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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,土工膜各項指標逐漸發(fā)展,為土工膜的發(fā)展打下堅實的基礎。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,再次使用了聚氯乙烯膜對進行防滲處理;19世紀50年代后,渠道、水庫和土石壩等工程使用塑料薄膜材料進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用中不會造成工程事故,通常對其進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合形成二層。形式為一布一膜,同理,若將兩層布與單層膜復合形成三層,則該形式為兩布一膜。復合土工膜的防滲性、適應變形能力以及耐老化能力優(yōu)良,因此,在實際工程應用中對復合土工膜的防滲能力、耐久性能和抗老化能力更為看重。復合土工膜是將傳統(tǒng)土工膜材料與土工織物結(jié)合而制成的,其工程特點比較于傳統(tǒng)單一材料有著如下優(yōu)勢:
(1)復合土工膜抗拉和抗刺破等能力較單層土工膜要強許多。
(2)在同等應力條件下,復合土工膜的延伸長度要小于單一材料。
(3)復合土工膜更加趨向各項同性,能防止當物理環(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,其力學性質(zhì)既有膜又有布的特點,因此,復合土工膜的抗拉強度和抗刺破能力等相比于單層土工膜有明顯的提升。當復合土工膜在接受拉應力后,或土工布完全破裂時,復合土工膜和土工布都具有一致的應力﹣應變曲線;土工布破壞后,由于砼層有良好的擴展性,此時的土工薄膜和砼層具有一致的應力﹣應變曲線。復合土工薄膜屋頂漏水性的高低主要取決于砼層的延展性,而不受砼層的強度限制。
