土工材料

土工材料也稱為土工合成材料，是土木工程套用的合成材料的總稱。

基本介紹

• 中文名：土工材料
• 歷史：早在20世紀20年代即成功地生產
• 特點：重量輕、成本低
• 用途：廣泛用於水利

歷史

土工材料是當今被廣泛套用於岩土工程中的土工合成材料，它是高分子聚合物產品的統稱。早在20世紀20年代，化工部門即成功地生產出人工合成材料，但直到50年代後期，這種材料才逐漸地作為一種新型的建築材料被推廣套用於岩土工程。早期的產品主要是透水的有紡及無紡土工織物，後來又生產出不透水的土工膜。隨著工程實踐的要求和製造工藝的提高，又陸續製造出高強加筋用的土工格柵和其他組合產品。這樣，原來的土工織物一詞已經遠遠不能概括各類產品的含義，於是在國際上出現了許多的替代名稱，其中土工材料一詞最為通用，不過習慣上仍然統稱之為土工織物。土工材料分為幾大類材料：土工布、土工膜、土工格柵、排水板，複合土工膜，土工網，土工格室，膨潤土防水毯等。

其中玻璃纖維土工格柵是一種增強路面及路基的新型優良土工基材，產品以無鹼玻璃纖維長絲為主要原料，採用獨特的經編織造工藝編織，經特殊膠料塗覆後而成的網狀結構材料。可有效改善道路結構應力分布，抵抗和延緩由於基層裂縫引起的反射裂縫的發生，提高道路的使用壽命，並可降低造價，提高施工質量。 該產品是該公司推出的新型專利產品，採用玻璃纖維土工格柵塗覆自感壓膠處理而成，在保持玻璃纖維土工格柵特性和功能的基礎上，使格柵和接觸面層緊密結合在一起，具有施工方便、攤鋪平整等特點，尤其適用於公路建設、路面加固、舊路改造等工程的加筋增強。複合土工布是用玻璃纖維或高強聚酯纖維紗與無紡織物經經編織造或粘合而成的新型複合土工材料，有機地結合了玻璃纖維和無紡織物兩者的優良性能，除具備土工格柵所具有的高強度，低延伸、高彈性模量、耐溫等特性外，還具有良好的防滲透及反濾能力，是一種多功能的土工合成材料，能有效地延長工程使用壽命，減少維修頻次，降低工程造價，適用於道路的路面路基、水利堤壩等工程的加筋增強及隔離防護。高強聚酯纖維土工格柵是一種增強路基的新型優質土工基材，採用高強滌綸纖維或丙綸纖維為原料，經過經編定向織造，經特殊工藝浸膠塗敷處理而成。具有極高的抗拉強度、較低的延伸率，在路基工程中能有效地防止路面開裂，提高軟土地基的承載能力，防止基礎沉降，減少工程造價，提高施工效率，從而提高公路、鐵路等工程的使用質量及使用壽命。

土工布主要有以下三個系列：

一、針刺無紡土工布，規格100g/m2-600g/m2之間任意選擇，主要原材料是採用滌綸短纖或丙綸短纖，通過針刺法製成，主要用途是：江、 海、 湖河堤的護坡，圍海造田、碼頭、船閘防汛搶險等工程，是通過反濾起到水土保持和防止管涌的有效途徑。

二、針刺無紡布與PE膜複合土工布，規格有一布一膜，二布一膜，最大幅寬4.2米主要原材料是要用滌綸短纖維針刺無紡布，PE膜通過複合而成，主要用途是防滲，適用於鐵路，高速公路、隧道、捷運、機場等工程。

三、無紡與有紡複合土工布，品種有無紡與丙綸長絲機織複合，無紡與塑膠編織複合，適用於基礎加固，調整滲透係數的基礎工程設施。

特點特點：

重量輕、成本低、耐腐蝕、具有反濾、排水、隔離、增強等優良性能。

用途：

廣泛用於水利、電力、礦井、公路和鐵路等土工工程：

l、土層分離的過濾材料；

2、水庫、礦山選礦的排水材料，高層建築地基的排水材料；

3、江河堤壩、護坡的防沖刷材料；

4、鐵路、公路、機場跑道路基的補強材料，沼澤地帶修路的加固材料；

5、防霜、防凍的保溫材料；

6、瀝青路面的防裂材料

將來

國外對土工布的套用早在60年代就已開始，美國是世界上土工布消費量最大的國家，它在90年代初對其年用量就在3億㎡以上，近幾年用量達到7億㎡。歐洲和日本的土工布也得到較快發展，歐洲土工布近幾年的年用量也在4億㎡左右，其中紡粘法非織造布占非織造土工布的60%左右；日本在90年代中期以後對土工布的套用有顯著的增長。日本非織造土工布中以紡粘法用量最大，約占非織造土工布總量的60%，而且主要是PET紡粘布。

我國的土工布起步於80年代初，但當時的用量極少，只是試驗性的套用。直到1998年特大洪水引起政府的重視，建築部門把對土工布的套用列入到設計規範中去，並制定了相關的國家標準，土工布才真正得到重視和發展。目前我國土工布的用量已超過3億㎡，非織造土工布占總量比重達到40%左右。我國土木工程建設具有巨大潛在市場，其潛力決不低於美國目前用量的7～8億㎡。專家測算，我國土工布在今後15年仍將以雙位數增長，其中增長速度較快的是PET紡粘長絲土工布。

在“十五”及至“十一五”計畫期間，我國規劃在水利、電力、交通、環境保護、江河治理等各項工程上的投資巨大，包括水利建設、南水北調工程、電力投資、公路和鐵路建設、環境工程建設，還有港口、機場、垃圾處理、江河湖海治理、治沙等等工程，投資計達上萬億元。中國在今後10年或更長時間，將會有更多的基礎設施工程要建設，對土工布的需求也將會越來越多，中國將成為世界土工合成材料的最大行銷市場

而在“十二五”期間，黨中央也明確的指出了水利等各項工程的的大體計畫，全文摘要如下：

三、推進農業現代化，加快社會主義新農村建設　在工業化、城鎮化深入發展中同步推進農業現代化，是“十二五”時期的一項重大任務，必須堅持把解決好農業、農村、農民問題作為全黨工作重中之重，統籌城鄉發展，堅持工業反哺農業、城市支持農村和多予少取放活方針，加大強農惠農力度，夯實農業農村發展基礎，提高農業現代化水平和農民生活水平，建設農民幸福生活的美好家園。

(9)加強農村基礎設施建設和公共服務。按照推進城鄉經濟社會發展一體化的要求，搞好社會主義新農村建設規劃，加快改善農村生產生活條件。農村基礎設施建設要以水利為重點，大幅增加投入，完善建設和管護機制，推進小型病險水庫除險加固，加快大中型灌區配套改造，搞好抗旱水源工程建設，完善農村小微型水利設施，全面加強農田水利建設。繼續推進農村電網改造，加強農村飲水安全工程、公路、沼氣建設，繼續改造農村危房，實施農村清潔工程，開展農村環境綜合整治。提高農村義務教育質量和均衡發展水平，推進農村中等職業教育免費進程。加強農村三級醫療衛生服務網路建設。完善農村社會保障體系，逐步提高保障標準。深入推進開發式扶貧，逐步提高扶貧標準，加大扶貧投入，加快解決集中連片特殊困難地區的貧困問題，有序開展移民扶貧，實現農村低保制度與扶貧開發政策有效銜接。

以上的工程建設都將有利於土工材料行業的飛躍發展。

土工格柵的種類：

雙向塑膠格柵

1.雙向塑膠土工格柵

雙向土工格柵是用聚乙烯或者聚丙烯通過擠壓、成板、沖孔過程後再縱向、橫向拉伸而成。

焊接塑膠土工格柵

雙向焊接土工格柵是一種在聚乙烯、聚丙烯拉伸帶中加增強性纖維增強加筋，然後焊接成“#”字結構的新型環保綠色建材，可分為單、雙向粘、焊土工格柵。該產品具有強度高、變形小、耐腐蝕、壽命長、施工方便快捷、成本低等優點，鋪充定位平整，尤其可以滿足各類永久工程100年以上的使用要求。

2.單向塑膠土工格柵

單向塑膠格柵

單向土工格柵是由聚乙烯經擠出壓成薄板再沖規則孔網,然後縱向拉伸而成.這種過程中使高分子成定向線性狀態並形成分布均勻、節點強度高的長橢圓形網狀整體性結構.

3.經編滌綸土工格柵

經編滌綸格柵

聚酯纖維經編土工格柵選取用高強聚酯纖維為原料。採用經編定向結構，織物中的經緯向紗線相互間無彎曲狀態，交叉點用高強纖維長絲捆綁結合起來，形成牢固的結合點，充分發揮其力學性能，高強聚酯纖維經編土工格柵具有抗拉強度高，延伸力小，抗撕力強度大，縱橫強度差異小，耐紫外線老化、耐磨損、耐腐蝕、質輕、與土或碎石嵌鎖力強，對增強土體抗剪及補強提高土體的整體性與荷載力，具有顯著作用。

4.鋼塑複合土工格柵

鋼塑格柵

鋼塑土工格柵以高強鋼絲，經特殊處理，與PE，並添加其他助劑，通過擠出使之成為複合型高強抗拉條帶，且表面有粗糙壓紋，則為高強加筋土工帶。由此單帶，經縱、橫按一定間距編制或夾合排列，採用特殊強化粘接的熔焊技術焊接其交接點而成型，則為加筋土工格柵。

玻纖格柵

5.玻璃纖維土工格柵

玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為材質，採用一定的編織工藝製成的網狀結構材料，為保護玻璃纖維、提高整體使用性能，經過特殊的塗復處理工藝而成的公路加筋材料。