土工布的耐用性能
土工布的耐久性包括多个方面,主要是抗紫外线辐射、温度变化、化学与生物侵蚀、水解影响、冻融变化、机械磨损及蠕变性能等。
蠕变性能
蠕变性能是聚合物合成材料的重要性能之一,是材料能否耐用的关键。土工布产生蠕变,其厚度会逐渐变薄,各项指标都会变坏。 织造土工布蠕变一般优于非织造土工布,长丝针刺又优于短纤维针刺土工布。这说明在用于增强目的时,织造土工布具有一定的优越性。但是非织造土工布在侧限状态下要比非侧限状态好。 蠕变受聚合物种类影响。将涤纶、丙纶、锦纶进行比较。涤纶的蠕变值小,锦纶次之,丙纶 。其影响之大超过因结构不同而产生的影响。 温度对蠕变性能也有影响,应变超过一定值时,温度愈高,蠕变量明显增大。 因此在实际应用中,应考虑聚合物蠕变的特性,在设计时应采用一定的系数以保证工程的耐久性。
紫外辐射、温度、水份等影响
紫外线辐射是引起合成纤维老化的主要因素,紫外光特别是UVB的能量能引起高分子化学键断裂(聚丙烯对紫外线敏感的波长是300-310μm),聚酯则相对好一些。
温度可直接影响聚合物裂解,温度也可和其它因素结合在一起引起聚合物降解。已有文献阐明:土工布强度的变化,与季节气候有很大关系。秋冬季节气温低、空气干燥,织物降解较为缓和,而春夏季气温高,雨水多,空气潮湿,促使降解反应加快,一般丙纶在紫外线作用下半年后,其剩余强度为0。但是只要土工布表面加以覆盖,避免紫外线直接照射,则其强度和延伸度的变化就甚,有关试验表明,3年中基本上未有变化。
在渠道衬砌中,当挖方渠道地下水位较高时,衬砌层受浮托力顶托破坏,容易产生裂缝和滑坡。而当冬季渠道停水时,渠道的衬砌层暴露在冷空气中,衬砌层下的含水基土冻结,随着地下水不断地向冻结面迁移,渠道衬砌层下的冻胀量会越来越大,基土的冻胀变形加速渠道衬砌层的破坏。与此同时,地下水的不断逸出还可对渠道衬砌层本身产生冻融破坏。降低地下水位的有效方法是排水法,所以对于地下水位较高的挖方衬砌渠道,采取有效的排水措施是非常必要的。 软式弹性渗排水导管的排水机理是通过包覆于弹簧钢丝之上的非织造布及耐腐蚀、高强力合成纤维长丝组成的渗水复合层的过滤作用,使各种细碎石、粘土、细砂土、粒有机物质等阻于排水管之外,而对工程有害的渗透水在压力的作用下,通过渗透复合层进入渗水导管内,然后由导管排走,实现渗、排水的功能,达到排放洁净水的目的。
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