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土工布

土工布,又称土工织物,它是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料。土工布是新材料土工合成材料其中的一种,成品为布状,一般宽度为4-6米,长度为50-100米。土工布分为有纺土工布和无纺长丝土工布。

土工布

基本信息:

  1. 外文名称:Geotextile

  2. 别称:土工织物

  3. 作用:过滤、排水、隔离、加筋、养护等

  4. 材料:合成纤维

    特点:

1、强力高,由于使用塑料纤维,在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长。

2、耐腐蚀,在不同的酸碱度的泥土及水中能长久地耐腐蚀。

3、透水性好 在纤维间有空隙,故有良好的渗水性能。

4、抗微生物性好 对微生物、虫蛀均不受损害。

5、施工方便,由于材质轻、柔,故运送、铺设、施工方便。

6、规格齐全: 幅宽可达9米。是目前国内最宽产品,单位面积质量:100-1000g/㎡

作用:

1、隔离

利用涤纶短纤针刺土工布对具有不同物理性质(粒径大小、分布、稠度及密度等)的建筑材料(如土体与沙粒、土体与混凝土等)进行隔离。使两种或多种材料间不流失,不混杂,保持材料的整体结构和功能,使构筑物载承能力加强。

2、过滤(反滤)

当水由细料土层流入粗料土层时,利用涤纶短纤针刺土工布良好的透气性和透水性,使水流通过,而有效地截流土颗粒,细沙、小石料等,以保持水土工程的稳定。

3、排水

涤纶短纤针刺土工布具有良好的导水性能,它可以土体内部形成排水通道,将土体结构内多余液体和气体外排。

4、加筋

利用涤纶短纤针刺土工布增强土体的抗拉强度和抗变形能力,增强建筑结构的稳定性,以改善土体质量。

5、防护

水流对土体冲刷时,有效的将集中应力扩散,传递或分解,防止土体受外力作用而破坏,其保护土壤。

6、防穿刺

与土工膜结合成为复合防水防渗材料,起到防穿刺的作用。抗拉强度高、渗透性好、透气性能、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀、不虫蛀。涤纶短纤针刺土工布是一种应用广泛的土工合成材料。广泛用于铁路路基的加筋、公路路面的养护、运动馆、堤坝的防护、水工建筑的隔离、遂洞、沿海滩涂、围垦、环保等工程。

分类:

土工布具有过滤、排水、隔离、加筋、防护作用,具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀的特性。土工合成材料的应用起源于二十世纪五十年代,国内的土工布是国家的八五计划之一,我国于1998年颁布了《土工合成材料短纤针刺非织造土工布》(GB/T17638-1998)标准,目前土工布已经在多个领域得到了广泛应用。

土工布主要有以下三个系列: 

1、针刺无纺土工布,规格100g/m2-600g/m2之间任意选择,主要原材料是采用涤纶短纤或丙纶短纤,通过针刺法制成,主要用途是:江、海、 湖河堤的护坡,围海造田、码头、船闸防汛抢险等工程,是通过返滤起到水土保持和防止管涌的有效途径。

2、针刺无纺布与PE膜复合土工布,规格有一布一膜,二布一膜,幅宽可做6米、5米、4米、3米、2米、1米,主要原材料是要用涤纶短纤维针刺无纺布,PE膜通过复合而成,主要用途是防渗,适用于铁路,高速公路、隧道、地铁、机场等工程。

3、无纺与有纺复合土工布,品种有无纺与丙纶长丝机织复合,无纺与塑料编织复合,适用于基础加固,调整渗透系数的基础工程设施。 特点: 重量轻、成本低、耐腐蚀、具有反滤、排水、隔离、增强等优良性能。

用途: 广泛用于水利、电力、矿井、公路和铁路等土工工程:

l、土层分离的过滤材料;

2、水库、矿山选矿的排水材料,高层建筑地基的排水材料;

3、江河堤坝、护坡的防冲刷材料;

4、铁路、公路、机场跑道路基的补强材料,沼泽地带修路的加固材料;

5、防霜、防冻的保温材料;

6、沥青路面的防裂材料。

土工布

短纤土工布:


短纤针刺土工布是以短纤维为原材料,采用梳理铺网设备有针刺设备加工而成。特性:产品具有耐酸碱、耐腐蚀、耐老化、强度高、尺寸稳定、过滤性好等优良性能。

用途:主要作用为工程的增强、隔离、反滤、排水、广泛用于水利、公路、铁路等领域。

短纤土工布测试指标

规格(g/m²)

项目

100

150

200

250

300

350

400

450

500

600

800

备注

单位面积质量偏差(%)

-8

-8

-8

-8

-7

-7

-7

-7

-6

-6

-6

-

厚度≥(mm)

0.9

1.3

1.7

2.1

2.4

2.7

3.0

3.3

3.6

4.1

5.0

-

幅宽偏差(%)

-0.5

-

断裂强力≥(kN/m)

2.5

4.5

6.5

8.0

9.5

11.0

12.5

14.0

16.0

19.0

25.0

纵横向

断裂伸长率(%)

25-100

CBR顶破强力≥(kN)

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.4

2.7

3.2

4.0

-

等效孔径090(095)mm

0.07-0.2

-

垂直渗透系数(cm/s)

Kx(10-10)

K=1.0-9.9

撕破强力≥(kN)

0.08

0.12

0.16

0.20

0.24

0.28

0.33

0.38

0.42

0.46

0.60

纵横向


   防渗土工布:


防渗土工布以塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布复合而成的土工防渗材料,它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。国内外防渗应用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE),它们是一种高分子化学柔性材料,比重较小,延伸性较强,适应变形能力高,耐腐蚀,耐低温,抗冻性能好。其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道,以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形;而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料,通过针刺或热粘成形,具有较高的抗拉强度和延伸性,它与塑料薄膜结合后,不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力,而且由于无纺布表面粗糙,增大了接触面的摩擦系数,有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时,它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性,不怕酸、碱、盐类的侵蚀。

防渗土工布机能:

土工布具有良好的导水性能,它可以土体内部形成排水通道,将土体结构内多余液体和气体外排。

有效的将集中应力扩散,传递或分解,防止土体受外力作用而破坏。

防止上下层砂石、土体及混凝土之间混杂。

高透水性-在土水的压力下,仍能保持良好的透水性

施工简单-重量轻,使用方便,施工简单

防渗土工布的说法,还有不少人在使用。其实,防渗用的材料,其更合适的归类应该是复合土工膜。所以有这一名称,这是历史的原因。土工布用于岩土工程中,解决了许多原来工程不能解决的问题,也为许多问题的解决带来简单的新方法。而土工布复合防渗的塑料薄膜后,用来起防渗作用,所以开始称为防渗土工布

防渗土工布特点:

抗穿刺强度高,摩擦系数大

耐老化性能好,适应环境温度范围大

优良的抗排水性能

适用于水利、化工、建筑、交通、地铁、隧道、垃圾处理场等工程

复合土工布:


产品品种:一布一膜、两布一膜、多布多膜等。

产品特性:集防渗排水于一体、强度高、摩擦系数大、耐穿刺、耐老化、耐酸碱、防止水土流失。

复合土工膜施工

复合土工膜是在薄膜的一侧或两侧贴上土工布,形成复合土工膜。其形式有一布一膜、二布一膜、两膜一布等。

土工布作为土工膜的保护层,使保护防渗层不受损坏。为减少紫外线照射,增加抗老化性能,采用埋入法铺设。

施工中,首先要用料径较小的砂土或粘土找平基面,然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧,两端埋入土体部分呈波纹状,最后在所铺的土工膜上用细砂或粘土铺一层10cm左右过度层。砌上20-30cm块石(或砼预制块)作防冲保护层。施工时,应尽力避免石块直接砸在土工膜上,边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固,连接部位要涂刷乳化沥青(厚2mm)粘接,以防该处发生渗漏。

施工注意事项:

(1)使用须采用埋入式:覆盖厚度不宜小于30cm

(2)整修防渗系统应有:垫层、防渗层,过渡层、保护层组成。

(3)土体要坚实,避免不均匀沉陷,裂纹,防渗范围内的草皮、树根要清除。与膜接触面铺设粒径小的沙土或粘土作防护层。

(4)铺设时土工膜不要拉得太紧,两端埋入土体部分成波纹状较好,特别是与刚性材料锚固时,应留有一定的伸缩量。

(5)施工时,应避免石块,重物直接砸在土工膜上,边施工,边铺设膜,边覆盖保护层。

复合土工膜的接缝

复合土工膜的接缝处理是一个关键工序,直接影响防渗效果。一般接缝方式有:①搭接:搭接宽度宜大于15cm;②热焊:宜于稍厚的土工膜基材,焊缝搭接宽度不小于5CM.(不推荐胶接,长时间水浸泡易开胶,防渗效果差.)

接缝注意事项:

(1)复合土工膜的接缝处理是施工的关键程序,直接影响工程运行寿命,据质量检测表明,采用热焊方法比较理想。(也可用专用胶粘接)热焊方法是PE土工膜相接的表面加热处理,使之表面熔化,然后通过压力使之融合成一体,

(2)土工膜沿一定方向铺设,土工膜两边均预留一定PE膜与PET不粘合层,铺设时要调整好每个单元土工膜走向,以便于两个单元土工膜的焊接。、

(3)土工膜铺设后,要用砂袋压住,以防风动,边缘接缝处要求不能有污物、水分、尘土等。

(4)焊接前要调整好接缝处两幅边PE单膜,使之搭接一定的宽带,且平整、无折皱。

(5)焊接时,要具有一定经验的技术人员焊接,焊接使用专用焊接机进行焊接。要调整好温度和速度,(也可胶粘接)。

聚酯长丝土工布:


聚酯长丝土工布是采用聚酯办法经纺丝针刺固结直接制成,产品规格从 80-800g/m 2 任意选择,它是岩土工程和土木工程中应用的一种土工合成材料,是通过聚酯长丝成网和固结的方法制成,其纤维排列成三维结构。除了具有良好的力学性能外,还具有良好的纵横向排水性能和良好的延伸性能及较高的耐生物、耐酸碱、耐老化等化学稳定性能。同时,还具有较宽的孔径范围、曲折的孔隙分布、

优良的渗透性能和过滤性能.聚酯长丝土工布已普遍应用于基础设施建设领域,逐步被应用于更广泛的领域。

长丝土工布特性:

强度--同等克重规格下,各向拉伸强度均高于其它针刺无纺布。

抗紫外线光照--具有极高的抗紫外线能力。

耐极高温性能--耐高温达230℃,高温下仍保持结构完整及原有的物理性能。

渗透性及平面排水性--长丝土工布较厚且是针刺成型的,具有良好的平面排水和垂直透水性,多年后仍能保持此性能。

耐蠕变性--长丝土工布耐蠕变性优于其它土工布,因此长效性好。它能耐土中常见化学物质的侵蚀以及耐汽油、柴油等的腐蚀。延展性--土工布在一定应力下有很好的延伸率,使之能适应凹凸不平的不规则基面。

聚酯长丝土工布也叫长丝无纺土工布/涤纶无纺土工布/长丝纺粘针刺土工布/长丝透水土工布/根据用途也可以叫透水土工布/和聚乙烯复合做防水用也可以叫做-防水土工布。防水土工布技术指标一般只计算布的强度,膜的强度忽略不计!防水土工布(复合土工膜)国家标准GB/T17642-2008。

聚酯长丝土工布测试指标

项目

规格

100

150

200

250

300

350

400

450

500

600

800

备注

单位面积质量偏差%

-6

-6

-6

-5

-5

-5

-5

-5

-4

-4

-4

-

厚度.mm.≥

0.8

1.2

1.6

1.9

2.2

2.5

2.8

3.1

3.4

4.2

5.5

-

幅宽偏差.%

-0.5

-

断裂强力,KN/m≥

4.5

7.5

10.0

12.5

15.0

17.5

20.5

22.5

25.0

30.0

40.0

纵横向

断裂伸长率≤(%)

4040-80

CBR顶破强力,KN≥

0.8td>

1.4

1.8

2.2

2.6

3.0

3.5

4.0

4.7

5.5

7.0


等效孔径090(095),mm

0.07-0.2


垂直渗透系数,cm/s

Kx(10-10),K=1.0-9.9

K=1.0-9.9

撕破强力,KN≥

0.14

0.21

0.28

0.35

0.42

0.49

0.56

0.63

0.70

0.82

1.10

纵横向

聚酯长丝土工布用途

水利工程堤坝及护坡的反滤,渠道的隔离、防渗;

公路、铁路、机场跑道的基础隔离、反滤、排水、土坡、挡土墙及路面加筋、排水;

港口工程 的软基处理,海滩围堤、海港码头及防波堤加筋、排水;

历史发展:

国外对土工布的应用早在60年代就已开始,美国是世界上土工布消费大国家,它在90年代初对其年用量就在3亿㎡以上,近几年用量达到7亿㎡。欧洲和日本的土工布也得到较快发展,欧洲土工布近几年的年用量也在4亿㎡左右,其中纺粘法非织造布占非织造土工布的60%左右;日本在90年代中期以后对土工布的应用有显著的增长。日本非织造土工布中以纺粘法用量,约占非织造土工布总量的60%,而且主要是PET纺粘布。

我国的土工布起步于80年代初,但当时的用量极少,只是试验性的应用。直到1998年特大洪水引起政府的重视,建筑部门把对土工布的应用列入到设计规范中去,并制定了相关的国家标准,土工布才真正得到重视和发展。目前我国土工布的用量已超过3亿m2,非织造土工布占总量比重达到40%左右。我国土木工程建设具有巨大潜在市场,其潜力决不低于美国用量的7~8亿m2。专家测算,我国土工布在今后15年仍将以双位数增长,其中增长速度较快的是PET纺粘长丝土工布。

在"十五"及至"十一五"计划期间,我国规划在水利、电力、交通、环境保护、江河治理等各项工程上的投资巨大,包括水利建设、南水北调工程、电力投资、公路和铁路建设、环境工程建设,还有港口、机场、垃圾处理、江河湖海治理、治沙等等工程,投资计达上万亿元。中国在今后10年或更长时间,将会有更多的基础设施工程要建设,对土工布的需求也将会越来越多,中国将成为世界土工合成材料的营销市场。

土工布

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