土工合成材料分類(lèi)
作者:路銘工程材料 日期:2019-11-7 15:09:54 文章來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)編輯
近代土工合成材料的發(fā)展,是建立在合成材料—塑料、合成纖維和合成橡膠發(fā)展基礎(chǔ)之上的。1870年美國(guó)W.John和I.S.Hyatt發(fā)明了一種用硝化纖維加入樟腦增塑劑制成的塑料—“賽璐珞”。1908年Leo Baekeland研制了酚醛塑料。20世紀(jì)50年代前,聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚酰胺(Nylon)、聚酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)相繼問(wèn)世。隨著各種塑料的研制成功,各種類(lèi)型的合成纖維也陸續(xù)投入生產(chǎn)。
大約在20世紀(jì)30年代之后,土工合成材料開(kāi)始應(yīng)用于各種土工建筑中?,F(xiàn)代土工合成材料的應(yīng)用是以1958年R.J.Barret在美國(guó)佛羅里達(dá)州利用聚氯乙烯織物作為海岸塊石護(hù)坡的墊層工程為開(kāi)端的,這種土工合成材料主要以機(jī)織型有紡織物為主。但由于有紡?fù)凉た椢锏膹?qiáng)度具有較強(qiáng)的方向性,同時(shí)價(jià)格較高,到20世紀(jì)60年代末非織造型無(wú)紡織物(無(wú)紡布)在歐洲出現(xiàn)并大大促進(jìn)了土工合成材料的應(yīng)用和發(fā)展。無(wú)紡?fù)凉た椢锖芸鞆臍W洲傳播到美洲、非洲和澳洲,后傳播到亞洲。為了更好地滿(mǎn)足不同工程的需要,以合成聚合物為原料的各種土工合成材料,如土工膜、土工網(wǎng)、土工格柵、三維土工網(wǎng)墊和土工格室等紛紛問(wèn)世,并得到快速發(fā)展,被譽(yù)為繼磚石、木材、鋼鐵、水泥之后的第五大工程建筑材料。
為了對(duì)土工合成材料合理分類(lèi),1977年J.R Giroud與J. Perfetti率先把透水的聚合物材料稱(chēng)為“土工織物” (Geotextile),不透水的聚合物材料稱(chēng)為“土工膜” (Geomembrane)。隨著以合成聚合物為原料的其它類(lèi)型土工合成材料紛紛問(wèn)世,已經(jīng)超出了“織物”和“膜”的范疇。1983年J.E.Fluet建議使用“土工合成材料(geosynthetics)”概括各種類(lèi)型的材料。后來(lái),國(guó)際土工織物學(xué)會(huì)提出了土工織物、土工膜及其相關(guān)產(chǎn)品(geotextile, geomembranes and related products)的分類(lèi)體系。1983年J.R Giroud提出一種土工合成材料的分類(lèi)方式,即把土工織物分為四類(lèi)(針織物、機(jī)織物、無(wú)紡織物和復(fù)合織物),相關(guān)產(chǎn)品分為六類(lèi)(條帶編織物、土工墊、土工網(wǎng)、土工格柵、泡沫塑料和復(fù)合材料)。但這一分類(lèi)未能納入土工膜,用土工織物相關(guān)產(chǎn)品也不確切。土工合成材料世界(Geosynthetics world)把土工合成材料細(xì)分為五類(lèi),即土工織物(機(jī)織、無(wú)紡或非織造)、土工膜、土工格柵、土工網(wǎng)、土工排水材料和土工復(fù)合材料。這一分類(lèi)體系拋棄了以土工織物為主體的思路,為建立新的分類(lèi)體系奠定了基礎(chǔ)。
目前,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)—《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GBT 50290-2014)仍延續(xù)了98版國(guó)標(biāo)的分類(lèi)方法,將土工合成材料分為四大類(lèi)(如圖所示):土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料。
土工合成材料的分類(lèi)(《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GBT 50290-2014))
近年來(lái),隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展,土工合成材料的種類(lèi)及應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展,現(xiàn)有的土工合成材料分類(lèi)體系尚需進(jìn)一步完善。目前,土工格柵、土工格室、土工網(wǎng)、聚苯乙烯泡沫塑料等土工合成材料已廣泛應(yīng)用到不同領(lǐng)域的工程實(shí)際中,將其歸類(lèi)到土工特種材料不盡合理。