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公司新聞
土工膜作為防滲材料應(yīng)具有哪些特性?
發(fā)布時間:2021-03-05 16:26:00 閱讀:
任何一種用于工程的材料,特別是永久工程,材料的使用壽命是決定工程壽命的主要因素。材料在工程中的使用條件,稱為工程環(huán)境。工程環(huán)境,包括了力的因素,熱的因素,介質(zhì)和時間等因素。這些因素,通常極少是單獨(dú)存在的,而常常是諸因素的疊加,它們同時對土工膜發(fā)生作用,其結(jié)果是對工程材料的固有特性造成不可逆轉(zhuǎn)的影響,直至破壞。工程環(huán)境是異常復(fù)雜的。
1、耐水性
水是土工膜最經(jīng)常接觸的一種介質(zhì),如水庫、水壩、水池,建筑物的地下的防滲漏,都會直接與水接觸。本文所述及的土工膜,其大分子上不含酰胺基、酯基等親水基團(tuán),它們不容于水,也不會與水發(fā)生水解反應(yīng),吸水率、透水率極低,如HDPE土工膜的吸水率小于0.3%、其水蒸氣透過率小于10-13cm/s。但是,所有的土工膜在制造過程中,都必須添加相關(guān)的助劑,這些助劑的耐水性,便成為影響這些土工膜耐水性的主要因素。
2、耐酸堿性
化工廠、電鍍廠、尾礦浸漬廠等的防滲漏工程中,土工膜接觸到的介質(zhì),多為各種酸堿類的溶液。聚乙烯土工膜在常溫下能抵抗大多數(shù)酸、堿、鹽類溶液的浸蝕,但對熱的、濃的氧化性酸,它們的抵抗能力是有限的。與耐水性相似,土工膜中所添加的各種助劑,選用不當(dāng),會嚴(yán)重影響土工膜的耐酸堿性能。
3、耐有機(jī)溶劑
釀酒廠、煉油廠、有機(jī)化工廠等的防滲漏工程中,土工膜接觸到的介質(zhì),多為各種有機(jī)溶劑。聚乙烯土工膜在 60℃以下,能耐絕大多數(shù)有機(jī)溶劑的浸蝕。
4、抵抗活性物質(zhì)
表面活性劑是去氧劑、除垢劑、洗滌劑等的重要成分,污水池、污水處理場、垃圾填埋場等工程的防滲漏。土工膜都必然會接觸到諸如此類的介質(zhì)。普通的聚乙烯土工膜,抵抗表面活性的能力極差。因此,普通的聚乙烯土工膜是不能用于污水池、垃圾填埋場等防滲漏工程上的。 GB/T17643—2011《土工合成材料 聚乙烯土工膜》中的環(huán)保用光面高密度聚乙烯土工膜(GH-2S 型),其抵抗表面活性劑的能力就很強(qiáng)。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,環(huán)保用光面高密度聚乙烯土工膜的拉伸負(fù)荷應(yīng)力開裂(切口恒載拉伸法)≥300h。
5、抵抗金屬離子
水中或多或少都會含有某些金屬離子,尾礦浸漬廠和電鍍廠的防滲漏工程中,介質(zhì)中某些金屬離子的濃度都很高。
6、抵抗微生物
微生物是無處不在的,水中、土壤中、動植物體上,都有真菌的蹤跡。在合成高分子聚合物中,微生物對聚乙烯土工膜不構(gòu)成威脅。
7、耐老化性
聚合物的耐老化性能,是表征該材料使用壽命的最重要的特征之一,其老化的動因和形式,也有很多種,但最常見的動因和形式是光、熱和氧等的作用,導(dǎo)致其光(氧)老化、熱(氧)老化。聚合物在熱的作用下,會發(fā)生大分子的熱降解,即熱老化,即使是在室溫的條件下,其熱老化也在緩慢的進(jìn)行中。溫度越高,熱老化的速度越快。合成高分子聚合物在有氧的氛圍中,會發(fā)生氧化降解。溫度越高,氧化降解的速度越快。合成高分子聚合物的燃燒,即是其迅速氧化的一種表現(xiàn)。聚合物受到紫外線的照射,會產(chǎn)生分子鏈的斷裂,即光(氧)老化。土工膜在儲存、運(yùn)輸、施工,乃至使用過程中,都很難避免與光、熱和氧接觸,因此,關(guān)于土工膜的老化一直是設(shè)計和應(yīng)用者最為關(guān)注的問題。
8、力學(xué)性能
土工膜在工程上的應(yīng)用,常常會受到拉伸、壓縮、穿刺、頂破、撕裂等力的作用,土工膜的拼接縫也會遇到剪切和剝離等力的作用,土工膜作為一種柔軟性防滲漏材料,雖然不應(yīng)苛求其承受工程可能產(chǎn)生的全部荷載,但是力學(xué)性能好的土工膜,無疑會對防滲漏工程十分有利。如本論文所述及的土工膜,其斷裂伸長率都很大,達(dá)到700%以上,這樣的土工膜對基面的變化和適應(yīng)能力就很強(qiáng),當(dāng)基面發(fā)生輕微斷裂時,柔性防滲層并不立即破壞。這比剛性防滲體系有著十分明顯的優(yōu)勢。
9、耐蠕變性能
材料的蠕變是指材料受力大小不變,變形隨時間的增長而逐漸增大的現(xiàn)象。蠕變特征是合成材料最重要的特征之一,是材料能否長期應(yīng)用的關(guān)鍵。因此蠕變數(shù)據(jù),即是產(chǎn)品設(shè)計,也是工程選材的重要依據(jù)。
10、施工性能
土工膜的施工性能,指土工膜鋪設(shè)的難易、拼接的難易及可靠性。如隧道、涵洞和某些地下工程,因空間狹窄、作業(yè)面積小、土工膜需要連續(xù)鋪設(shè)在工程垂直斷面上的各點(diǎn),一般要求土工膜柔軟一些、幅寬窄一些。而環(huán)保工程如生活垃圾場防滲漏工程,作業(yè)面積較大,又希望土工膜寬一些,這樣不但可以提高施工效率,而且減少了拼接縫,工程的防滲漏可靠性也高。因此,土工膜的規(guī)格設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮不同工程的需要。土工膜的拼接,目前國內(nèi)外技術(shù)均已很成熟。對熱塑性塑料,主要采用焊接的方法,速度較快,可靠性很高。
1、耐水性
水是土工膜最經(jīng)常接觸的一種介質(zhì),如水庫、水壩、水池,建筑物的地下的防滲漏,都會直接與水接觸。本文所述及的土工膜,其大分子上不含酰胺基、酯基等親水基團(tuán),它們不容于水,也不會與水發(fā)生水解反應(yīng),吸水率、透水率極低,如HDPE土工膜的吸水率小于0.3%、其水蒸氣透過率小于10-13cm/s。但是,所有的土工膜在制造過程中,都必須添加相關(guān)的助劑,這些助劑的耐水性,便成為影響這些土工膜耐水性的主要因素。
2、耐酸堿性
化工廠、電鍍廠、尾礦浸漬廠等的防滲漏工程中,土工膜接觸到的介質(zhì),多為各種酸堿類的溶液。聚乙烯土工膜在常溫下能抵抗大多數(shù)酸、堿、鹽類溶液的浸蝕,但對熱的、濃的氧化性酸,它們的抵抗能力是有限的。與耐水性相似,土工膜中所添加的各種助劑,選用不當(dāng),會嚴(yán)重影響土工膜的耐酸堿性能。
3、耐有機(jī)溶劑
釀酒廠、煉油廠、有機(jī)化工廠等的防滲漏工程中,土工膜接觸到的介質(zhì),多為各種有機(jī)溶劑。聚乙烯土工膜在 60℃以下,能耐絕大多數(shù)有機(jī)溶劑的浸蝕。
4、抵抗活性物質(zhì)
表面活性劑是去氧劑、除垢劑、洗滌劑等的重要成分,污水池、污水處理場、垃圾填埋場等工程的防滲漏。土工膜都必然會接觸到諸如此類的介質(zhì)。普通的聚乙烯土工膜,抵抗表面活性的能力極差。因此,普通的聚乙烯土工膜是不能用于污水池、垃圾填埋場等防滲漏工程上的。 GB/T17643—2011《土工合成材料 聚乙烯土工膜》中的環(huán)保用光面高密度聚乙烯土工膜(GH-2S 型),其抵抗表面活性劑的能力就很強(qiáng)。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,環(huán)保用光面高密度聚乙烯土工膜的拉伸負(fù)荷應(yīng)力開裂(切口恒載拉伸法)≥300h。
5、抵抗金屬離子
水中或多或少都會含有某些金屬離子,尾礦浸漬廠和電鍍廠的防滲漏工程中,介質(zhì)中某些金屬離子的濃度都很高。
6、抵抗微生物
微生物是無處不在的,水中、土壤中、動植物體上,都有真菌的蹤跡。在合成高分子聚合物中,微生物對聚乙烯土工膜不構(gòu)成威脅。
7、耐老化性
聚合物的耐老化性能,是表征該材料使用壽命的最重要的特征之一,其老化的動因和形式,也有很多種,但最常見的動因和形式是光、熱和氧等的作用,導(dǎo)致其光(氧)老化、熱(氧)老化。聚合物在熱的作用下,會發(fā)生大分子的熱降解,即熱老化,即使是在室溫的條件下,其熱老化也在緩慢的進(jìn)行中。溫度越高,熱老化的速度越快。合成高分子聚合物在有氧的氛圍中,會發(fā)生氧化降解。溫度越高,氧化降解的速度越快。合成高分子聚合物的燃燒,即是其迅速氧化的一種表現(xiàn)。聚合物受到紫外線的照射,會產(chǎn)生分子鏈的斷裂,即光(氧)老化。土工膜在儲存、運(yùn)輸、施工,乃至使用過程中,都很難避免與光、熱和氧接觸,因此,關(guān)于土工膜的老化一直是設(shè)計和應(yīng)用者最為關(guān)注的問題。
8、力學(xué)性能
土工膜在工程上的應(yīng)用,常常會受到拉伸、壓縮、穿刺、頂破、撕裂等力的作用,土工膜的拼接縫也會遇到剪切和剝離等力的作用,土工膜作為一種柔軟性防滲漏材料,雖然不應(yīng)苛求其承受工程可能產(chǎn)生的全部荷載,但是力學(xué)性能好的土工膜,無疑會對防滲漏工程十分有利。如本論文所述及的土工膜,其斷裂伸長率都很大,達(dá)到700%以上,這樣的土工膜對基面的變化和適應(yīng)能力就很強(qiáng),當(dāng)基面發(fā)生輕微斷裂時,柔性防滲層并不立即破壞。這比剛性防滲體系有著十分明顯的優(yōu)勢。
9、耐蠕變性能
材料的蠕變是指材料受力大小不變,變形隨時間的增長而逐漸增大的現(xiàn)象。蠕變特征是合成材料最重要的特征之一,是材料能否長期應(yīng)用的關(guān)鍵。因此蠕變數(shù)據(jù),即是產(chǎn)品設(shè)計,也是工程選材的重要依據(jù)。
10、施工性能
土工膜的施工性能,指土工膜鋪設(shè)的難易、拼接的難易及可靠性。如隧道、涵洞和某些地下工程,因空間狹窄、作業(yè)面積小、土工膜需要連續(xù)鋪設(shè)在工程垂直斷面上的各點(diǎn),一般要求土工膜柔軟一些、幅寬窄一些。而環(huán)保工程如生活垃圾場防滲漏工程,作業(yè)面積較大,又希望土工膜寬一些,這樣不但可以提高施工效率,而且減少了拼接縫,工程的防滲漏可靠性也高。因此,土工膜的規(guī)格設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮不同工程的需要。土工膜的拼接,目前國內(nèi)外技術(shù)均已很成熟。對熱塑性塑料,主要采用焊接的方法,速度較快,可靠性很高。