土工膜用途

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土工膜與混凝土、粘土、鋼板襯砌等幾種防水材料相比，有以下幾個(gè)弱點(diǎn)：

（1）容易破裂，土工膜是一種高分子化合物的柔性材料，強(qiáng)度低，厚度也比較薄，因此容易破裂。造成破裂的原因有：①在施工過程中受損破裂；②被土石料中的石塊等尖硬物刺破或頂破；③由于設(shè)計(jì)選擇不當(dāng)或沒有局部約束被過大的水壓力擊穿；④鋪設(shè)在支承土與混凝土面板之間的土工薄膜由于溫度脹縮、重力、土體位移、浪擊和水位變化的因素，可能引起界面滑動(dòng)，土工薄膜將承受過度伸長(zhǎng)、撕裂或擦傷；⑤斜面上用土和混凝土板保護(hù)土工薄膜的情況，當(dāng)水位驟降，土中孔隙水應(yīng)力與庫水位失去平衡，土體失穩(wěn)而滑動(dòng)。⑥建筑物過大的變形或不均勻沉降而導(dǎo)致破裂；⑦由于保護(hù)層薄或埋深淺，特別是用于渠道防滲時(shí)，被人畜或植物根系弄破。這些問題很容易發(fā)生，但又是可以避免的。

（2）容易脆裂，土工膜在低溫環(huán)境下，性能惡化，容易脆裂。這方面可通過選擇耐低溫的品種或增加保護(hù)層厚度解決，一般也不成問題。

（3）老化問題，土工膜在接觸陽光、冷熱氣候、臭氧的條件下，將較快老化而失去性能。不過埋在水中或處于水下，不接觸這些因素，其老化還是相當(dāng)慢的。目前對(duì)土工膜的使用壽命，還沒有一個(gè)確切的規(guī)定，試驗(yàn)研究和實(shí)測(cè)資料都表明，在正常的保護(hù)條件下，其壽命可達(dá)50～100年。

（4）化學(xué)腐蝕，土工膜遇上某些化學(xué)物質(zhì)，如酸性、堿性液體，或礦物油，可能會(huì)被腐蝕破壞。不過在一般的工程應(yīng)用中，不接觸這些物質(zhì)因而不必?fù)?dān)心。但在用于封閉廢棄的固體或液體時(shí)，則應(yīng)考慮這方面的問題。

力學(xué)性能指標(biāo)，針對(duì)土工膜在設(shè)計(jì)和施工中所受荷載性質(zhì)不同，其力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)分為下列幾種：抗拉強(qiáng)度、握持強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、脹破強(qiáng)度、CBR頂破強(qiáng)度、圓球頂破強(qiáng)度、刺破強(qiáng)度等。在前3項(xiàng)強(qiáng)度試驗(yàn)中，試樣均為單向受力，其縱向和橫向強(qiáng)度需分別測(cè)定；而后4項(xiàng)強(qiáng)度的試驗(yàn)都表示土工膜抵抗外部沖擊荷載的能力，其共同特點(diǎn)是試樣均為圓形，用環(huán)形夾具將試樣夾制住，承受軸對(duì)稱荷載，縱橫雙向同時(shí)受力。在上述眾多力學(xué)指標(biāo)中，最基本的是抗拉強(qiáng)度。

①抗拉強(qiáng)度和延伸率，為單向拉伸。縱向和橫向抗拉強(qiáng)度表示土工膜在縱向和橫向單位寬度范圍能承受的外部拉力，其對(duì)應(yīng)抗拉強(qiáng)度的應(yīng)變?yōu)橥凉つさ难由炻?，用百分?jǐn)?shù)（%）表示?？估瓘?qiáng)度是力學(xué)性能中的重要指標(biāo)，用于產(chǎn)品質(zhì)量控制。聚合物土工膜拉斷時(shí)的極限延伸率可達(dá)到150%～900%。加筋土工膜的最大抗拉強(qiáng)度高達(dá)10～30KN/m。

②握持強(qiáng)度，是反映土工膜在挾持情況下分散集中荷載的能力，經(jīng)常用作土工膜的質(zhì)量控制。試驗(yàn)時(shí)僅1/3試樣寬度被夾持，進(jìn)行快速拉伸。土工膜對(duì)集中荷載的擴(kuò)散范圍越大，則握持強(qiáng)度越高，單位為N。

③撕裂強(qiáng)度，是土工膜沿某一裂口或切口蔓延過程中的最大拉力，單位為N。

④脹破強(qiáng)度、CBR頂破強(qiáng)度、圓球頂破強(qiáng)度、刺破強(qiáng)度，這四個(gè)強(qiáng)度都表示土工膜抵抗外部沖擊荷載的能力。其差別是試驗(yàn)時(shí)試樣尺寸、加荷方式不同，脹破強(qiáng)度單位為kPa,其它3項(xiàng)強(qiáng)度單位為N。水力脹破試驗(yàn)是確定土工膜平鋪在孔洞上的抗拉強(qiáng)度，以模擬實(shí)際情況。圓球頂破試驗(yàn)是量測(cè)土工膜的局部頂破強(qiáng)度，是土工膜的基本特性指標(biāo)之一。CBR試驗(yàn)是模擬土工膜鋪設(shè)在軟基和密實(shí)的粗粒料間，土工膜所能承受的應(yīng)力。水力刺破試驗(yàn)是量測(cè)土工膜支承在帶有尖銳棱角的支承物上時(shí)的刺破強(qiáng)度。

土工膜是一種由高聚合物制成的透水性極小的土工合成材料。根據(jù)原材料不同，可分為聚合物和瀝青兩大類。為滿足不同強(qiáng)度和變形需要，又有不加筋和加筋的區(qū)別。聚合物膜在工廠制造，瀝青膜則大多在現(xiàn)場(chǎng)制造。

國(guó)內(nèi)外制造土工膜的基本材料大致可分為如下幾種：

（1）熱塑性材料：如聚氯乙烯（PVC）、耐油聚氯乙烯（PVC-OR）等；

（2）結(jié)晶熱塑性材料：如低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）等；

（3）彈性材料：如二烯一異丁烯橡膠（IIR）、氯丁橡膠（CR）、環(huán)氧丙烷橡膠（CV）等；

（4）熱塑性彈性材料：如氯化聚乙烯（CPE）、氯磺聚乙烯（CSPE）、氯化聚乙烯熔合物（CPE-A）等；

（5）瀝青和樹脂：如瀝青、煤焦油瀝青、改性瀝青、環(huán)氧樹脂和丙烯樹脂等。