現(xiàn)階段工程中常用的土工膜分類及主要原材料
現(xiàn)有土工膜分為常規(guī)土工膜和復(fù)合土工膜。聚合物、瀝青和合成橡膠是常規(guī)土工膜的主要原材料,其中又以聚合物為主。聚合物土工膜的生產(chǎn)方式有3種,分別是吹塑法、壓延法和擠壓法。常規(guī)土工膜按聚合物種類劃分,可主要分為聚氯乙烯(PVC)土工膜、聚乙烯(PE)土工膜和高密度聚乙烯(HDPE)土工膜,它們的物理力學(xué)指標(biāo)如表1所示。
PVC土工膜的密度、熔點和抗拉強度在三者之中最大。優(yōu)點是在施工期間和運行期間,土工膜能承受更大的拉應(yīng)力,更不易損壞,且能更好地適應(yīng)極端高溫工況;缺點是每片土工膜之間的焊接困難,且由于密度過大,相同體積的土工膜需要更多
的車輛運輸,這會導(dǎo)致造價上升及效率下降。
HDPE土工膜的密度、熔點在三者之中最低,抗拉強度中等,斷裂伸長率最高。優(yōu)點是由于密度低,運輸所產(chǎn)生的費用下降且效率提升;斷裂伸長率高說明HDPE土工膜的塑形優(yōu)良,抗沖擊性能好;熔點低表明每片土工膜之間的焊接容易。缺點是熔點最低,不能用于極端高溫工況。另外,HDPE是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂,具有耐化學(xué)品的特性,當(dāng)廢料場含有不確定的化學(xué)成分時,可優(yōu)先選用HDPE土工膜。
PE土工膜在三者之中,密度低,熔點、斷裂伸長率中等,抗拉強度最低。優(yōu)點是PE土工膜易運輸,所產(chǎn)生的費用低且工作效率高,熔點中等代表了每片土工膜焊接容易且能適應(yīng)極端溫度工況,斷裂伸長率中等代表了PE土工膜擁有良好的塑形,有一定的抗沖擊性能。缺點是抗拉強度最低,PE土工膜在施工期和運行期間,所能承受的拉應(yīng)力有限,容易發(fā)生破壞。
復(fù)合土工膜是在常規(guī)土工膜的基礎(chǔ)上通過一些特定的制造方法,將土工織物附著在常規(guī)土工膜上,形成復(fù)合形式的土工膜。復(fù)合土工膜制造方法有流延和壓延。常用的復(fù)合土工膜有一布一膜和兩布一膜。
由于土工織物的加入,復(fù)合土工膜比常規(guī)土工膜擁有更高的抗拉強度,且土工織物作為土工膜的保護層,可以大大增強土工膜的防破壞能力,另外,復(fù)合土工膜的界面剪切性能也優(yōu)于常規(guī)土工膜。對于較厚的土工織物,復(fù)合土工膜還具備沿織物平面方向在其內(nèi)部傳輸水和氣的能力。