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山東茂隆新材料科技有限公司 2023-04-20 2195
為什么聚丙烯土工布經(jīng)常用于巖土工程呢?今天小編來(lái)聊一聊,下面一起看看吧。
據(jù)國(guó)外機(jī)構(gòu)調(diào)查,全球土工織物88%(按產(chǎn)值)為聚丙烯材質(zhì),聚酯僅占4%,根據(jù)NGS(北歐地區(qū)土工材料認(rèn)證機(jī)構(gòu))公示的102款土工合成材料,其中87款為聚丙烯材料,10款為聚酯材料,5款為聚乙烯產(chǎn)品,其中非織造土工布均為聚丙烯材料。
顯然,這與我國(guó)使用聚丙烯土工織物不同,我國(guó)絕大多數(shù)非織造土工織物用于聚酯,那么為什么絕大多數(shù)國(guó)外土力工程使用聚丙烯布?經(jīng)過(guò)研究,國(guó)外在巖土工程中使用聚丙烯布主要是基于性能、經(jīng)濟(jì)性、耐久性和安全性的考慮。
性能
聚丙烯(PP)比重為0.91g/cm3,是常見(jiàn)聚合物中最輕的,而聚酯比重為1.38g/cm3,是聚丙烯的1.5倍,相同克重的織物,聚丙烯土工布單位面積內(nèi)的聚合物,也就是纖維實(shí)際體量更多,相應(yīng)物理性能更好,加筋、防護(hù)、反濾等功能更優(yōu)。
特別是聚丙烯長(zhǎng)絲針刺土工布,相同克重條件下,其撕破強(qiáng)力分別是聚酯短纖土工布的2.5-2.6倍,是聚酯長(zhǎng)絲布的1.5-1.7倍,它的頂破強(qiáng)力要比聚酯短纖針刺布高80-90%,比聚酯長(zhǎng)絲針刺布高20-30%
經(jīng)濟(jì)性
國(guó)際社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)及工程進(jìn)行設(shè)計(jì)可以使用均采用強(qiáng)力規(guī)格,而我國(guó)企業(yè)均以土工布克重為規(guī)格,但是,這種發(fā)展局面我們正在不斷發(fā)生變化改變,我國(guó)2008年修訂的GB/T17638短纖布標(biāo)準(zhǔn)均將布規(guī)格不同型號(hào)修改為以強(qiáng)力規(guī)格,這種特殊情況下,聚丙烯布的經(jīng)濟(jì)性就得以充分顯現(xiàn)。
兩種土工織物(400克/平方米)常用于水利工程
PET 20-6-400
PP 20-6-300
其中,我國(guó)部分巖土工程已經(jīng)逐步采用了國(guó)際做法,例如,2015年制定的HM5006-2015《民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)水泥混凝土道面面層施工技術(shù)規(guī)范》中,隔離層土工布力學(xué)指標(biāo)為固定值≥5.5KN,而對(duì)布克重的要求則為一個(gè)較大的范圍指標(biāo)(100-160g/m2)
遺憾的是,在我國(guó)大部分工程中,仍然習(xí)慣于按重量來(lái)設(shè)計(jì)和使用土工織物,規(guī)范的執(zhí)行和落實(shí)仍有待加強(qiáng)。
耐酸堿性
用于土力工程的土工合成材料必須首先滿足不同巖土工程環(huán)境的酸堿條件,聚酯材料顯然不具備適應(yīng)各種酸堿環(huán)境的能力,聯(lián)邦公路管理局(FHWA-RRB-設(shè)計(jì)和建造加固擋土墻和加固土坡的指南指出,PET 易于水解,水解和纖維分解在堿性條件下或在大量水存在下加速,建議僅在酸堿度 < 9的環(huán)境中使用
但實(shí)際工程中大多數(shù)情況下存在偏酸堿環(huán)境。
1、 巖土環(huán)境本身的酸堿性
自然資源條件的酸堿性是首先要進(jìn)行考慮的因素,鹽漬地區(qū)土壤、火山灰反應(yīng)土壤、海灘、戈壁灘、由巖石(礫石)等天然的酸堿以及環(huán)境等,鹽漬土壤系統(tǒng)里面主要含有中國(guó)大量氯鹽、硫酸鹽和碳酸鹽,能發(fā)生鹽脹現(xiàn)象,影響企業(yè)工程的質(zhì)量和壽命,通常我們需要用一個(gè)復(fù)合土工膜具有隔離,使用傳統(tǒng)聚丙烯復(fù)合膜是最好的選擇
2、人為構(gòu)造的酸堿性
一方面,利用環(huán)境本身,如垃圾填埋場(chǎng)、尾礦等環(huán)保工程,滲濾液具有很強(qiáng)的酸堿性
另一方面,工程材料如水泥、粉煤灰、石灰等建筑材料都是堿性物質(zhì),所以路基與水泥或粉煤灰穩(wěn)定碎石等結(jié)構(gòu)層接觸的環(huán)境應(yīng)使用聚丙烯材料。
安全性
聚酯本身無(wú)毒,但是其水解后的單體對(duì)苯二甲酸和乙二醇是具有一定毒性的物質(zhì),雖然水解緩慢,毒性有限,但大量資金使用過(guò)程中仍然存在會(huì)對(duì)水體進(jìn)行安全問(wèn)題造成嚴(yán)重影響
基于以上因素,國(guó)外巖土工程絕大多數(shù)采用聚丙烯布。近年來(lái),我國(guó)一些巖土工程也在規(guī)范土工布的材料,如高鐵無(wú)砟軌道隔離層布明確采用聚丙烯針刺布。隨著規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善,在巖土工程中普遍使用聚丙烯布是大勢(shì)所趨。
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