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擠壓、成板、沖孔過程后再縱向、橫向拉伸而成土工格柵用于增大路(地)基的承載力,延長(zhǎng)路(地)基的使用壽命。土工格柵用于防止路(地)面塌陷或產(chǎn)生裂紋,保持地面美觀整齊。土工格柵用于施工方便,省時(shí),省力,縮短工期,減少維修費(fèi)用。土工格柵用于防止涵洞產(chǎn)生裂紋。土工格柵用于減少墊層厚度,節(jié)約造價(jià)。土工格柵用于支撐邊坡植草網(wǎng)墊的穩(wěn)定性綠化環(huán)境。土工格柵可有效隔阻地震力傳遞,并對(duì)增強(qiáng)路堤的地震剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性具有重要作用。土工格柵的成功應(yīng)用,有望減少高烈度地震區(qū)常見的各種路堤病害,提高道路的抗震減災(zāi)能力。而現(xiàn)行公路、鐵路抗震設(shè)計(jì)規(guī)范均未對(duì)土工格柵加固路堤的抗震性能作出相應(yīng)規(guī)定。。
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,其中,土工膜主要用來防滲,土工織物起加筋、排水和增加土工膜與土面之間的摩擦力的作用。又如土工復(fù)合排水材料,它是以無紡?fù)凉た椢锖屯凉ぞW(wǎng)、土工膜或不同形狀的土工合成材料芯材組成的排水材料,用于軟基排水固結(jié)處理、路基縱橫排水、建筑地下排水管道、集水井、支擋建筑物的墻后排水、隧道排水、堤壩排水設(shè)施等。路基工程中常用的塑料排水板就是一種土工復(fù)合排水材料。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,通過與短纖針刺無紡布復(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。其特點(diǎn)是經(jīng)線與緯線的交叉點(diǎn)不彎曲,各自處于平直狀態(tài)。用捆綁線將兩者捆扎牢固,可較均勻同步,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),紗線會(huì)沿初裂口擁集,增加抗撕裂強(qiáng)度。近幾年,我國在土工合成材料產(chǎn)品應(yīng)用方面增長(zhǎng)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(chǎng)。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(xiàng)工程上的投資龐大,預(yù)計(jì)投資計(jì)達(dá)上萬億元。在今后 10 年或更長(zhǎng)時(shí)間,將會(huì)有更多的基礎(chǔ)設(shè)備工程立項(xiàng),對(duì)土工建材的需求也將會(huì)越來越多。未來,將成為世界土工合成材料的較大營(yíng)銷市場(chǎng)。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(diǎn)發(fā)展方向之一;。
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(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)處理工藝而成的公路加筋材料。環(huán)保新型土工合成材料是土木工程應(yīng)用的合成材料的總稱。作為一種土木工程材料,它是以人工加機(jī)械 合成的聚合物(如HDPE塑料顆粒、PP塑料顆粒、化學(xué)纖維、合成橡膠等)為原料,制成各種類型的產(chǎn)品,置于土體內(nèi)部、表面或各種土體之間,發(fā)揮加強(qiáng)、加固或保護(hù)土體的作用。環(huán)保新型土工合成材料主要用于建筑材料行業(yè),建材工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是改善人居條件、治理生態(tài)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)循環(huán)的重要支撐。“十二五”期間建材工業(yè)持續(xù)較快增長(zhǎng),規(guī)模以上工業(yè)增加值年均增速在 15%以上。2015 年大規(guī)模以上建材工業(yè)增加值占全部工業(yè)比重達(dá) 7.3%,比 2010 年提高 1.9 個(gè)百分點(diǎn)。隨著“十三五”時(shí)期,我國基礎(chǔ)設(shè)施工程的開發(fā)建設(shè),市場(chǎng)對(duì)建筑材料的需求將越來越大,該項(xiàng)目主要產(chǎn)品為環(huán)保新型土工合成材料。土工織物突出的優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)度較高、耐腐蝕和抗微生物侵蝕性好。缺點(diǎn)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(rùn)土防水毯(JG/T193-2006)GCL是一種介于GCL(現(xiàn)場(chǎng)厚壓實(shí)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(rùn)土的礦物學(xué)名稱為蒙脫石,天然的膨潤(rùn)土按化學(xué)成分主要分為鈉基和鈣基兩大類。膨潤(rùn)土具有遇水膨脹的特性,一般天然鈣基膨潤(rùn)土膨脹時(shí),其膨脹僅為自身體積的3倍左右,而鈉基膨潤(rùn)土遇水時(shí)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(rùn)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(qiáng)度。主要應(yīng)用于環(huán)境工程中的廢棄物填埋場(chǎng)、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(qiáng)。膨潤(rùn)土防水毯按生產(chǎn)工藝可分為:針刺法鈉基膨潤(rùn)土防水毯、針刺覆膜法鈉基膨潤(rùn)土防水毯以及膠粘法鈉基膨潤(rùn)土防水毯。 針刺覆膜法鈉基膨潤(rùn)土防水毯,是在針刺鈉基膨潤(rùn)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,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。縱觀土工合成材料 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 年代后期開始的逐漸成熟階段。土工織物突出的優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)度較高、耐腐蝕和抗微生物侵蝕性好。缺點(diǎn)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(rùn)土防水毯(JG/T193-2006)GCL是一種介于GCL(現(xiàn)場(chǎng)厚壓實(shí)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(rùn)土的礦物學(xué)名稱為蒙脫石,天然的膨潤(rùn)土按化學(xué)成分主要分為鈉基和鈣基兩大類。膨潤(rùn)土具有遇水膨脹的特性,一般天然鈣基膨潤(rùn)土膨脹時(shí),其膨脹僅為自身體積的3倍左右,而鈉基膨潤(rùn)土遇水時(shí)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(rùn)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(qiáng)度。主要應(yīng)用于環(huán)境工程中的廢棄物填埋場(chǎng)、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(qiáng)。膨潤(rùn)土防水毯按生產(chǎn)工藝可分為:針刺法鈉基膨潤(rùn)土防水毯、針刺覆膜法鈉基膨潤(rùn)土防水毯以及膠粘法鈉基膨潤(rùn)土防水毯。 針刺覆膜法鈉基膨潤(rùn)土防水毯,是在針刺鈉基膨潤(rùn)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。玻璃纖維和無紡織物兩者的優(yōu)良性能,除具備土工格柵所具有的高強(qiáng)度,低延伸、高彈性模量、耐溫等特性外,還具有良好的防滲透及反濾能力,是一種多功能的土工合成材料,能有效地延長(zhǎng)工程使用壽命,減少維修頻次,降低工程造價(jià),適用于道路的路面路基、水利堤壩等工程的加筋增強(qiáng)及隔離防護(hù)。高強(qiáng)聚酯纖維土工格柵是一種增強(qiáng)路基的新型優(yōu)質(zhì)土工基材,采用高強(qiáng)滌綸纖維或丙綸纖維為原料,經(jīng)過經(jīng)編定向織造,經(jīng)特殊工藝浸膠涂敷處理而成。具有極高的抗拉強(qiáng)度、較低的延伸率,在路基工程中能有效地防止路面開裂,提高軟土地基的承載能力,防止基礎(chǔ)沉降,減少工程造價(jià),提高施工效率,從而提高公路、鐵路等工程的使用質(zhì)量及使用壽命。。
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