目前土工布的生產和應用快速發展,對土工布的研究很多,但關于土工布老化性能的研究相對較少。土工布作為一種工程材料,其老化性能指標直接影響工程的壽命、性和可靠性。因此,對土工布老化性能的研究具有很高的經濟意義和戰略意義。ASTM對土工布的定義為:一切和地基、土壤、巖石、泥土或任何其他土建材料一起使用,并作為人造工程或系統的組成部分的紡織品。土工布和地基、土壤、巖石、泥土或其他建筑材料一起使用,利用土工布對泥土起加固、保護、排水、過濾、隔離、防滲等作用。
土工布目前已經同水泥、鋼材、木材一起被稱為“常用建筑施工材料”。土工布根據加工方法不同可以劃分為機織土工布、針織土工布和非織造土工布。機織土工布目前使用較多的是長絲機織布和扁絲機織布,材料以聚丙烯為主。經編土工布是以玻璃纖維(或其他合成纖維)為增強材料,通過與短纖針刺非織造土工布復合而成。
非織造土工布主要有短纖維針刺土工布和長絲紡粘土工布,所選合成纖維原料主要是滌綸、丙綸、錦綸等,其中主要使用滌綸和丙綸。不論針織土工布、機織土工布或非織造土工布,在加工、儲存和使用過程中,易受內部因素和外部因素的共同作用,其性能逐漸變壞,以致后喪失使用價值的現象,稱為老化。這是土工布常見的問題,其本質是高分子結構中分子鏈的斷裂、化學結構的變化等,宏觀上則表現為土工布強度下降和宏觀結構破壞等,是一種不可逆變化。
用于防滲工程的土工布在運輸和施工過程中容易產生破損,破損的孔洞必然影響工程的防滲效果。對防滲土工布的選材標準、施工焊接方法與要求等,都有專門的遵循標準。常規的施工質量程序無法在項目施工完成后,發現存在的破損孔洞,在土工布有上覆材料情況下,即使知道土工布有滲漏,也無法準確定位。電學滲漏位置探測技術能夠很好的解決這一問題。填埋場防滲襯層施工時,在施工質量較好的情況下,復合襯層土工布上存在8~10孔/公頃;質量較差的情況下,土工布上存在17孔/公頃;即使在質量好的情況下,土工布上孔密度至少為1~2孔/公頃。
因而經編土工布既具有高抗拉強度,低延伸率的特點,又兼有針刺非織造布的性能。因此經編復合布是一種可用于加筋增強,隔離防護,并具有三維整體法向及水平均有較好的聚水,異水的作用。因其固體基質和氣孔均呈連續相、成為多孔隙的過濾效應,是一種多功能的土工復合材料。它是當今應用土工復合的基材。在水泥穩定碎石基層的施工中,會用到土工布,那它具體是如何施工的。這是重點,也是關鍵問題,主要的,分為兩部分,為施工與焊接。
土工布施工采用埋入法鋪設。先要用料徑較小的砂土或粘土找平基面,然后再鋪設土工布。土工布不要繃得太緊,兩端埋入土體部分呈波紋狀,后在所鋪的土工布上用細砂或粘土鋪一層10cm左右過度層。砌上20—30cm塊石(或砼預制塊)作防沖保護層。
面對眾多的防水材料,使用哪種才更合理呢。土工布生產廠家生產的土工布是一種新型的建筑材料,其性能也是非常不錯的,防滲效果好,投資也比較低,工期較短,工藝也比較簡單。如今在許多的工程中都有土工布的身影,土工布也有很多的種類,按照制造方法的話,分為有紡土工布和無紡土工布兩種。
常用是針刺型無紡土工布。不僅具有明顯的防滲效果,而且降低投資,縮短了工期,可謂一舉多得。防滲短絲土工布以塑料薄膜作為防滲基材,與無紡布復合而成的土工防滲材料,它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。土工布是一種高分子化學柔性材料,比重較小,延伸性較強,適應變形能力高,耐腐蝕,耐低溫,抗凍性能好。其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;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。
土工布從水力學性能看,織造土工布為平面過濾,孔隙尺寸大,小為0.05-0.08mm,作反濾時,小砂礫易流失。扁絲織造布還容易淤堵。但單絲織物不易發生淤堵,適于作無粘性土的濾層。厚度小,水平排水能力差,不宜用作排水材料。彈性伸長小,與硬質材料接觸易刺破、頂破,影響反濾功能。生產工藝復雜,產量低,成本高。織造土工布特別適合增強、加固和隔離之用,對控制侵蝕,進行護底及其它防護的工程,有時必須用強度很高的織造土工布,而一般以反濾和排水作用為主的工程則不宜采用。