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土工复合材料可将不同材料的性质结合起来,更好地满足具体工程的需要,能起到多种功能的作用。如复合土工膜,就是将土工膜和土工织物按一定要求制成的一种土工织物组合物。其中,土工膜主要用来防渗,土工织物起加筋、排水和增加土工膜与土面之间的摩擦力的作用。又如土工复合排水材料,它是以无纺土工织物和土工网、土工膜或不同形状的土工合成材料芯材组成的排水材料,用于软基排水固结处理、路基纵横排水、建筑地下排水管道、集水井、支挡建筑物的墙后排水、隧道排水、堤坝排水设施等。路基工程中常用的塑料排水板就是一种土工复合排水材料。国外大量用于道路的土工复合材料是玻纤聚酯防裂布和经编复合增强防裂布。能延长道路的使用寿命,从而极大地降低修复与养护的成本。
从长远经济利益来考虑,是国内应该积极采用和提倡土工复合材料。土工合成材料,不同的产品具有不同的特点,可应用于许多工程领域。已经应用的领域有岩土工程、土木工程、水利工程、环境工程、交通工程、市政工程及围海造地工程等。土壤侵蚀是一种由于水力和风力作用所引起的自然过程,其影响因素众多,如土类、植被和地貌等,在特定条件下人类生活活动也会加速这一过程。如果这种侵蚀作用得不到相应的治理,对现有的建筑物和环境可能会造成巨大的破坏。在土壤侵蚀控制方面,土工合成材料可以应用的领域包括坡面保护、输水水渠防护、海岸线防护、滩涂围垦、植被恢复、落石防护网及防洪堤坝建设等。根据工程特点和场地条件,侵蚀控制工程中可能会涉及一种或多种土工合成材料产品。




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在我国部颁标准中定义为聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格较高强度的平面网状材料[1]。他广泛应用于公路建设的路堤加筋、过滤排水、路基台背填土加筋路基防护、路面裂缝防护等工程,在机场、水利工程中也得到普遍应用。无机材料。基材经过改性沥青浸固处理,具有抗拉强度大,弹性模量高,延伸率低(3%),相容性好,无变形(尺寸形态稳定),施工便捷,整体连续性好,成本低等优点,更具有耐高温(工作温度在100℃~280℃)、抗寒冷、耐老化、抗腐蚀等多种性能。由于他具有密度小,强度高,防腐性能强,耐冲击力强等特点,他与土体、混凝土或沥青等结合使用,能大幅度提高路面、基础结构层中的抗拉强度,有效减少病害,延长其使用寿命。
玻璃纤维强度/重量比要比钢大,在200℃时其弹性模量与沥青混凝土模量比高达20∶1,为防止反射提供了足够的强度。玻璃纤维土工格栅的应力应变图实际上近似一垂直直线,这表明材料具有很高的抗变形能力,断裂时其延伸率小于3%。作为增强材料,具备在长期荷载的情况下抵抗变形的能力即抗蠕变性是极为重要的,玻璃纤维不会发生蠕变,这保证产品能够长期保持性能。玻璃纤维土工格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的,每根纤维都被充分涂覆,与沥青具有很高的相容性,从而确保了玻璃纤维土工格栅在沥青层中不会与沥青混合料产生隔离,而是牢固的结合在一起。玻璃纤维的熔点是在℃以上,对160℃热铺沥青无任何影响。其他材料的弹性模量均受温度影响,如碳纤、钢筋、涤纶纤维等在断裂强力之前由于温度的影响,发生伸长,影响反射裂缝的防止。




大量工程实践表明,土工膜的不透水性很好,弹性和适应变形的能力很强,能适用于不同的施工条件和工作应力,具有良好的耐老化能力,处于水下和土中的土工膜的耐久性尤为突出。土工膜具有突出的防渗和防水性能。土工格栅是一种主要的土工合成材料,与其他土工合成材料相比,它具有独特的性能与功效。土工格栅常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅分为玻璃纤维类和聚酯纤维类两种类型。此类土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材,按其制造时拉伸方向的不同可分为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材(原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯)上冲孔,然后在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成。
而双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。由于土工格栅在制造中聚合物的高分子会随加热延伸过程而重新排列定向,加强了分子链间的联结力,达到了提高其强度的目的。其延伸率只有原板材的10%~15%。如果在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料,可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。此类土工格栅是以高强度玻璃纤维为材质,有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理,使格栅和沥青路面紧密结合成一体。由于土石料在土工格栅网格内互锁力增高,它们之间的摩擦系数显著增大(可达0.8~1.0),土工格栅埋入土中的抗拔力,由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大,因此它是一种很好的加筋材料。


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