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可以预见,我国的土工合成材料的应用程度、技术水平、以及产品的质量和品种在不远的将来必将迈上一个新台阶。随着各地民生事业的迅速发展以及全球范围环境意识的觉醒,土工合成材料需求大幅增长,这为环保型土工合成材料的发展与应用创造了良好的条件。今年6月份,美国Freedonia集团预测,到2017年,中国地区土工合成材料的产量将达到187万吨,占全球总需求量的一半。中国产业用纺织品行业协会会长李陵申,在刚刚召开的土工用纺织合成材料分会2014年会上介绍,未来5年,土工合成材料行业将以11.5%的平均速度增长,预计到2020年,国内土工与建筑用纺织品的产量将达到206.6万吨。更多土工合成材料行业现状分析息请查阅中国报告大厅发布的《中国土工合成材料行业发展现状与十三五规划研究报告》。
国内交通、水利和环境工程等方面的投资尤其推动了土工与建筑用纺织品的快速发展。以HuayangFNZC-Ⅲ型为代表的国产第三代涤纶长丝纺粘针刺生产线的成功研制,大幅了涤纶长丝纺粘针刺土工布的品质和性能,与原有涤纶短线针刺产品相比,在同克重条件下性能强势,其产品已经广泛应用于防水油毡胎基布领域,替代进口产,大大降低了聚酯长丝油毡台基布的应用门槛;非织造布、排水板、膜等多种材料的复合加工,逐步满足地铁、隧道等高要求工程中防渗、排水的需求;具有良好功能适用性的阻燃、耐酸碱、超低温弹性防水卷材开始应用于建筑加固材料;湿法玻纤非织造技术面世,拓展了功能性土工复合材料的应用;高强度、耐顶破、耐摩擦、抗酸碱的丙纶土工布应用于高铁轨道滑动层材料。

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随着工程需要,这类材料不断有新的品种出现,例如土工格栅、土工网和土工模袋等,原来的名称已不能准确地涵盖全部产品,这样,在其后的一段时期内,把它们称之为“土工织物、土工膜和相关产品(relatedproduct)”。显然,这样的名称不宜作为一种技术或学术。为此,1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上,正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”(geosynthetics)。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《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。




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土工格栅之所以具有卓越功效而受到工程界的关注,还应从其基本原理说起。国外文献中在描述其原理时称其为“一种蜂窝状三维限制系统,可以在很大范围内显着提高普通填充材料在承载和虫蚀控制应用中的性能。”它的关键原理就是三维限制。大家都知道,当汽车行驶在沙漠上时,就会压出两道深深的辙印,被压部分深深下陷,车辙两侧会高高隆起。后面的车辆如果继续沿着车辙前进,沉陷部分会进一步下沉、隆起部分会进一步隆起,直到隆起部分蹭到了车底盘、沉陷的车辙埋没了大半个轮子,进而无法前进。之所以如此,就是因为当外荷作用于地基表面时,依据普朗特尔理论和泰勒理论可知:在集中荷载的作用下,主动区1受压下沉,并将力向两侧分解传递给过渡区2,过度区2又传给被动区3,被动区就会毫无限制地发生形变而隆起。
土工合成材料不仅在道路工程领域,而且在水利、铁道、岩土等工程领域都到了广泛应用。我国土工合成材料行业政策情况如何?业内专家称,这是我国土工合成材料产业发展的一个重要里程碑




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