土工格柵是一種主要的土工合成材料,與其他土工合成材料相比,它具有獨(dú)特的性能與功效。土工格柵常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或復(fù)合材料的筋材等。土工格柵分為塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和玻纖聚酯土工格柵四大類。塑料土工格柵由于塑料土工格柵在制造中聚合物的高分子會(huì)隨加熱延伸過(guò)程而重新排列定向,加強(qiáng)了分子鏈間的聯(lián)結(jié)力,達(dá)到了提高其強(qiáng)度的目的。其延伸率只有原板材的10%~15%。如果在土工格柵中加入炭黑等抗老化材料,可使其具有較好的耐酸、耐堿、耐腐蝕和抗老化等耐久性能。雙向土工格柵:雙向土工格柵是用高分子聚合物通過(guò)擠壓、成板、沖孔過(guò)程后再縱向、橫向拉伸而成國(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)量的,它在90年代初對(duì)其年用量就在3億㎡以上,近幾年用量達(dá)到7億㎡。歐洲和日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㎡左右,其中紡粘法非織造布占非織造土工布的60%左右;日本在90年代中期以后對(duì)土工布的應(yīng)用有顯著的增長(zhǎng)。日本非織造土工布中以紡粘法用量,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年特大洪水引起的重視,建筑部門把對(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㎡,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㎡。專家測(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。。
鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵以高強(qiáng)鋼絲(或其他纖維),經(jīng)特殊處理,與聚乙烯(PE),并添加其他助劑,通過(guò)擠出使之成為復(fù)合型高強(qiáng)抗拉條帶,且表面有粗糙壓紋,則為高強(qiáng)加筋土工帶。由此單帶,經(jīng)縱、橫按一定間距編制或夾合排列,采用特殊強(qiáng)化粘接的熔焊技術(shù)焊接其交接點(diǎn)而成型,則為加筋土工格柵。有時(shí)配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理,使格柵和瀝青路面緊密結(jié)合成一體,玻璃纖維土工格柵是一種增強(qiáng)路面及路基的新型優(yōu)良土工基材,產(chǎn)品以無(wú)堿玻璃纖維長(zhǎng)絲為主要原料,采用獨(dú)特的經(jīng)編織造工藝編織,經(jīng)特殊膠料涂覆后而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料?捎行Ц纳频缆方Y(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,抵抗和延緩由于基層裂縫引起的反射裂縫的發(fā)生,提高道路的使用壽命,并可降低造價(jià),提高施工質(zhì)量。 該產(chǎn)品是該公司推出的新型專利產(chǎn)品,采用玻璃纖維土工格柵涂覆自感壓膠處理而成,在保持玻璃纖維土工格柵特性和功能的基礎(chǔ)上,使格柵和接觸面層緊密結(jié)合在一起,具有施工方便、攤鋪平整等特點(diǎn),尤其適用于公路建設(shè)、路面加固、舊路改造等工程的加筋增強(qiáng)。復(fù)合土工布是用玻璃纖維或高強(qiáng)聚酯纖維紗與無(wú)紡織物經(jīng)經(jīng)編織造或粘合而成的新型復(fù)合土工材料。土工合成材料是一種新型的巖土工程材料,它是以合成纖維、塑料以及合成橡膠為原材料制成的各種產(chǎn)品,置于土體內(nèi)部、表面和各層土體之間,發(fā)揮加強(qiáng)和保護(hù)土體的作用。具有反濾、排水、隔離、防滲、防護(hù)、加筋、加固、蓄水等多種功能。土工合成材料的品種很多,我國(guó)GB50290-98《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》將其分為四大類:土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料。其中,土工格柵屬于土工特種材料。目前,土工合成材料的應(yīng)用范圍已遍及環(huán)保、基建、水利、水電、水運(yùn)、公路、鐵路、海港、建筑、采礦、民生及軍工等工程的各個(gè)領(lǐng)域。在我國(guó),土工合成材料在巖土工程等領(lǐng)域的應(yīng)用歷史較短。較早應(yīng)用的是土工膜,大約在 20 世紀(jì) 60 年代初期,用于渠道防滲;70年代中期,在長(zhǎng)江護(hù)岸和長(zhǎng)江堤防中用織造型土工織物;80 年代初期,非織造型土工織物開(kāi)始應(yīng)用于工程中,如鐵路部門利用無(wú)紡織物防止基床翻漿冒泥;90 年代后期,土工格柵等特種材料在土建工程中應(yīng)用,發(fā)展很快?v觀土工合成材料 30 多年的發(fā)展史,可將其應(yīng)用歷程大致分為三個(gè)階段:80 年代中期以前的初創(chuàng)階段;80 年代中期至 90 年代中期的發(fā)展階段和 90 年代后期開(kāi)始的逐漸成熟階段。。
玻璃纖維土工格柵玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為材質(zhì),采用一定的編織工藝制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料,為保護(hù)玻璃纖維、提高整體使用性能,經(jīng)過(guò)特殊的涂復(fù)處理工藝而成的土工復(fù)合材料。玻璃纖維的主要成份是:氧化硅、是無(wú)機(jī)材料,其理化性能極具穩(wěn)定,并具有強(qiáng)度大、模量高,很高的耐磨性和優(yōu)異的對(duì)寒性,無(wú)長(zhǎng)期蠕變;熱穩(wěn)定性好;網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使集料嵌鎖和限制;提高瀝青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復(fù)合性能,極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。有時(shí)配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理,使格柵和瀝青路面緊密結(jié)合成一體鋪設(shè)土工膜前應(yīng)由土建工程相應(yīng)的合格驗(yàn)收證明文件。土工膜裁切之前,應(yīng)該準(zhǔn)確丈量其相關(guān)尺寸,然后按實(shí)際裁切,一般不宜按圖示尺寸裁切,應(yīng)逐片編號(hào),詳細(xì)記錄在專用表格上。鋪設(shè)土工膜時(shí)應(yīng)力求焊縫少,在保證質(zhì)量的前提下,盡量節(jié)約原材料。同時(shí)也容易保證質(zhì)量。膜與膜之間接縫的搭接寬度一般不小于10cm,通常就使焊縫排列方向平行于坡度,即沿坡度方向排列。通常在拐角及畸形地段,應(yīng)是接縫長(zhǎng)度盡量減短。除特殊要求外,在坡度大于1:6的斜坡上距頂坡或應(yīng)力集中區(qū)域1.5米范圍內(nèi),盡量不設(shè)焊縫。土工膜(GB/T 17643-2011、CJ/T193-2006)土工膜一般可分為瀝青和聚合物(合成高聚物)兩大類。含瀝青的土工膜,主要為復(fù)合型的(含編織型或無(wú)紡型的土工織物),瀝青作為浸潤(rùn)粘結(jié)劑。聚合物土工膜,根據(jù)不同的主材料分為塑性土工膜、彈性土工膜和組合型土工膜。大量工程實(shí)踐表明,土工膜的不透水性很好,彈性和適應(yīng)變形的能力很強(qiáng),能適用于不同的施工條件和工作應(yīng)力,具有良好的耐老化能力,處于水下和土中的土工膜的耐久性尤為突出。土工膜具有突出的防滲和防水性能。HDPE復(fù)合土工膜(GB/T 17642-2008)密度:密度取決于其制造材料,即使制造土工膜的聚合物屬于同一類,也往往存在明顯的差異。例如,聚乙烯材質(zhì),就可以劃分為超低密度、低密度、中密度和高密度等不同的類別,由此制成的HDPE土工膜的密度也就存在差別。土工膜聚合物的密度范圍大概在0.85mg/L ~ 1.50mg/L,工程常用的密度一般在0.94mg/L以上。玻璃纖維類 GB/T21825-2088此類土工格柵是以高強(qiáng)度玻璃纖維為材質(zhì),有時(shí)配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理,使格柵和瀝青路面緊密結(jié)合成一體。由于土石料在土工格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力,它們之間的摩擦系數(shù)顯著增大(可達(dá)0.8~1.0),土工格柵埋入土中的抗拔力,由于格柵與土體間的摩擦咬合力較強(qiáng)而顯著增大,因此它是一種很好的加筋材料。同時(shí)土工格柵是一種質(zhì)量輕,具有一定柔性的平面網(wǎng)材,易于現(xiàn)場(chǎng)裁剪和連接,也可重疊搭接,施工簡(jiǎn)便,不需要特殊的施工機(jī)械和專業(yè)技術(shù)人員。土工膜袋土工膜袋是一種由雙層聚合化纖織物制成的連續(xù)(或單獨(dú))袋狀材料,利用高壓泵把混凝土或砂漿灌入膜袋中,形成板狀或其他形狀結(jié)構(gòu),常用于護(hù)坡或其他地基處理工程。膜袋根據(jù)其材質(zhì)和加工工藝的不同,分為機(jī)制和簡(jiǎn)易膜袋兩大類。機(jī)制膜袋按其有無(wú)反濾排水點(diǎn)和充脹后的形狀又可分為反濾排水點(diǎn)膜袋、無(wú)反濾排水點(diǎn)膜袋、無(wú)排水點(diǎn)混凝土膜袋、鉸鏈塊型膜。聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)聚苯乙烯泡沫塑料(即 EPS)是發(fā)展起來(lái)的超輕型土工合成材料。它是在聚苯乙烯中添加發(fā)泡劑,用所規(guī)定的密度預(yù)先進(jìn)行發(fā)泡,再把發(fā)泡的顆粒放在筒倉(cāng)中干燥后填充到模具內(nèi)加熱形成的。EPS具有質(zhì)量輕、耐熱、抗壓性能好、吸水率低、自立性好等優(yōu)點(diǎn),常用作鐵路路基的填料。中華人民共和國(guó)住建部頒發(fā)的:《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB 50290-1998)將土工合成材料分為土工織物、土工膜、土工特種材料和土工復(fù)核人材料,土工網(wǎng),玻纖網(wǎng),土工墊等類型。土工合成材料在曾被稱為"土工織物"和"土工膜"。隨著工程需要,這類材料不斷有新的品種出現(xiàn),例如土工格柵、土工網(wǎng)和土工膜袋、土工網(wǎng)墊、土工帶,復(fù)合土工膜,膨潤(rùn)土防水毯,復(fù)合排水網(wǎng)等,原來(lái)的名稱已不能準(zhǔn)確地函蓋全部產(chǎn)品,這樣,在其后的一段時(shí)期內(nèi),把它們稱之為"土工織物、土工膜和相關(guān)產(chǎn)品"。顯然,這樣的名稱不宜作為一種技術(shù)名詞或?qū)W術(shù)名詞。為此,1994年在新加坡召開(kāi)的第五屆土工合成材料學(xué)術(shù)會(huì)議上,正式確定這類材料的名稱為"土工合成材料"。土工合成材料是應(yīng)用于巖土工程和土木工程建設(shè)的、以合成材料為原材料制成的各種產(chǎn)品的統(tǒng)稱。因?yàn)樗鼈冎饕糜趲r土工程,故冠以"土工"兩字,稱為"土工合成材料",以區(qū)別于天然材料。土工合成材料的原材料是高分子聚合物。它們是由煤、石油、天然氣或石灰石中提煉出來(lái)的化學(xué)物質(zhì)制成,再進(jìn)一步加工成纖維或合成材料片材,然后制成各種產(chǎn)品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚酰胺PER)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、聚苯乙烯(EPS)等。。
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