tanecikleri uzaklaştırma amaçlı filtrasyon, geniş zaman yayılı sıvı emilimi, erozyon kontrol, mekanik koruma ve yol-köprü inşaatında zemin stabilizasyonu yer almaktadır. Son kullanım alanına bağlı olarak, jeo-ızgaralar statik ve dinamik yükleri dengeli dağıtacak şekilde değişik açıklık boyutlarında üretilebilir.
Türkiye’de jeotekstil üretimi konusunda resmi veriler bulunmamakla birlikte 4.5 milyon metrekare dokunmamış jeotekstil ve 600 bin metrekare dokuma jeotekstil üretildiği tahmin edilmektedir. Ülkemize jeotekstil ithalatı 1980’li yıllardaki oto yol yapımları ve 1983 yılındaki Atatürk Barajı’nın inşasıyla başlanmıştır.
Dünya nüfusu ve insan ihtiyaçlarının artması, kaliteli ve hızlı yaşam beklentileri sonucu, inşaat ve ulaşım alanında çok büyük altyapı yatırımları yapılmasını gerektirmektedir. İnşaat alanında, devasa barajlar, ulaşım alanında çok büyük otobanlar, demiryolları, havaalanları gibi yapılar inşa edilmektedir. Bu çerçevede bu yapılar jeotekstiller için çok önemli bir potansiyel oluşturmaktadır.
