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土工膜初是從石油瀝青得到的高分子聚合物,這種材料包攬了當(dāng)時科技的精髓。隨著石油工業(yè)的發(fā)展,許多從石油中提取出來的新材料也都有了新的用途,給予了石油更多的用途,在整個過程中,土工膜各項(xiàng)指標(biāo)逐漸發(fā)展,為土工膜的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。新型土工膜使用壽命提升,抗拉能力也有所提升,這些都為實(shí)際工程提供了便利。一九三零~一九四零年之間,人類在游泳池防滲中先使用了聚氯乙烯膜,這個階段基本上是人們廣泛應(yīng)用土工合成材料的開始;一九五三年,在渠道防滲中人們又借鑒了日本游泳池防滲的成功經(jīng)驗(yàn),再次使用了聚氯乙烯膜對進(jìn)行防滲處理;19世紀(jì)50年代后,渠道、水庫和土石壩等工程使用塑料薄膜材料進(jìn)行防滲已成為一種普遍現(xiàn)象。一般情況下,土工膜大致有兩類:瀝青土工膜和聚合物土工膜。為保證土工膜在工程應(yīng)用中不會造成工程事故,通常對其進(jìn)行加筋和不加筋或組合處理。制造土工膜的原材料較多,可分為以下幾類
(1)化學(xué)混類:將二種或二種以上的高分子混合,如氯磺化聚乙烯( CSPE )。
(2)生產(chǎn)瀝青和環(huán)氧樹脂,如改性瀝青和聚砜樹脂等。
復(fù)合土工膜,是把傳統(tǒng)土工膜與土工布結(jié)合在一塊的新產(chǎn)品。復(fù)合土工膜的制造方法通常是將單層布和單層膜一起壓制形成,或者是將單層布與單層膜復(fù)合形成二層。形式為一布一膜,同理,若將兩層布與單層膜復(fù)合形成三層,則該形式為兩布一膜。復(fù)合土工膜的防滲性、適應(yīng)變形能力以及耐老化能力優(yōu)良,因此,在實(shí)際工程應(yīng)用中對復(fù)合土工膜的防滲能力、耐久性能和抗老化能力更為看重。復(fù)合土工膜是將傳統(tǒng)土工膜材料與土工織物結(jié)合而制成的,其工程特點(diǎn)比較于傳統(tǒng)單一材料有著如下優(yōu)勢:
(1)復(fù)合土工膜抗拉和抗刺破等能力較單層土工膜要強(qiáng)許多。
(2)在同等應(yīng)力條件下,復(fù)合土工膜的延伸長度要小于單一材料。
(3)復(fù)合土工膜更加趨向各項(xiàng)同性,能防止當(dāng)物理環(huán)境變化和氣溫改變時會產(chǎn)生朝一個方面的變化。
(4)復(fù)合土工膜能夠提高土工膜和土體之間的摩阻力,從而提高了其穩(wěn)定性。
由于復(fù)合土工膜是由土工膜和土工布二類材質(zhì)所綜合組成的,其力學(xué)性質(zhì)既有膜又有布的特點(diǎn),因此,復(fù)合土工膜的抗拉強(qiáng)度和抗刺破能力等相比于單層土工膜有明顯的提升。當(dāng)復(fù)合土工膜在接受拉應(yīng)力后,或土工布完全破裂時,復(fù)合土工膜和土工布都具有一致的應(yīng)力﹣應(yīng)變曲線;土工布破壞后,由于砼層有良好的擴(kuò)展性,此時的土工薄膜和砼層具有一致的應(yīng)力﹣應(yīng)變曲線。復(fù)合土工薄膜屋頂漏水性的高低主要取決于砼層的延展性,而不受砼層的強(qiáng)度限制。
