用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓而成的二維網(wǎng)格狀或具有一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵,當(dāng)作為土木工程使用時,稱為土工格柵。
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隨加熱延伸過程而重新排列定向，加強了分子鏈間的聯(lián)結(jié)力，達(dá)到了提高其強度的目的。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擠壓、成板、沖孔過程后再縱向、橫向拉伸而成近幾年，我國在土工合成材料產(chǎn)品應(yīng)用方面增長速度也很快，在巖土工程、環(huán)保工程、基建工程、路建工程、民生工程、能建工程、水利和交通工程中均不同程度地應(yīng)用了土工合成材料，并取得了良好的成就和效果。我國土工材料工程樹立具有龐大潛在市場。在“十三五”期間，我國規(guī)劃在環(huán)保、民生、水利、電力、交通、狀況維護(hù)、江河治理等各項工程上的投資龐大，預(yù)計投資計達(dá)上萬億元。在今后 10 年或更長時間，將會有更多的基礎(chǔ)設(shè)備工程立項，對土工建材的需求也將會越來越多。未來，將成為世界土工合成材料的較大營銷市場。目前，我國土工合成材料產(chǎn)品主要分為土工織物、土工膜、土工特種材料和土工復(fù)合材料四種類型。其中，土工織物中非織造土工布是規(guī)劃的重點發(fā)展方向之一；。
鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵以高強鋼絲（或其他纖維），經(jīng)特殊處理，與聚乙烯（PE），并添加其他助劑，通過擠出使之成為復(fù)合型高強抗拉條帶，且表面有粗糙壓紋，則為高強加筋土工帶。由此單帶，經(jīng)縱、橫按一定間距編制或夾合排列，采用特殊強化粘接的熔焊技術(shù)焊接其交接點而成型，則為加筋土工格柵。有時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，土工織物突出的優(yōu)點是：重量輕、整體連續(xù)性好(可做成較大面積的整體)、施工方便、抗拉強度較高、耐腐蝕和抗微生物侵蝕性好。缺點是：未經(jīng)特殊處理，抗紫外線能力低，如暴露在外，受紫外線直接照射容易老化，但如不直接暴露，則抗老化及耐久性能仍較高。GCL天然納基膨潤土防水毯（JG/T193-2006)GCL是一種介于GCL(現(xiàn)場厚壓實粘土防滲襯墊)和高分子材料土工膜之間的一種防滲襯墊,膨潤土的礦物學(xué)名稱為蒙脫石，天然的膨潤土按化學(xué)成分主要分為鈉基和鈣基兩大類。膨潤土具有遇水膨脹的特性，一般天然鈣基膨潤土膨脹時，其膨脹僅為自身體積的3倍左右，而鈉基膨潤土遇水時吸附自身重量五倍的水，體積膨脹到原來的15-17倍以上，將鈉基膨潤土鎖在兩層土工合成材料中間，起保護(hù)和加固的作用，使GCL具有一定的整體抗剪強度。主要應(yīng)用于環(huán)境工程中的廢棄物填埋場、地下水庫、地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等工程中，解決密封、隔離、防滲漏問題，效果好，抗破壞性強。膨潤土防水毯按生產(chǎn)工藝可分為:針刺法鈉基膨潤土防水毯、針刺覆膜法鈉基膨潤土防水毯以及膠粘法鈉基膨潤土防水毯。 針刺覆膜法鈉基膨潤土防水毯，是在針刺鈉基膨潤土防水毯的非織造土工布的外表面上復(fù)合一層高密度聚乙烯土工膜。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，它具有獨特的性能與功效。土工格柵常用作加筋土質(zhì)結(jié)構(gòu)的筋材或復(fù)合材料的筋材等。土工格柵分為玻璃纖維類和聚酯纖維類兩種類型。塑料類 GB/T 17689-2008此類土工格柵是經(jīng)過拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物網(wǎng)材，按其制造時拉伸方向的不同可分為單向拉伸和雙向拉伸兩種。它是在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材(原料多為聚丙烯或高密度聚乙烯)上沖孔，然后在加熱條件下施行定向拉伸。單 向拉伸格柵只沿板材長度方向拉伸制成，而雙向拉伸 格柵則是繼續(xù)將單向拉伸的格柵再在與其長度垂直的方向拉伸制成。由于土工格柵在制造中聚合物的高分子會隨加熱延伸過程而重新排列定向，加強了分子鏈間的聯(lián)結(jié)力，達(dá)到了 提 高 其強度的目的。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。。
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、是無機材料，其理化性能極具穩(wěn)定，并具有強度大、模量高，很高的耐磨性和優(yōu)異的對寒性，無長期蠕變；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)合成一體土工特種材料和土工復(fù)合材料近幾年的發(fā)展速度較快，在特種材料中，市場中應(yīng)用較多的產(chǎn)品為土工格柵、土工網(wǎng)、超輕型土工合成材料等。以土工格柵為例，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，2014 年我國土工格柵產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到 29.8 億平方米，產(chǎn)量較上年同期增長 6.8%；國內(nèi)表觀消費量為 27.5 億平方米，需求同比增長 6.6%。2015 年我國土工格柵產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到 32.2 億平方米，產(chǎn)量較上年同期增長 8.1%；國內(nèi)表觀消費量為 29.6 億平方米，需求同比增長 7.8%.新型環(huán)保合成材料的市場需求是該項目存在和發(fā)展的基礎(chǔ)，市場需要量是根據(jù)分析環(huán)保新型土工合成材料市場容量、產(chǎn)品產(chǎn)量及其技術(shù)發(fā)展來進(jìn)行預(yù)測；目前，我國各行業(yè)及各個領(lǐng)域?qū)Νh(huán)保新型土工合成材料需求量很大，由于此類產(chǎn)品具有市場需求多樣化、升級換代快的特點，所以環(huán)保新型土工合成材料的生產(chǎn)量滿足不了市場要求，每年還需大量從外埠調(diào)入或國外進(jìn)口，商品市場需求高于產(chǎn)品制造發(fā)展速度，因此，環(huán)保新型土工合成材料具有廣闊的潛在市場。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、公路、鐵路、海港、建筑、采礦、民生及軍工等工程的各個領(lǐng)域。在我國，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，在長江護(hù)岸和長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始應(yīng)用于工程中，如鐵路部門利用無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 年代后期開始的逐漸成熟階段。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(含編織型或無紡型的土工織物)，瀝青作為浸潤粘結(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，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。短纖針刺非織造土工布GB/T 17638-1998、長絲紡粘針刺非織造土工布GB/T 17639-2008、長絲機織土工布GB/T 17640-2008、裂膜絲機織土工布GB/T 17641-1998厚度:厚度是指膜在法向壓力20kPa作用下其頂面至底面的距離。對于光面土工膜(表面無壓花或花紋)，其厚度的測定方法與土工布厚度的測試方法類似，但應(yīng)采用精度更高的千分表測量。每個試樣應(yīng)至少測量三個不同位置，以平均值作為HDPE復(fù)合土工膜的厚度。土工織物的另一名稱為土工布。早期產(chǎn)品少，意思為用于巖土工作中的一種布狀材料。土工織物的制造過程，首先把聚合物原料加工成絲、短纖維、紗或條帶，然后再制成平面結(jié)構(gòu)的土工織物。土工織物按制造方法可分為有紡(織造)土工織物和無紡(非織造)土工織物。有紡?fù)凉た椢镉蓛山M平行的呈正交或斜交的經(jīng)線和緯線交織而成。無紡?fù)凉た椢锸前牙w維作定向的或隨意的排列，再經(jīng)過加工而成。按照聯(lián)結(jié)纖維的方法不同，可分為化學(xué)(粘結(jié)劑)聯(lián)結(jié)、熱力聯(lián)結(jié)和機械聯(lián)結(jié)三種聯(lián)結(jié)方式。短纖針刺非織造土工布GB/T 17638-1998、長絲紡粘針刺非織造土工布GB/T 17639-2008、長絲機織土工布GB/T 17640-2008、裂膜絲機織土工布GB/T 17641-1998厚度:厚度是指膜在法向壓力20kPa作用下其頂面至底面的距離。對于光面土工膜(表面無壓花或花紋)，其厚度的測定方法與土工布厚度的測試方法類似，但應(yīng)采用精度更高的千分表測量。每個試樣應(yīng)至少測量三個不同位置，以平均值作為HDPE復(fù)合土工膜的厚度。土工織物的另一名稱為土工布。早期產(chǎn)品少，意思為用于巖土工作中的一種布狀材料。土工織物的制造過程，首先把聚合物原料加工成絲、短纖維、紗或條帶，然后再制成平面結(jié)構(gòu)的土工織物。土工織物按制造方法可分為有紡(織造)土工織物和無紡(非織造)土工織物。有紡?fù)凉た椢镉蓛山M平行的呈正交或斜交的經(jīng)線和緯線交織而成。無紡?fù)凉た椢锸前牙w維作定向的或隨意的排列，再經(jīng)過加工而成。按照聯(lián)結(jié)纖維的方法不同，可分為化學(xué)(粘結(jié)劑)聯(lián)結(jié)、熱力聯(lián)結(jié)和機械聯(lián)結(jié)三種聯(lián)結(jié)方式。。
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