土工合成材料的早应用可追溯到本世纪二三十年代。1926年美国南卡罗林拉州公路部门曾采用过在棉布上洒沥青而制成的材料,其形式类似于土工膜。其后,人们曾采用聚氯乙烯PVC土工膜作为游泳池的防渗材料。50年代初,美国垦务局采用PVC土工膜作防渗衬砌。前苏联以聚乙烯膜进行渠道防渗也有较长历史。更多 土工合成材料行业分析息请查阅中国报告大厅发布的《2015-2020年中国土工合成材料行业研究报告》。
以近代人工聚合物为原料的土工织物的早应用实例,是50年代初的荷兰三角洲工程。据估计,用量超过了1000万m2,大大促进了土工合成材料的工程应用。60年代,美国逐渐扩展了采用土工织物修建护坡下的垫层和反滤以及护岸等,并将土工织物铺在沥青路面中以防止路面反射裂缝。土工网于1968 年在日本开始应用,主要用在填土坡,帮助坡缘填土压实,以增大其强度和稳定性。与此同时,土工网也被用在软基上筑堤,以后又发展为在堤底铺设。
非织造土工合成材料技术可能于1967年在美国、法国、英国开始应用,它是一种较厚的聚酯非织造土工织物,作为大坝上游抛石护坡下的反滤层,或作为基土与其上覆盖的粗粒料之间的隔离层。非织造织物的出现为土工织物的应用开辟了较广阔的天地。
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玻璃纤维类
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08~10),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。同时土工格栅是一种质量轻,具有一定柔性的塑料平面网材,易于现场裁剪和连接,也可重叠搭接,施工简便,不需要特殊的施工机械和专业技术人员。
2、土工膜袋
土工膜袋是一种由双层聚合化纤织物制成的连续(或单独)袋状材料,利用高压泵把混凝土或砂浆灌入膜袋中,形成板状或其他形状结构,常用于护坡或其他地基处理工程。膜袋根据其材质和加工工艺的不同,分为机制和简易膜袋两大类。机制膜袋按其有无反滤排水点和充胀后的形状又可分为反滤排水点膜袋、无反滤排水点膜袋、无排水点混凝土膜袋、铰链块型膜
3、土工网
土工网是由合成材料条带、粗股条编织或合成树脂压制的具有较大孔眼、刚度较大的平面图122土工格室示意图结构或三维结构的网状土工合成材料。用于软基加固垫层、坡面防护、植草以及用作制造组合土工材料的基材。
4、土工网垫和土工格室
土工网垫和土工格室都是用合成材料特制的三维结构。 前者多为长丝结合而成的三维透水聚合物网垫,后者是由土工织物、土工格栅或土工膜、条带聚合物构成的蜂窝状或网格状三维结构,常用作防冲蚀和保土工 程,刚度大、侧限能力高的土工格室多用于地基加筋垫层、路基基床或道床中。
复合土工膜(复合防渗膜)分为一布一膜和两布一膜,幅宽4-6m,重量为200-1500g/m2,抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高,
特点:产品具有强度高、延伸性能较好、变形模量大、耐酸碱、抗腐蚀、耐老化及防渗性能好等特点。能满足水利、市政、建筑、交通、地铁、隧道、工程建设中的防渗、隔离、补强、防裂加固等土木工程需要。由于其选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂,故可在非常规温度环境中使用。常用于堤坝、排水沟渠的防渗处理,以及废料场的防污处理。
用途:土工坝、堆石坝、砌石坝和碾压混凝土坝; 堤、坝前水平防渗铺盖,地基垂直防渗层; 尾矿坝、污水库坝身及库区; 施工围堰; 渠道、蓄液池(坑、圹); 废料场; 地铁、地下室和隧道、隧洞防渗衬砌;公路、高速公路、铁道的路基; 路基及其它地基盐渍防治; 膨胀土和湿陷性黄土的防水层; 屋面防漏 。
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