为什么聚丙烯土工布经常用于岩土工程?

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为什么聚丙烯土工布经常用于岩土工程?

山东茂隆新材料科技有限公司 2023-04-20 2081


为什么聚丙烯土工布经常用于岩土工程呢?今天小编来聊一聊,下面一起看看吧。

为什么聚丙烯土工布经常用于岩土工程?  第1张

据国外机构调查,全球土工织物88%(按产值)为聚丙烯材质,聚酯仅占4%,根据NGS(北欧地区土工材料认证机构)公示的102款土工合成材料,其中87款为聚丙烯材料,10款为聚酯材料,5款为聚乙烯产品,其中非织造土工布均为聚丙烯材料。

显然,这与我国使用聚丙烯土工织物不同,我国绝大多数非织造土工织物用于聚酯,那么为什么绝大多数国外土力工程使用聚丙烯布?经过研究,国外在岩土工程中使用聚丙烯布主要是基于性能、经济性、耐久性和安全性的考虑。

性能

聚丙烯(PP)比重为0.91g/cm³,是常见聚合物中最轻的,而聚酯比重为1.38g/cm³,是聚丙烯的1.5倍,相同克重的织物,聚丙烯土工布单位面积内的聚合物,也就是纤维实际体量更多,相应物理性能更好,加筋、防护、反滤等功能更优。

特别是聚丙烯长丝针刺土工布,相同克重条件下,其撕破强力分别是聚酯短纤土工布的2.5-2.6倍,是聚酯长丝布的1.5-1.7倍,它的顶破强力要比聚酯短纤针刺布高80-90%,比聚酯长丝针刺布高20-30%

经济性

国际社会标准及工程进行设计可以使用均采用强力规格,而我国企业均以土工布克重为规格,但是,这种发展局面我们正在不断发生变化改变,我国2008年修订的GB/T17638短纤布标准均将布规格不同型号修改为以强力规格,这种特殊情况下,聚丙烯布的经济性就得以充分显现。

两种土工织物(400克/平方米)常用于水利工程

PET 20-6-400

PP  20-6-300

为什么聚丙烯土工布经常用于岩土工程?  第2张

其中,我国部分岩土工程已经逐步采用了国际做法,例如,2015年制定的HM5006-2015《民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》中,隔离层土工布力学指标为固定值≥5.5KN,而对布克重的要求则为一个较大的范围指标(100-160g/m²)

遗憾的是,在我国大部分工程中,仍然习惯于按重量来设计和使用土工织物,规范的执行和落实仍有待加强。

耐酸碱性

用于土力工程的土工合成材料必须首先满足不同岩土工程环境的酸碱条件,聚酯材料显然不具备适应各种酸碱环境的能力,联邦公路管理局(FHWA-RRB-设计和建造加固挡土墙和加固土坡的指南指出,PET 易于水解,水解和纤维分解在碱性条件下或在大量水存在下加速,建议仅在酸碱度 < 9的环境中使用

但实际工程中大多数情况下存在偏酸碱环境。

1、 岩土环境本身的酸碱性

自然资源条件的酸碱性是首先要进行考虑的因素,盐渍地区土壤、火山灰反应土壤、海滩、戈壁滩、由岩石(砾石)等天然的酸碱以及环境等,盐渍土壤系统里面主要含有中国大量氯盐、硫酸盐和碳酸盐,能发生盐胀现象,影响企业工程的质量和寿命,通常我们需要用一个复合土工膜具有隔离,使用传统聚丙烯复合膜是最好的选择

2、人为构造的酸碱性

一方面,利用环境本身,如垃圾填埋场、尾矿等环保工程,渗滤液具有很强的酸碱性

另一方面,工程材料如水泥、粉煤灰、石灰等建筑材料都是碱性物质,所以路基与水泥或粉煤灰稳定碎石等结构层接触的环境应使用聚丙烯材料。

安全性

聚酯本身无毒,但是其水解后的单体对苯二甲酸和乙二醇是具有一定毒性的物质,虽然水解缓慢,毒性有限,但大量资金使用过程中仍然存在会对水体进行安全问题造成严重影响

基于以上因素,国外岩土工程绝大多数采用聚丙烯布。近年来,我国一些岩土工程也在规范土工布的材料,如高铁无砟轨道隔离层布明确采用聚丙烯针刺布。随着规范和标准的不断完善,在岩土工程中普遍使用聚丙烯布是大势所趋。

为什么聚丙烯土工布经常用于岩土工程?  第3张

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