土工合成材料作為一種嶄新的土工建筑材料,歷時(shí)雖短,但發(fā)展較快。自50年代以來,土工合成材料在歐美諸國(guó)的許多工程中相繼得到成功的應(yīng)用。事實(shí) 上,在土木工程中最早應(yīng)用纖維織物可追溯到1926年美國(guó)南卡羅來納州公路局將棉織帆布用于補(bǔ)強(qiáng)土體。但是,直至60年代中后期,非織造工藝和 廉價(jià)的非機(jī)織織物才開始大量出現(xiàn)。1970年法國(guó)伐爾可魯斯(Valcros)土壩的上游墊層和下游排水體,都采用了非機(jī)織土工織的墊層。目前,已出現(xiàn)八 大系列產(chǎn)品,如:土工織物、土工格柵、土工網(wǎng)、土工席墊、土工薄膜、土工格室、土工復(fù)合材料以及有關(guān)新產(chǎn)品。土工合成材料不僅在道路工程領(lǐng)域,而且在水 利、鐵道、巖土等工程領(lǐng)域都到了廣泛應(yīng)用。
土工合成材料的定義、分類
有關(guān)土工合成材料的定義和分類方法比較多,《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 (JTJ/T019—98)對(duì)土工合成材料的定義是:以人工合成的聚合物為原料制成的各種類型產(chǎn)品,是巖土工程中應(yīng)用的合成材料的總稱?芍糜趲r土或其它 工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部、表面或各結(jié)構(gòu)層之間,具有加強(qiáng)、保護(hù)巖土或其它結(jié)構(gòu)功能的一個(gè)新型工程材料。按照VSS端士公路專業(yè)人士聯(lián)合會(huì)制定的瑞士標(biāo)準(zhǔn)(SN640550),土工合成材料的定義為:“與松軟巖石和堅(jiān)固巖石相接觸,在建筑工程中所使用的透氣的平面織物。”
土工合成材料是由其基本合成材料纖維(包括長(zhǎng)纖維、短纖維紗、單紗等)按照加熱、化學(xué)、機(jī)械(連接、針刺)、縫紉等方法制成的織物系統(tǒng)。按照微觀構(gòu)造、化學(xué)成分可以相應(yīng)分類。按照土工合成材料構(gòu)造的分類。
土工合成材料基本組成單位分類說明
按照合成纖維的化學(xué)成分,目前國(guó)內(nèi)外產(chǎn)量較多、應(yīng)用量較大的合成纖維主要有六大類:聚酰胺(錦綸PA),聚酯(滌綸PET),聚丙烯(丙綸 PP),聚氯乙烯(氯綸PVC),聚乙烯醇(維綸PVA),聚丙烯晴(晴綸PAN)。世界上許多國(guó)家應(yīng)用于土工織物方面的合成纖維以滌淪、錦綸、晴綸三大 合成纖維為主,其中尤其以滌淪發(fā)展最快。而歐美各國(guó)應(yīng)用丙綸纖維較多,其次是滌綸、錦綸纖維。我國(guó)土工織物則以應(yīng)滌綸、丙綸纖維主為,其次是錦綸纖維而氯 綸、維綸、晴綸纖維應(yīng)用較少。