防渗土工布的应用
防渗土工布既可应用于铁路、公路、港口、机场、水利建筑等工程中;也可以制造成各种形状,然后充气或充水膨胀,形成各种屋顶、围墙、水闸等;还可以用这种防渗材料建造蓄水池或废物堆放池。如果涂层比较坚硬,则土工布本身就可以用来造隔板、屋顶等。用防渗土工布建造的建筑物成本低,建造速度快,可以用在地面上、地面下或水中,所以它的应用越来越广。
下面略举两例来说明防渗土工布的应用。
废物堆放池目前,有毒废物的处理越来越受到重视,随意排放有毒废物会污染环境,影响植物生长以至人体的健康。而埋在地下的有毒物质,也会由于地下渗透作用而污染地下水,造成公害。为防止有毒废物的渗漏,一般要用大量的水泥来建造废物池壁,费工费时,成本也高。而用防渗土工布来建造废物堆放池,由于其渗透性能基本上为零,可以防止废物扩散而污染环境。只要选用适当,安装合理,防渗土工布可抗拒大多数化学物质的腐蚀,而且施工简单方便,成本较低,特别适宜对有毒废水、固体或淤泥状废物的地下密封。
人造水池(1)蓄水池建造蓄水池时碰到的最大问题是水分的渗漏,许多土壤都有一定的渗水性能。在渗水较高的土壤上建造蓄水池时,要花费大量的水泥和人力来防止水分的渗漏。而用防渗土工布来作为池壁,则可获得良好的蓄水效果,还可节约大量水泥,加快施工进程。(2)简易水坝当防渗土工布比较硬挺时,使用简单的支撑就可以制造一个简易水坝。
防渗土工布原料与结构的选择
基布纤维的选择
就土木工程而言,既要考虑所采用的纺织纤维材料必须具备一定的抗拉强度、耐水性、耐气候性、耐酸碱性、耐霉性和耐老化性,又要考虑材料本身的价格。因此,综合考虑下来,目前国际、国内比较一致地认为,用于防渗土工布的纤维材料,以涤纶短纤、高强丙纶、涤丙短纤混合为宜。关于各类纤维材料的性能、指标,在此不作讨论。
基布结构的选择
基布的基本结构,按其在土工布中应用的广泛程度分类,主要有非织造布型和机织布型两类。下面讨论一下这两类结构的基本特征。
机织型基布
机织型基布是由两组垂直纱线按一定方式交织而成的。其特点为:(1)机织布的拉伸强度和模量比较大,但断裂伸长小;具有较好的应力—应变关系,但顶破强度相对较低,断裂功相对较小。(2)机织布中经、纬纱相互挤压,阻止了织物受外力作用时的变形,所以机织布的结构一般都较稳定,但缺乏弹性。(3)机织布孔隙尺寸较大,孔径均匀。(4)机织布生产工艺复杂,产量低,成本高。分析机织型基布的特点可知,它比较适宜发挥增强加固的功能,所以在需要经受较大负荷、要求尺寸稳定性好的场合,常常使用机织类防渗土工布。
非织造型基布
非织造布的性能与所选用的原料及加工方法(针刺法、纺粘法、水刺法等)有密切关系。作为土工织物,因其用途缘故,所以对原料短纤维的要求不同于纺织用短纤维,也不同于一般用途的短纤维。作为无纺织物的原料,短纤维的单丝强度不一定很高,因为非织造布的强度不仅取决取决于纤维轴向强度,还取决于成网强度(如粘合或针刺强度),而原料短纤维的伸度是极为重要的。而价格便宜、耐霉烂是考察土工用原料的重要指标之一。非织造布与机织布相比具有更便宜的价格和优良的性能,生产效率高,且易加工成宽幅制品,因而被广泛应用于土木工程。
总之,这两类基布各有所长,在选用时还需考虑到:(1)要分析选用的基布受水的承压力。(2)要了解基布的机械性能,使之能有效地发挥作用。
防渗膜料(或涂层剂)的选择由于防渗土工布最为突出的性能就是具备较好的防渗功能,而一般情况下,基布是不防渗或部分防渗,所以膜料(涂层剂)具有优良的防渗性能就显得尤为重要。同时还应具备一定的强度、耐酸碱性、耐屈曲性和耐老化性。目前,主要用作防渗膜料的有聚氯乙烯(PVC)、橡胶或聚氨酯等。具体选用时,可根据实际工程的需要而定。