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复合土工膜老化及缺陷的原因影响因素及规律


在材料的耐久性中物理性质和化学性质起到了重要作用,而耐久性是材料能否应用于永久性工程的主要指标,研究土工合成材料的老化问题最重要的是其耐久性。材料的老化主要是材料在不同的自然环境条件下其力学性能指标随时间的变化,环境条件包括在阳光的紫外线下暴露, 温度湿度的共同作用, 在土壤之中的微生物侵蚀, 施工机械的损伤, 冻融变化等情况。随着时间的推移,复合土工膜会在自然环境下发生老化现象,老化的外界因素可分为生物, 物理, 化学因素。老化的原因主要有(环境中的反凝聚作用使分子断裂,聚合物分解,因而产生软化材料中增塑剂等辅助成分的流失,从而使材料硬化, 变脆在疲劳应力或者长期应力的作用下发生了蠕变, 破损等情况。在正常的情况下,聚合物一般不会因温度的变化而发生分解,有很好抗化学分解和生物分解的能力。但衬护在工业废水池中的土工膜,会因氧化升温而发生分解,且在潮湿的空气中,增塑剂容易发生生物分解。土 工织物在工程结构中起着加强作用,土工织物能否长期发挥作用,主要是其蠕变性能。土工织物的蠕变是指在不变的负荷作用下随时间变化而发生的材料变形。


经过大量试验所得出的复合土工膜的老化规律在紫外线的照射下,复合土工膜的老化速度非常快,使用年限不过一年,而掩埋于水中和土中的复合土工膜老化速度异常的缓慢,最后趋于稳定丙纶, 涤纶, 聚乙烯目前在我国属于应用较广泛的化纤合成材料织物,

经验表明,丙纶老化速度快,涤纶和聚乙烯老化速度相对慢同一种复合土工膜同种使用条件下,颜色深黑的比白浅的老化速率慢,短纤维, 薄型的复合土工膜比粗纤维, 厚型的老化速率快,外界和内在因素是影响复合土工膜老化速度的必然因素。其中紫外线的照射对复合土工膜的影响最为明显。因为复合土工膜对这一类波长的光反应最为敏感' 环境温度一般远小于复合土工膜的降解温度,正常的单一气温条件下其寿命的影响较小,但是在综合作用条件下气温,光,氧气(老化速率会加快)在物理条件下,施工碾压及铺设时造成的损伤也可促使复合土工膜的老化,复合土工膜在铺设完成后,会存在一些施工缺陷,包括在焊接时由于局部接缝不当,造成一定长度的窄缝在搬运过程中产生的损坏由于施工机械和工具而刺破基础不均匀沉降使膜撕裂过高水压造成的膜局部 刺 穿$这些缺陷主要是施工操作造成的,也是难免的。



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