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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、公路、鐵路、海港、建筑、采礦、民生及等工程的各個領(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。
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(jī)織土工布GB/T 17640-2008、裂膜絲機(jī)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(jī)械聯(lián)結(jié)三種聯(lián)結(jié)方式。
土工格柵物理特性：
1、具有優(yōu)異的防水防滲性能，抗?jié)B靜水壓可達(dá)1.0MPa以上，滲透系數(shù)5×10-9cm/s，膨潤土是天然無機(jī)材料，不會發(fā)生老化反應(yīng)，耐久性好；且不會對環(huán)境造成任何不利影響屬環(huán)保材料；
2、具有土工布材料的全部特性，如分離、加固、防護(hù)、過濾等，施工簡便且不受施工環(huán)境溫度的限制，0℃以下也可施工。施工時只需將GCL防水毯平鋪在地上，立面或斜面施工時，用釘子和墊圈將其固定，并按要求搭接即可。
3、容易修補(bǔ)；即使在防水（滲）施工結(jié)束以后，如防水層發(fā)生意外破損，只要對破損的部位加以簡單的修補(bǔ)，就可重新獲得完美如初的防水性能。
4、性能價格比相對較高，用途非常廣泛。
5、產(chǎn)品幅寬可達(dá)6米，與上土工布（膜）的規(guī)格相匹配，大大提高了施工效率。
6、適用于要求較高的防水防滲領(lǐng)域如：隧道，地鐵、地下室、地下通道各類地下建筑物及地下水資源較豐富的水景工程中的防滲防漏處理。
鋼塑復(fù)合土工格柵采用的高密度聚乙烯可以確保：在常溫下不會受到酸堿及鹽溶液，或油類的侵蝕；不會受到水溶解或微生物的侵害。同時，聚乙烯的高分子性能也足以抵抗紫外線輻射所造成的老化。格柵受力后縱橫肋條協(xié)同作用，不會產(chǎn)生結(jié)點的拉裂或破損。而實際工程中，在填料的壓實后，因此未受到紫外線光和氧的侵蝕，因此完全可以滿足性工程建設(shè)的要求。
土工格柵和土工網(wǎng)試樣，在寬度和長度方向上均以一根筋(或一孔)作為單元進(jìn)行拉伸。拉伸速率每分鐘為試樣計量長度的20％。拉伸過程中的力為一根筋(或孔)的拉力，再計算l米寬度范圍內(nèi)的筋(或孔)數(shù)，即可得出每米寬的抗拉力，即抗拉強(qiáng)度，單位為kN/m。
復(fù)合土工膜有單面復(fù)合土工膜和雙面復(fù)合土工膜兩種。當(dāng)復(fù)合土工膜兩面接觸的介質(zhì)都是有棱角的粗粒料,則選用雙面復(fù)合土工膜。如果接觸介質(zhì)一面是有棱角的粗粒料,另一面是粗中砂或土,則可選用單面復(fù)合土工膜。
PVC土工膜是一種高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料，PVC土工膜柔軟性、阻燃性效果好。
PVC土工膜在巖石工程中的作用重要為防滲和隔離，但是同時也起到加強(qiáng)和防護(hù)的作用。主要應(yīng)用在：土石壩、堆石壩、砌石壩、混凝土壩、尾礦壩、污水庫壩、渠道、蓄液池等工程的防滲；地鐵、地下室和隧道防滲襯砌；公路鐵路地基的防滲；衛(wèi)生垃圾填埋場中配合長絲土工布、膨潤土防水毯等土工材料使用。
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糙面土工膜具有以下優(yōu)點：
1、摩擦系數(shù)大--高強(qiáng)高伸耐環(huán)境糙面土工膜表面的小顆粒，增大了摩擦系數(shù)，也增加了邊坡的穩(wěn)定性，從而使光面HDPE土工膜所能承載的可用容積達(dá)到化。
2、防滲系數(shù)--高強(qiáng)高伸耐環(huán)境糙面土工膜具有普通防水材料無法比擬滲透系數(shù)。
3、化學(xué)穩(wěn)定性--高強(qiáng)高伸耐環(huán)境糙面土工膜具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛用于污水處理，化學(xué)反應(yīng)池，垃圾填埋場，耐高溫，耐瀝青，油及焦油，耐酸，堿，鹽等80多種強(qiáng)酸強(qiáng)堿化學(xué)介質(zhì)腐蝕。
4、耐老化性能--高強(qiáng)高伸耐環(huán)境糙面土工膜具有優(yōu)良的抗老化，抗紫外線，抗分解能力，可裸露使用，材料使用壽命達(dá)50-70年，為環(huán)境防滲透提供很好的保證。
5、抗植物根系--高強(qiáng)高伸耐環(huán)境糙面土工膜具有優(yōu)異抗穿透，可以抵抗大部分植物根系。
6、高機(jī)械強(qiáng)度--高強(qiáng)高伸耐環(huán)境糙面土工膜具有良好機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的彈性和變形能力使其非常適用于膨脹或收縮基面，可以有效的客服基面的不均勻沉降，斷裂拉伸強(qiáng)度28MP，斷裂延伸率700%。（sdbdpb)
復(fù)合土工膜加工方法：干式復(fù)合法該法是將粘合劑通過復(fù)合機(jī)涂布在基材的表面，以加熱輥壓附在其它薄膜上而復(fù)合的方式。濕式復(fù)合法將水溶性粘合劑(明膠、淀粉)、水分散性粘合劑(醋酸乙烯乳膠等)涂布于基材表面的濕潤狀態(tài)下與其它材料復(fù)合，然后用輥壓附和干燥的方法。擠出復(fù)合法 這是復(fù)合加工中常用的方法，用擠出機(jī)將PP、PE、EVA(乙烯―醋酸乙烯共聚物)離子型樹脂等擠出薄膜狀，涂粘在摻入加工劑(聚乙烯亞胺、聚氨酯系樹酯等)的各種薄膜上加以復(fù)合，再經(jīng)冷卻、固化。熱熔融復(fù)合法基材樹脂中摻混松香、二甲苯樹脂、苯乙烯樹脂等粘附劑和石蠟系等粘底降低劑的熱熔劑涂布在薄膜、紙面、鋁箔表面上，立刻復(fù)合在其它基材上加以冷卻的方法。
HDPE土工膜具有良好的耐熱性和耐寒性，其使用環(huán)境溫度為高溫110℃、低溫-70℃;HDPE土工膜具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性能，能抗強(qiáng)酸、堿、油的腐蝕是好的防腐材料;HDPE土工膜具有很高的抗張力強(qiáng)度，使它具有很高的抗拉強(qiáng)度能滿足高標(biāo)準(zhǔn)工程項目需要;HDPE土工膜具有很強(qiáng)的耐候性，有很強(qiáng)的抗老化性能，能長時間裸露使用而保持原來的性能;HDPE土工膜的整體性能，HDPE土工膜有很強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度與斷裂伸長率，使HDPE土工膜能夠在各種不同的惡劣地質(zhì)與氣候條件下使用。適應(yīng)地質(zhì)不均勻沉降應(yīng)變力強(qiáng);HDPE土工膜采用優(yōu)質(zhì)原生塑料與炭黑粒子不含任何防腐劑，HDPE已被我國用來取代PVC作為食品包裝袋和保鮮膜原料。
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