土工膜延緩老化的措施:了解了高分子聚合物產(chǎn)生老化的內(nèi)在和外界因素,從而可以采用對(duì)應(yīng)措施,減緩老化過(guò)程。通常采用下列方法:
(1)物理防護(hù),如涂漆、鍍金屬及用防老化劑溶液浸涂等方法。
(2)改進(jìn)聚合、后整理及成理加工工藝。由于聚合物在聚合過(guò)程中將產(chǎn)生不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)、催化劑殘留物、低分子量聚合物等老化弱點(diǎn),因此需改進(jìn)聚合工藝,盡量減少這些老化弱點(diǎn),以提高聚合物的穩(wěn)定性,延緩老化過(guò)程。
(3)改性,改性就是用共聚、共混、接技、嵌段、增強(qiáng)等方法改善高分子聚合物的性能,使纖維的性能得到quan面大幅度的提高,以適應(yīng)不同的需要。
(4)在運(yùn)輸過(guò)程土工膜成品應(yīng)有較好避光隔熱、避氧作用的包裝或覆蓋。儲(chǔ)藏時(shí)應(yīng)放置在室內(nèi),避免光、氧、熱的作用,露天存放最多不超過(guò)15d。
(5)在原材料中加入防老化劑,抑制光、熱、氧等外界因素對(duì)材料的作用,如摻適量的抗氧劑、光穩(wěn)定劑和深色碳黑等。由于老化的過(guò)程是高聚物在外界條件影響下產(chǎn)生游離基,隨后帶來(lái)鏈斷裂和鉸鏈,因此,防老化就必須抑制游離基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。要抑制這種反應(yīng),可添加一種穩(wěn)定劑(防老化劑),使游離基消滅或使活潑的游離基變?yōu)楸容^穩(wěn)定的游離基,從而使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中斷。目前使用的防老化劑有以下四種:①游離基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)抑制劑;②過(guò)氧化物分解劑;③紫外線吸收劑;④與鹵化氫作用的穩(wěn)定劑。上述四類防老化劑通常不是單獨(dú)使用,而是使兩種以上的化合物組合起來(lái),發(fā)揮其“協(xié)同效應(yīng)”,這樣所起的穩(wěn)定效果就更顯著。
(6)在工程中采用防護(hù)措施,如盡量縮短材料在日光中的暴露時(shí)間,用粘土(要求厚度在30cm以上)或深水覆蓋等。老化破壞程度常以材料的某物理力學(xué)量的變化率來(lái)反映,例如材料抗拉強(qiáng)度的損失或延伸率的變化等。
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。
由于土工薄膜在工程中可能遇到以上幾個(gè)問題,因此,要正確設(shè)計(jì),精心施工,保證土工膜良好地工作。同時(shí)也可根據(jù)不同情況在土工薄膜上面或下面,或者上、下兩面加以保護(hù),將土工薄膜與針刺土工織物通過(guò)擠壓、滾壓或噴涂等工藝制成整體結(jié)構(gòu)的復(fù)合土工薄膜,其土工織物能起到排水排氣以及緩沖受力的作用,并能彌補(bǔ)薄膜自身強(qiáng)度之不足,又能改善接觸界面的摩擦特性。它與單一土工薄膜相比具有以下優(yōu)點(diǎn):①提高了土工薄膜的抗拉、抗撕裂、抗頂破及抗穿刺等力學(xué)強(qiáng)度;②在相同應(yīng)力作用下,伸長(zhǎng)率有所減小,模量增大;③趨于各向同性,能避免在物理?xiàng)l件和溫度變化時(shí)所產(chǎn)生某個(gè)方向上的過(guò)量收縮和移動(dòng);④易于避免下層土體凍融時(shí)土工薄膜的損壞;⑤易于壓力均布,避免應(yīng)力局部集中;⑥易于消散土工薄膜與土體接觸面上的孔隙水應(yīng)力及浮托力;⑦改善土工薄膜的摩擦性能,增加其穩(wěn)定性。因此,復(fù)合土工膜改善了薄膜的工程性能,簡(jiǎn)化施工程序,保證施工質(zhì)量。目前工程中大多采用復(fù)合土工膜作防滲材料。
土工膜是一種柔性防滲材料,具有可靠的防滲功能。防滲是土工合成材料應(yīng)用最早的,也是目前最為廣泛的功能之一。土工膜可用于水庫(kù)庫(kù)盤防滲、土石壩的直立防滲墻或傾斜防滲層、閘壩的上游防滲鋪蓋、混凝土壩的擋水面防滲層、瀝青混凝土面板或混凝土面板堆石壩的防滲層、尾礦壩的初期壩防滲層、渠道防滲、污水防滲和危險(xiǎn)性廢物堆場(chǎng)的封閉等等。土工膜用于水利防滲工程,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,防滲效果好,節(jié)省工程造價(jià),加快工期等顯著優(yōu)點(diǎn)。只要正確設(shè)計(jì),精心施工,就可保證安全可靠地運(yùn)行,宜于在我國(guó)大力推廣。