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土工材料也稱為土工合成材料，是土木工程應用的合成材料的總稱。土工材料分為幾大類材料：土工布、土工膜、土工格柵、排水板、復合土工膜、土工網(wǎng)、土工格室、膨潤土防水毯等。

是當今被廣泛應用于巖土工程中的土工合成材料，它是高分子聚合物產品的統(tǒng)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年代后期，這種材料才逐漸地作為一種新型的建筑材料被推廣應用于巖土工程

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 & 產品特點 防滲膜. 強度大、變形??；

2. 蠕變?。?/span>

3. 耐腐蝕、壽命長：玻璃纖維土工格柵以塑料材料為保護層，在輔以各種助劑使其具有抗老化、氧化性能，可耐酸、堿、鹽等惡劣環(huán)境的腐蝕。因此，鋼塑土工格柵可以滿足各類*性工程100年以上的使用需求，且性能優(yōu)，尺寸穩(wěn)定性好。

4. 施工方便快捷、周期短、成本低：鋼塑土工格柵鋪設、搭接、定位容易、平整，避免了重疊交叉，可有效的縮短工程周期，節(jié)約工程造價的10%-50%。

工程應用領域：

公路、鐵路、橋臺、引道、碼頭、水壩、渣場等的軟土地基加固、擋墻和路面抗裂工程等領域。

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土工格柵的特點：
高抗拉強度、低延伸率——玻纖土工格柵是以玻璃纖維為原料，具有很高的抗變形能力，斷裂延伸率小于3%。
無*蠕變——作為增強材料，具備在*荷載的情況下抵抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的，玻璃纖維不會發(fā)生蠕變，這保證產品能夠*保持性能。
熱穩(wěn)定性——玻璃纖維的熔化溫度在1000℃以上，這確保了玻纖土工格柵在攤鋪作業(yè)中承受熱的穩(wěn)定性。

早期的產品主要是透水的有紡及無紡土工織物，后來又生產出不透水的土工膜。隨著工程實踐的要求和制造工藝的提高，又陸續(xù)制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(jīng)遠遠不能概括各類產品的含義，于是在上出現(xiàn)了許多的替代名稱，其中土工材料一詞zui為通用，不過習慣上仍然統(tǒng)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、復合土工膜、土工網(wǎng)、土工格室、膨潤土防水毯等。

一、土工布，又稱土工織物，它是由合成纖維通過針刺或編織而成的透水性土工合成材料。土工布是新材料土工合成材料其中的一種，成品為布狀，一般寬度為4-6米，長度為50-100米。

土工布作用：

隔離：利用滌綸短纖針刺土工布對具有不同物理性質(粒徑大小、分布、稠度及密度等)的建筑材料(如土體與沙粒、土體與混凝土等)進行隔離。使兩種或多種材料間不流失，不混雜，保持材料的整體結構和功能，使構筑物載承能力加強。

過濾：當水由細料土層流入粗料土層時，利用滌綸短纖針刺土工布良好的透氣性和透水性，使水流通過，而有效地截流土顆粒，細沙、小石料等，以保持水土工程的穩(wěn)定。

排水：滌綸短纖針刺土工布具有良好的導水性能，它可以土體內部形成排水通道，將土體結構內多余液體和氣體外排。

加筋：利用滌綸短纖針刺土工布增強土體的抗拉強度和抗變形能力，增強建筑結構的穩(wěn)定性，以改善土體質量。

防護：水流對土體沖刷時，有效的將集中應力擴散，傳遞或分解，防止土體受外力作用而破壞，其保護土壤。

防穿刺：與土工膜結合成為復合防水防滲材料，起到防穿刺的作用。

二、土工膜是一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料。主要適用于垃圾清理場、尾礦儲存場、渠道防滲、堤壩防滲、地鐵工程、隧道工程等。

土工膜主要機理：

是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形。而無紡布亦是一種高分子短纖維化學材料，通過針刺或熱粘成形，具有較高的抗拉強度和延伸性，它與塑料薄膜結合后，不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力，而且由于無紡布表面粗糙，增大了接觸面的摩擦系數(shù)，有利于復合土工膜及保護層的穩(wěn)定。同時，它們對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性，不怕酸、堿、鹽類的侵蝕，在避光使用情況下，使用壽命長。

三、土工格柵：格柵是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓而成的二維網(wǎng)格狀或具有一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵，當作為土木工程使用時，稱為土工格柵。

土工格柵具有高強度，低延伸(破斷伸長不大于12% )的性能，同時其蠕變量很小。格柵加筋，加固補強地基，提高承載力，降低不均勻沉降，并阻抗土體破壞面的形成。土工格柵有較好的柔韌性，由于材質通過強力拉伸和橫向肋帶雙面夾不斷，即使開裂，也仍保持土工格柵的性能。

防滲膜摩擦系數(shù)：

產品表面經(jīng)過處理，壓有粗糙的花紋，以增強其粗糙度，同時縱橫肋條形成 的網(wǎng)孔對土體進行嵌鎖，達到對土體*的被動阻抗力。

應用于高速公路及鐵路中，可減少路基與橋臺的沉降差，降低車輛與路基振動，減緩路基結構變形，保證車輛行駛的安全舒適。

在填方土中加入土工格柵，可增加填方土料的抗剪強度和中期的整體性，減少中期填方數(shù)量，使軟基處理方便，降低成本。

在土石壩剖面設計中采用土工格柵做加筋土結構，可改善壩體受力變形性能，避免壩體斷裂，降低工程量和工程造價。

四、排水板是由聚苯乙烯(HIPS)或者是聚乙烯(HDPE)塑膠底板經(jīng)過沖壓制成圓錐突臺或者加勁肋的凸點(或中空圓柱形多孔)而成，幅寬有3米，長度有10米或者是15米。

排水板應用范圍：

綠化工程：車庫頂板綠化、屋頂花園、垂直綠化、斜屋頂綠化、足球場、高爾夫球場。

市政工程：機場、道路路基、地鐵、隧道、垃圾填埋場。

建筑工程：建筑物基礎上層或下層、地下室內外墻體和底板以及頂板、屋面防滲和隔熱層等。水利工程：水庫防滲水、蓄水池、人工湖防滲水。

交通工程：公路、鐵路路基、堤壩和護坡層。

排水板操作及技術要求：

1.排水板自然展開、疏松地鋪設于規(guī)劃好的位置。

2.排水板可按排水坡度的縱向或橫向統(tǒng)一的方向鋪設。

3.搭接必須按照順排水坡度的方向搭接，不允許逆向搭接。

4.需要定位的部位或形狀變化部位需要臨時固定時，采用瀝青馬蹄脂點式粘結固定。

5.排水板的終止收口需要結合建筑部位設計確定。

五、復合土工膜是用土工織物與土工膜復合而成的不透水材料，它主要用于防滲，復合土工膜分為一布一膜和兩布一膜、寬幅4-6m，重量為200-1500g/m2，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，能滿足水利、市政、建筑、交通、地鐵、隧道等土木工程需要。由于其選用高分子材料且生產工藝中添加了防老化劑，故可在非常規(guī)溫度環(huán)境中使用。

復合土工膜主要功能：

1、集防滲與排水作用于一體，同時具備隔離和加筋等功能。

2、復合強度高、剝離強度大、抗穿刺強度高。

3、排水能力強、摩擦系數(shù)大、線脹系數(shù)小。

4、耐老化性能好、適應環(huán)境溫度范圍寬、質量穩(wěn)定。

復合土工膜應用領域:

蓮藕池防滲、泥鰍養(yǎng)殖、魚塘防滲;

垃圾處理場，污水處理場，石化、冶金等環(huán)保工程;

水庫、堤壩、水渠、河流、湖泊等水利工程;

地鐵、隧道、地下倉庫等;

人工湖、景點等園林工程;

建筑市場及其他防水工程。

六、土工網(wǎng)是高密度聚乙烯(HDPE)為主要原料，加入一定的抗紫外線助劑等輔料，經(jīng)擠壓成方形、菱形、六邊形網(wǎng)格狀結構的產品，具有一定的拉伸強度和耐久性、化學穩(wěn)定性、耐候性、耐腐蝕等性能。因此可廣泛應用于巖土工程、水利工程、險坡維護、軟基處理、路面處理、立墻處理等工程，具有優(yōu)良的性能、強度高、尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、抗老化(15年以上)使用溫度(-50℃-120℃)是建筑行業(yè)的一種具有跨時代意義的新型材料。

土工網(wǎng)主要應用在軟基處理、路基增強、邊坡防護、橋臺加固、以及海岸邊坡防護、水庫庫底加固等工程。在道路邊坡上鋪設土工網(wǎng)，可防止巖塊滑落，避免對人或車輛造成危害;用土工網(wǎng)包裹住道渣，可防止道渣流失和路基變形，提高路基穩(wěn)定性; 鋪設土工網(wǎng)可加固路面，防止反射裂縫的發(fā)展;土工網(wǎng)作為擋土墻體填土中的加筋材料，可分散土體應力，限制側向位移，增強穩(wěn)定性;用土工網(wǎng)制成石籠用于堤壩、巖石表面的防護，可防止侵蝕、避免塌方、和水土流失。

七、土工格室是由強化的HDPE片材料，經(jīng)高強力焊接而形成的一種三維網(wǎng)狀格室結構土工格室。一般經(jīng)超聲波針式焊接而成。因工程需要，有的在膜片上進行打孔。

土工格室產品特點：

1、伸縮自如，運輸可縮疊，施工時可張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，構成具有強大側向限制和大剛度的結構體。

2、材質輕、耐磨損，化學性能穩(wěn)定、耐光氧老化、耐酸堿，適用于不同土壤與沙漠等土質條件。

3、較高的側向限制和防滑，防變形、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用。

4、改變土工格室高度、焊距等幾何尺寸可滿足不同的工程需要。

5、伸縮自如，運輸體積小，聯(lián)接方便、施工速度快。

土工格室主要用途：

1、用于穩(wěn)固公路、鐵路路基。

2、用于承受載重力的堤防及淺水河道治理。

3、用于防止滑坡及受載重力的混合式擋墻。

4、在遇到軟地基時，采用土工格室可大大減輕施工勞動強度，減少路基厚度施工速度快、性能好，大大的降低工程造價。

八、膨潤防水毯是一種專門用于人工湖泊水景、垃圾填埋場、地下車庫、樓頂花園、水池、油庫及化學品堆場等防滲漏的土工合成材料，它是由高膨脹性的鈉基膨潤土填充在特制的復合土工布和無紡布之間，用針刺法制成的膨潤土防滲墊可形成許多小的纖維空間，是膨潤土顆粒不能像一個方向流動，遇水時在墊內形成均勻高密度的膠狀防水層，有效的防止水的滲漏。

膨潤防水毯產品特點：性能價格比高，用途非常廣泛。產品幅度可達6米，大大提高了施工效率。

膨潤防水毯防水特點：

1.密實性

鈉基膨潤土在水壓狀態(tài)下形成高密度橫隔膜，厚度約3mm時，它的透水性為&×10ˉ11m/sec以下，相當于100倍的30cm厚度粘土的密實度，具有很強的自保水性能。

2.具有*的防水性能

因為鈉基膨潤土系天然無機材料，即使經(jīng)過很長時間或周圍環(huán)境發(fā)生變化，也不會發(fā)生老化或腐蝕現(xiàn)象,因此防水性能持久。

3.施工簡便 工期短

和其他防水材料比較，施工相對比較簡單，不需要加熱和粘貼。只需用膨潤土粉末和釘子、墊圈等進行連接和固定。施工后不需要特別的檢查，如果發(fā)現(xiàn)防水缺陷也容易維修。GCL是現(xiàn)有防水材料中施工工期zui短的。

4.不受氣溫影響

在寒冷氣候條件下也不會脆斷。

5.一體化

防水材料和對象的一體化：鈉基膨潤土遇水時，具有20—28倍的膨脹能力，即使混凝土結構物發(fā)生震動和沉降，GCL內的膨潤土也能修補2mm以內混凝土表面的裂紋。

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膨潤土為天然無機材料，對人體無害無毒，對環(huán)境沒有特別的影響，具有良好的環(huán)保性能。

膨潤防水毯適用范圍及應用條件：適用于市政(垃圾填埋)、水利、環(huán)保、人工湖及建筑地下防水、防滲工程。在傳統(tǒng)防水材料無法施工的負溫下(-20℃)仍可施工;在潮濕的基層(無明水)上也可施工;在雨雪天氣下不能施工;不適合強酸、強堿性溶液防滲;由于膨潤土系無機材料，故其耐久性好于有機防水材料。

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