土工布土工布又稱(chēng)土工織物,它是由合成纖維通過(guò)針刺或編織而成的透水性土工合成材料。成品為布狀,一般寬度為4-6米,長(zhǎng)度為50-100米。土工布分為有紡?fù)凉げ己蜔o(wú)紡?fù)凉げ肌M凉げ季哂袃?yōu)秀的過(guò)濾、隔離、加固防護(hù)作用、抗拉強(qiáng)度高、滲透性好、耐高溫、抗冷凍、耐老化、耐腐蝕。
無(wú)紡?fù)凉げ?/P>
無(wú)紡?fù)凉げ际怯砷L(zhǎng)絲或短纖維經(jīng)過(guò)不同的設(shè)備和工藝鋪排成網(wǎng)狀,在經(jīng)過(guò)針刺等工藝讓不同的纖維相互交織在一起,相互纏結(jié)固著使織物規(guī)格化,讓織物柔軟、豐滿(mǎn)、厚實(shí)、硬挺,以達(dá)到不同的厚度滿(mǎn)足使用要求,無(wú)紡?fù)凉げ季哂泻芎玫目椢镩g隙,有很好的附著離,由于纖維柔軟具有一定的抗撕裂能防滲膜力同時(shí)具有很好的變形適應(yīng)能力,同時(shí)具有很好的平面排水能力,表面柔軟多間隙有很好的摩擦系數(shù)能夠增加土粒等的附著能力,可以防止細(xì)小顆粒通過(guò)阻止了顆粒物的流失同時(shí)排除了多余水分,表面松軟有很好的保護(hù)能力。根據(jù)用絲的長(zhǎng)短分為長(zhǎng)絲無(wú)紡?fù)凉げ蓟蚨探z無(wú)紡?fù)凉げ。它們都能起到很好的過(guò)濾、隔離、加筋、防護(hù)等功效,是一種應(yīng)用廣泛的土工合成材料。長(zhǎng)絲的抗拉強(qiáng)度高于短絲,可根據(jù)具體要求選擇使用。
有紡?fù)凉げ迹咏钔凉げ迹?/P>
有紡?fù)凉げ际怯芍辽賰山M平行的紗線(xiàn)(或扁絲)組成,一組沿織機(jī)的縱(織物行進(jìn)的方向)稱(chēng)經(jīng)紗,另一組橫向布置稱(chēng)為緯紗。用不同的編制編織設(shè)備和工藝將經(jīng)紗與緯紗交織在一起織成布狀,可根據(jù)不同的使用范圍編織成不同的厚度與密實(shí)度,一般有紡?fù)凉げ驾^薄縱橫向都具有相當(dāng)強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度(經(jīng)度大于緯度),具有很好的穩(wěn)定性能。有紡?fù)凉げ几鶕?jù)編織工藝和使用經(jīng)緯的不同分為加筋土工布和不加筋土工布兩大類(lèi),加筋土工布的經(jīng)向抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通土工布。有紡?fù)凉げ家话銓?shí)際應(yīng)用與土工工程項(xiàng)目的加筋增強(qiáng),主要功能是加固增強(qiáng),具有平面隔離與保護(hù)功能,不具備平面排水功能可根據(jù)具體的使用目的選用。
經(jīng)編復(fù)合土工布
經(jīng)編復(fù)合土工布是以玻璃纖維(或合成纖維)為增強(qiáng)材料,通過(guò)與短纖針刺無(wú)紡布復(fù)合而成的新型土工材料。
經(jīng)編復(fù)合土工布不同于一般機(jī)織布。其最大特點(diǎn)是經(jīng)線(xiàn)與緯線(xiàn)的交叉點(diǎn)不彎曲,各自處于平直狀態(tài)。用捆綁線(xiàn)將兩者捆扎牢固,可全面較均勻同步,承受外力,分布應(yīng)力,且當(dāng)施加的外力撕裂材料的瞬時(shí),紗線(xiàn)會(huì)沿初裂口擁集,增加抗撕裂強(qiáng)度。
經(jīng)編復(fù)合時(shí),即利用經(jīng)編捆綁線(xiàn)在經(jīng),緯紗與短纖針刺土工布的纖維層間反復(fù)穿行,使三者編結(jié)為一體。因而經(jīng)編復(fù)合土工布既具有高抗拉強(qiáng)度,低延伸率的特點(diǎn),又兼有針刺非織造布的性能。因此經(jīng)編復(fù)合土工布是一種可用于加筋增強(qiáng),隔離防護(hù),并具有三維整體法向及水平均有較好的聚水,異水的作用。因其固體基質(zhì)和氣孔均呈連續(xù)相、成為多孔隙的過(guò)濾效應(yīng),是一種多功能的土工復(fù)合材料。它是當(dāng)今國(guó)際上高水平的應(yīng)用土工復(fù)合的基材。
土工布的應(yīng)用特性:
1、由于目前用于土工布生產(chǎn)的合成纖維主要為錦綸、滌綸、丙綸、乙綸,它們都具有很強(qiáng)的抗埋、耐腐性能
2、土工布為透水材料,所以具有很好的反濾隔離功能
3、無(wú)紡?fù)凉げ加捎诮Y(jié)構(gòu)蓬松,具有很好的排水性能
4、土工布有很好抗穿刺能力,所以具有很好的保護(hù)性能
5、土工布有很好的摩擦系數(shù)與抗拉強(qiáng)度,具有土工加筋性能
防滲土工布
防滲土工布以塑料薄膜作為防滲基材,與無(wú)紡布復(fù)合而成的土工防滲材料,它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前,國(guó)內(nèi)外防滲應(yīng)用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE),它們是一種高分子化學(xué)柔性材料,比重較小,延伸性較強(qiáng),適應(yīng)變形能力高,。耐腐蝕,耐低溫,抗凍性能好。其主要機(jī)理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道,以其較大的抗拉強(qiáng)度和延伸率承受水壓和適應(yīng)壩體變形;而無(wú)紡布亦是一種高分子短纖維化學(xué)材料,通過(guò)針刺或熱粘成形,具有較高的抗拉強(qiáng)度和延伸性,它與塑料薄膜結(jié)合后,不僅增大了塑料薄膜的抗拉強(qiáng)度和抗穿刺能力,而且由于無(wú)紡布表面粗糙,增大了接觸面的摩擦系數(shù),有利于復(fù)合土工膜及保護(hù)層的穩(wěn)定。同時(shí),它們對(duì)細(xì)菌和化學(xué)作用有較好的耐侵蝕性,不怕酸、堿、鹽類(lèi)的侵蝕。
復(fù)合土工膜
合土工膜在渠道防滲工程中的應(yīng)用 分類(lèi):土工材料近年來(lái),土工合成材料在巖石工程,尤其是在防洪搶險(xiǎn)工程中的大量應(yīng)用及其成效,引起了廣大工程技術(shù)人員的高度重視。對(duì)于土工合成材料的應(yīng)用技術(shù),國(guó)家從防滲、反濾、排水、加筋、防護(hù)等方面,提出了規(guī)范性技術(shù)要求,大大加快了新材料的推廣應(yīng)用步伐。該材料在灌區(qū)渠道防滲工程中得到廣泛應(yīng)用,結(jié)合施工實(shí)踐,淺談土工布的應(yīng)用技術(shù)。
1、土工布性能
土工布是一種新型建筑材料,原料是滌綸、晴綸、錦綸等高分子聚合物的合成纖維。按照制造方法分為:有紡?fù)凉げ己蜔o(wú)紡?fù)凉げ純煞N類(lèi)型。一般工程主要是使用的無(wú)紡?fù)凉げ?土工布具有防滲、反濾、排水、隔離、加固、防護(hù)、密封等多種功能,它與常規(guī)的砌石及砼材料防滲效果相比,具有投資低,施工工藝簡(jiǎn)單,工期短,防滲效果好,渠道有效利用系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn),如咸陽(yáng)市渭河堤防工程施工中,有針對(duì)性地對(duì)兩段河堤,分別采用土工布與傳統(tǒng)方法施工。經(jīng)過(guò)兩種施工方案進(jìn)行比較,使用土工布修筑的500m河堤,共投資20.55萬(wàn)元,投勞1.56萬(wàn)個(gè)工日。而用傳統(tǒng)方案修筑同樣長(zhǎng)度河堤,則需投資27.37萬(wàn)元,投勞1.84萬(wàn)個(gè)工日,兩方案相比較,運(yùn)用土工布新材料后,投資、投勞可分別降低25%和15%。寶雞峽灌區(qū)東四支渠節(jié)水改造、北干渠72km搶險(xiǎn)工程中成功使用了這種新型材料,不僅取得了明顯的防滲效果,而且降低投資,縮短了工期,可謂一舉多得。
2.土工防滲膜施工
土工防滲膜施工是在薄膜的一側(cè)或兩側(cè)貼上土工布,形成復(fù)合土工防滲膜。其形式有一布一膜、二布一膜等。
土工布作為土工膜的保護(hù)層,使保護(hù)防滲層不受損壞。為減少紫外線(xiàn)照射,增加抗老化性能,最好采用埋入法鋪設(shè)。
施工中,首先要用料徑較小的砂土或粘土找平基面,然后再鋪設(shè)土工膜。土工膜不要繃得太緊,兩端埋入土體部分呈波紋狀,最后在所鋪的土工膜上用細(xì)砂或粘土鋪一層10cm左右過(guò)度層。砌上20-30cm塊石(或砼預(yù)制塊)作防沖保護(hù)層。施工時(shí),應(yīng)盡力避免石塊直接砸在土工膜上,最好是邊鋪膜邊進(jìn)行保護(hù)層的施工。復(fù)合土工膜與周邊結(jié)構(gòu)物連接應(yīng)采用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固,連接部位要涂刷乳化瀝青(厚2mm)粘接,以防該處發(fā)生滲漏。
土工膜的接縫處理是一個(gè)關(guān)鍵工序,直接影響防滲效果。一般接縫方式有:①搭接:搭接寬度宜大于15cm;②熱焊:宜于稍厚的土工膜基材,焊縫搭接寬度不小于5CM.(不推薦膠接,長(zhǎng)時(shí)間水浸泡易開(kāi)膠,防滲效果差.)
根據(jù)多年實(shí)踐證明,防滲膜厚度不小于0.25mm,太薄可能產(chǎn)生氣孔,且易在施工中受損而降低防滲效果。土工膜施工中,特別要注意做到鋪設(shè)不宜過(guò)緊,不得打皺,拼接要牢固。要嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范施工,把好準(zhǔn)備、鋪設(shè)、拼接、檢驗(yàn)和回填等五道質(zhì)量關(guān)。由于復(fù)合土工膜良好的防滲效果,目前,寶雞峽灌區(qū)節(jié)水改造與續(xù)建配套項(xiàng)目建設(shè)中,大量采用該材料,受到了設(shè)計(jì)、建設(shè)單位的廣泛好評(píng)。
土工布的過(guò)去和將來(lái)
國(guó)外對(duì)土工布的應(yīng)用早在60年代就已開(kāi)始,美國(guó)是世界上土工布消費(fèi)量最大的國(guó)家,它在90年代初對(duì)其年用量就在3億m2以上,近幾年用量達(dá)到7億m2。歐洲和曰本的土工布也得到較快發(fā)展,歐洲土工布近幾年的年用量也在4億m2左右,其中紡粘法非織造布占非織造土工布的60%左右;曰本在90年代中期以后對(duì)土工布的應(yīng)用有顯著的增長(zhǎng)。曰本非織造土工布中以紡粘法用量最大,約占非織造土工布總量的60%,而且主要是PET紡粘布。
我國(guó)的土工布起步于80年代初,但當(dāng)時(shí)的用量極少,只是試驗(yàn)性的應(yīng)用。直到1998年特大洪水引起政府的重視,建筑部門(mén)把對(duì)土工布的應(yīng)用列入到設(shè)計(jì)規(guī)范中去,并制定了相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),土工布才真正得到重視和發(fā)展。目前我國(guó)土工布的用量已超過(guò)3億m2,非織造土工布占總量比重達(dá)到40%左右。我國(guó)土木工程建設(shè)具有巨大潛在市場(chǎng),其潛力決不低于美國(guó)目前用量的7~8億m2。專(zhuān)家測(cè)算,我國(guó)土工布在今后15年仍將以雙位數(shù)增長(zhǎng),其中增長(zhǎng)速度較快的是PET紡粘長(zhǎng)絲土工布。
在“十五”及至“十一五”計(jì)劃期間,我國(guó)規(guī)劃在水利、電力、交通、環(huán)境保護(hù)、江河治理等各項(xiàng)工程上的投資巨大,包括水利建設(shè)、南水北調(diào)工程、電力投資、公路和鐵路建設(shè)、環(huán)境工程建設(shè),還有港口、機(jī)場(chǎng)、垃圾處理、江河湖海治理、治沙等等工程,投資計(jì)達(dá)上萬(wàn)億元。中國(guó)在今后10年或更長(zhǎng)時(shí)間,將會(huì)有更多的基礎(chǔ)設(shè)施工程要建設(shè),對(duì)土工布的需求也將會(huì)越來(lái)越多,中國(guó)將成為世界土工合成材料的最大營(yíng)銷(xiāo)市場(chǎng)。
土工布的主要應(yīng)用領(lǐng)域:
水利工程:海堤、江堤、湖堤達(dá)標(biāo)工程;水庫(kù)加固工程;圍墾工程;防汛搶險(xiǎn)。
公路鐵路航空港工程:軟基加固處理;邊坡防護(hù);路面防反射裂縫結(jié)構(gòu)層;排水系統(tǒng);綠化隔離帶。
電工工程:核電站基礎(chǔ)工程;火電灰壩工程;水電站工程。 土工布生產(chǎn)設(shè)備
聚酯長(zhǎng)絲土工布性能特點(diǎn):
聚酯長(zhǎng)絲土工布是采用聚酯辦法經(jīng)紡絲針刺固結(jié)直接制成,產(chǎn)品規(guī)格從 80-800g/m 2 任意選擇,它是巖土工程和土木工程中應(yīng)用的一種土工合成材料,是通過(guò)聚酯長(zhǎng)絲成網(wǎng)和固結(jié)的方法制成,其纖維排列成三維結(jié)構(gòu)。除了具有良好的力學(xué)性能外,還具有良好的縱橫向排水性能和良好的延伸性能及較高的耐生物、耐酸堿、耐老化等化學(xué)穩(wěn)定性能。同時(shí),還具有較寬的孔徑范圍、曲折的孔隙分布、優(yōu)良的滲透性能和過(guò)濾性能.