复合土工膜作为一种将无纺土工布、编制土工布等材料复合聚乙烯,然后再利用复合法淋膜加工而成的一种新型材料,与其他传统材料相比其具有延展性、拉伸强度较强的优势。复合土工膜对于地下工程防渗性能的提升具有极大的促进作用。另外,符合土工膜还具有水压承载能力强、表面粗糙等特点,通过结构与材料的摩擦促进其摩擦系数的增加,从而达到提升符合土工膜抗拉强度与抗刺穿能力的目的。所以,这一材料的环境适应能力以及实用性也相对较强。
根据现在工艺的进步,我们人类又在此基础上制造出复合土工膜。复合土工膜是至少两种土工防渗材料聚合在一起制作而成的,都是土工膜和土工织物混合在一起的防渗材料产物。制造方法主要有两类,一类是压制,另一类是镀膜:主要有一布一膜,两布一膜,三布两膜等不同规格类型的复合土工膜防渗材料。
(两布一膜)
本公司专业生产重庆复合土工膜。可生产一布一膜、二布一膜和多布多膜(基布采用针刺土工布,也可采用长丝机织布、塑料纺织布)。该生产工艺既保持了土工基布的良好力学性能,又使复合产品薄膜厚度均匀,剥离强度高,避免了薄膜上气孔、砂眼的形成,大大的提高了膜的抗渗强度,薄膜表面采用压花处理,增加了成膜的摩擦系数,既提高了防渗工程的稳定性,又方便了施工。
1. 一布两膜
基布: 100-1000g/m 膜厚: 0.1-1.5mm
2. 一布一膜
基布: 100-1000g/m 膜厚: 0.1-1.5mm
3. 两布一膜
基布: 80-600g/m 膜厚: 0.2-1.5mm
复合土工膜是由长丝土工布或短纤土工布与 PE土工膜经热复合而成,具有平面排水、有防渗的优良特性。复合土工膜分为一布一膜和两布一膜,宽幅4-6m,重量为200—1500g/平方 米,抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高,产品具有强度高,延伸性能好,变形模量大,耐酸碱抗腐蚀,耐老化,防渗性能好等特点。能满足水利、市政、建筑、交通,地铁、隧道、工程建设中的防渗,隔离,补强,防裂加固等土木工程需要。由于其选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂,故可在非常规温度环境中使用。常用于堤坝、排水沟渠的防渗处理, 以及废料场的防污处理。
土工膜的原材料有聚合物(热塑材料)、沥青产品和合成橡胶等几类,而以聚合物为主。聚合材料中主要的品种是聚乙烯和聚氯乙烯。两者的产量占总产量的70%以上。按土工膜的防渗作用可分为聚合物单膜和复合土工膜、沥青制品、橡胶垫。
以高分子聚合物为原料的土工膜种类很多,在水利工程中最常用的有:聚氯乙烯(PVC)、氯磺化聚乙烯(CSPE)、氯化聚乙烯(CPE)、低密度聚氯乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和弹性聚烯烃(EL广PO)等。土工膜的厚度为0.25—4 mm。最常用的是0.5—1.5 mm,土工膜的幅宽一般为2~4 m,特殊需要时可加宽到10 m。为了提高土工膜的力学性能,可用土工织物加筋,用作加筋的有纺织物有绵纶丝布和绵纶帆布等,厚度较大的丙纶、涤纶无纺型织物常与土工膜组成复合土工膜,常用的品种为一布一膜和二布一膜,需要时亦可做三布两膜。复合土工膜将单膜的拉伸强度、抗刺破、抗顶破强度提高了2~3倍,具有竖向防渗、水平导水的功能,带布的一面还能增大与渠基土或过滤层、保护层之间的摩擦系数,对保护渠体稳定,以及抗冻胀均起到一定的作用。近年来,为满足实际应用场合的需求,各种高性能、功能性的原料相继出现,如:采用断裂伸长率较小、断裂强度较高的玻璃纤维加固非织造复合土工布,制成的玻纤增强复合土工布在性能上将比由机织布或编织布加固的非织造复合土工布好得多。
序号 |
项 目 |
指 标 |
允差,% |
备 注 |
1 |
单位面积质量( g/m 2 ) |
按设计或合同规定 |
-10 |
|
2 |
幅宽( cm) |
按设计或合同规定 |
-1.0 |
|
3 |
断裂强力( KN/m) |
按设计或合同规定 |
-5 |
纵横向 |
4 |
断裂伸长率(%) |
30-100 |
符合设计要求 |
纵横向 |
5 |
撕破强力( KN) |
按设计或合同规定 |
-8 |
纵横向 |
6 |
CBR顶破强力(KN) |
按设计或合同规定 |
-5 |
|
7 |
剥离强度( N/cm) |
6 |
不低于标准 |
纵横向 |
8 |
耐静水压( MPa) |
按表 3 |
不低于标准 |
|
9 |
渗透系数( cm/s) |
按设计或合同规定 |
符合设计要求 |
|
复合土工膜技术标准
项目 |
指标 |
|||||||
单位面积质量 g/m 2 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
膜材厚度 mm |
0.25-0.35 |
0.30-0.50 |
||||||
断裂强力 KN/m |
5.0 |
7.5 |
10.0 |
12.0 |
14.0 |
16.0 |
18.0 |
|
断裂伸长率 % |
30-100 |
|||||||
CBR 顶破强力 KN |
1.1 |
1.5 |
1.9 |
2.2 |
2.5 |
2.8 |
3.0 |
|
撕破强力 KN |
0.15 |
0.25 |
0.32 |
0.40 |
0.48 |
0.56 |
0.62 |
|
剥离强度 N/cm |
大于等于 6 |
大于等于 6 |
||||||
耐静水压 |
膜材厚度 mm |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
一布一膜 Mpa |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
|
二布一膜 Mpa |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
|
|
4、机械不得直接碾压土工膜表面。
土工膜是一种薄型、连续、柔软的防渗材料,具有下列优点:(1)防渗性能好。只要正确设计,精心施工,就能达到最佳的防渗效果。(2)适应变形的能力强。土工膜具有良好的柔性,延伸性和较强的抗拉能力,所以,不仅适用于各种不同形状的渠道断面,而且适用于可能发生沉陷和位移的渠道。(3)质轻,用量少,运输量小。土工膜薄,质轻,故单位重量的膜量,衬砌面积大,因而,用它做防渗材料,用量少。同时,运输量也小,对于交通不便,当地缺乏其他建筑材料的地区,尤为适用。(4)施工简便,工期短。土工膜质轻,用量少,施工主要是挖填土方、铺膜和膜料接缝处理,不需要复杂的技术,方法简便易行,大大缩短工期。(5)耐腐蚀性强。土工膜具有较好的抵抗细菌侵害和化学作用的性能,它不受酸、碱和土壤微生物的侵蚀,耐腐蚀性能很好。因此,特别适用于有侵蚀性水文地质条件及盐碱化地区的渠道或排污渠道的防渗工程。(6)造价低。据经济分析,每平方米塑料防渗的造价为混凝土防渗的造价的1/10~1/5,为浆砌卵石防渗的1/10—1/4左右。一层塑膜的造价仅相当于l cm厚混凝土板造价,即使采用混凝土板作保护层的塑膜防渗,由于保护层混凝土板较单层混凝土防渗板薄,其总造价仍不会高于混凝土防渗,但克服了土保护层糙率大、允许流速小、易滑塌和滋生杂草等缺点。
复合土工膜的优良性能:
制作重庆复合土工膜的原材料主要包括聚乙烯和聚氯乙烯跟塑料的原材料大致相同,其单位面积的膜质量一般是两百到六百克每平方米的密度大小,具有质量轻、防水性好、排气性好等特点。一般的使用寿命都在二十年以上,理论上的计算得到使用寿命在四十年左右。由于其所具有的特性,因而被广泛的应用于防洪大坝、修建道路、修建机场、房屋漏水等各种民生和公共基础建设的领域当中,产生了巨大的经济效益和社会效益。表1 给出了复合土工膜的一些性能和土工膜在物理学上的力学标准:在其力学性能的评价标准上,PE 和PVC 制成的土工膜在弹性性能上相差不大,但是用PVC 制得土工膜与砂之间的摩擦系数明显大于另一种,并且其摩擦角的平均值也比另一个大了不止一个数量级。
复合土工膜在并联性上也有很好的性能,由于工地的施工面积一般很大而工厂生产的膜满足不了特定的宽度,但是膜与膜之间有很好的拼接性,可以很好地融为一体,而且复合土工膜的造价不是很高,可以很好地节约成本,在经济方面也是一大特色。
产品特性:集防渗排水于一体、强度高、摩擦系数大、耐穿刺、耐老化、耐酸碱、防止水土流失。
产品用途:主要用于水利、交通、隧道、机场、冶金尾矿、垃圾处理场、屋面防渗等各种加筋防渗工程。 复合土工膜的使用年限问题,主要是由塑料薄膜是否失去防渗隔水作用而定,据国家标准规定,水工用的厚度为0.2m的加稳定剂的聚乙烯薄膜,在清水条件下工作年限可达40~50年,在污水条件下 工作年限为30~40年。因此复合土工膜的使用年限足以满足大坝防渗要求的使用年限。
复合土工膜的工程应用研究:
土石坝选用复合土工膜作为工程的主体的防渗材料必须将其固定在所有的工程上面,形成一个完整的防水系统,达到防止水流渗透的效果,从而延长工程的使用寿命。具体的步棸可以分为一下几类:
1 前期准备
在铺设土工膜之前必须清理工地上的一切杂物,特别是比较尖锐的物品,防止其扎破复合土工膜,达不到防渗的效果。同时检查各种所要用的仪器是否是正常的状态,确保在施工的时候可以正常使用。
准备好足够多的复合土工膜,实际到达工地的土工膜尽量大于计算所需的百分之十,确保焊接的时候膜与膜之间的边距重叠在10-15 厘米的范围内。将这些都准备好之后进入焊接工作。
2 焊接复合土工膜
在正式开始焊接之前,1. 首先进行复合土工膜的清洗工作,清除土工膜上的杂质,使膜与膜之间接触的更加密实;2. 将热焊机进行预热,检查热焊机的运行状态;3. 预热过热焊机之后,进行试焊接,试焊接的时候行进速度不易过快0.5-1 米每秒为最好,焊接温度在425℃左右最好。试焊接合格后进行正式焊接,焊接过后对焊接的膜进行检测,先用肉眼观察焊接的质量,是否有漏焊或者焊接不平整有损伤的地方,最后对其充气检验焊接的密实性。在上述土工膜焊接完成后缝合土工布,做成完整的土工膜。