針對(duì)土工合成材料試驗(yàn)問(wèn)題分析

張潮

河北省水利科學(xué)研究院

針對(duì)土工合成材料試驗(yàn)問(wèn)題分析

張潮

河北省水利科學(xué)研究院

本文主要就土工合成材料試樣邊緣出現(xiàn)的毛刺、分叉、裁剪不整齊等問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了其也會(huì)影響拉伸試驗(yàn)結(jié)果,這些因素會(huì)導(dǎo)致試樣抗拉強(qiáng)度偏低,在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,避免以上影響因素的發(fā)生,保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文是自己的一些觀點(diǎn)和看法，可供參考。

合成材料；試驗(yàn)

一、前言

土工合成材料是近年來(lái)新興出來(lái)的一種材料，但是由于應(yīng)用廣泛，耐用等原因取得了良好的發(fā)展。對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)土工合成材料是陌生的，但生活中的塑料袋大家卻都知道。我為什么舉這個(gè)例子呢？不錯(cuò)，塑料袋正是土工合成材料中的一種，土工合成材料早已進(jìn)入我們的生活，只是我們不曉得而已。土工合成材料雖然在生活中的應(yīng)用極為廣泛，但是土工合成材料也有其本身的問(wèn)題，本文主要針對(duì)土工合成材料的問(wèn)題展開(kāi)分析探討。

二、土工合成材料的由來(lái)

土工合成材料早期主要分為土工織物和土工膜，其中，土工織物是透水材料，土工膜是不透水材料。但隨著土工合成材料的不斷發(fā)展，早已沒(méi)有了具體的劃分線。就現(xiàn)在的土工合成材料而言，很多產(chǎn)品早已將防水材料和不防水材料進(jìn)行整合運(yùn)用，另一方面現(xiàn)在產(chǎn)生了很多的符合材料，可以在很大程度上代替土工合成材料。土工合成是人工合成的聚合物，主要有合成橡膠，化纖，塑料凳材料聚合而成。土工聚合材料聚合后，將其埋于地表或者土地內(nèi)部或者深處，從而達(dá)到穩(wěn)固和加強(qiáng)地面的作用。土工合成材料不僅可以用于地面，在水利電力，鐵路交通，在軍事，港口等方面都有廣泛的應(yīng)用。正是由于這些方面的應(yīng)用，從而推動(dòng)了我國(guó)土工合成材料的發(fā)展。

三、土工合成材料實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題

1、老化問(wèn)題

任何材料在長(zhǎng)時(shí)間暴露的自然環(huán)境下，都會(huì)被腐蝕或者被老化。鋼鐵材料會(huì)被腐蝕，土工合成材料長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境下，每天接受太陽(yáng)的暴曬，雨水的侵蝕，是很容易老化的。上文已經(jīng)介紹過(guò)，土工合成材料是通過(guò)聚合而成的，高溫的暴曬最容易使內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，分子結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致土工合成材料的性能得不到保障。土工材料的特性主要是由于聚合物分子結(jié)構(gòu)決定的，失去了原有的結(jié)構(gòu)可能土工材料不能起到該有的作用。土工合成材料在陽(yáng)光的照射下，分子結(jié)構(gòu)改變，夜晚又承受低溫，時(shí)間久了極易老化。在測(cè)試的過(guò)程中，可以使用人工氣候箱，不斷地改變氣候箱的氣候溫度等，使得老化速度加快，通過(guò)快慢來(lái)衡量土工合成材料的質(zhì)量。雖然與自然氣候有一定的差異，但能大致上反映土工合成材料的質(zhì)量。

2、蠕變問(wèn)題

土工合成材料的弊端的是具有蠕變特性，這點(diǎn)對(duì)于土工材料是極為不利的。蠕變問(wèn)題的根本原因是因?yàn)橥凉ず铣刹牧系乃艹惺芰κ且欢ǖ模?dāng)土工合成材料所承受的里超過(guò)其所能承受的限度時(shí)，極易發(fā)生變形，隨著變形的時(shí)間的不斷增長(zhǎng)，想恢復(fù)到原來(lái)的形狀是尤為艱難的，然后慢慢的趨向于一種穩(wěn)定狀態(tài)。我們稱這種現(xiàn)象為蠕變，影響蠕變特性的因素有很多，主要是土工合成慈愛(ài)聊的種類，溫度，材料所能承受力的大小。

3、邊緣不整齊問(wèn)題

土工合成材料在生產(chǎn)的時(shí)候，最容易出現(xiàn)的問(wèn)題是毛刺、分叉、裁剪不整齊的問(wèn)題。出現(xiàn)這種問(wèn)題的原因有很多種，一是光截面不夠光潔，二是裁剪工具的問(wèn)題。現(xiàn)在各方面的硬件都改善了許多，但最為主要的還是土工合成材料本身的問(wèn)題。

四、土工合成材料常規(guī)測(cè)試試驗(yàn)

任何一種材料的上市都得進(jìn)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)材料測(cè)試的實(shí)驗(yàn)，我們才能確定該土工合成材料的性能，決定其是否能上市。就算市面上生產(chǎn)的土工材料，也需要常規(guī)性的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，常規(guī)性的實(shí)驗(yàn)主要實(shí)驗(yàn)土工合成材料的耐久性，耐力性，抗拉強(qiáng)度，物理和力學(xué)性能等。

1、物理和力學(xué)性能

土工合成材料主要用于土地中，來(lái)往的車輛會(huì)給其帶來(lái)巨大的壓力，所以土工合成材料需要良好的抗壓性。其中最主要的就屬于力學(xué)性能指標(biāo)。土工合成材料在常規(guī)性的測(cè)試中，主要測(cè)試三個(gè)方面：一是單向受力拉伸，二是握持拉伸即雙向拉伸；三是撕裂拉伸。在早期，土工合成材料主要充當(dāng)土工織物，土工織物應(yīng)用紡織技術(shù)制造，因而用紡織品試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，土工織物沿用了紡織品大多數(shù)試驗(yàn)方法直到今天。

2、水力學(xué)性能

土工合成材料一般運(yùn)用于地表或者地下深處，為了防止腐蝕或者糜爛等一系列情況的發(fā)生，防水是必定需要的。在地面，地面上往往都會(huì)有積水；在地下深處，土地潮濕，含有大量的水分。土工合成材料要想充分的發(fā)揮作用，就必須防水，防水會(huì)有水沉積，所以土工材料織物對(duì)水力特性也有一定的要求。在水力性能的測(cè)試中，要嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，嚴(yán)格要求產(chǎn)品的質(zhì)量。

3、土工合成材料相互作用的界面摩擦特性

土工合成材料的生產(chǎn)需要考慮其摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)在特定的情況下也會(huì)產(chǎn)生摩擦力。倘若受力面積過(guò)小，甚至?xí)l(fā)生土工合成材料相互嵌入，導(dǎo)致土工合成材料產(chǎn)品毛刺、分叉、不整齊等一系列情況的發(fā)生。要充分的考慮土工合成材料之間的摩擦系數(shù)，降低土工合成材料之間的摩擦，盡量使其互不影響各自的工作。在剪切的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)使用合格的直剪儀，從而保證土工合成材料表面的光滑整潔。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)使用合格的土工試驗(yàn)箱，充分的結(jié)合周圍的環(huán)境對(duì)樣本進(jìn)行測(cè)試，將土工合成材料產(chǎn)品放在土工試驗(yàn)箱中，然后將內(nèi)部填滿黃土，進(jìn)行拉伸，保證測(cè)試的準(zhǔn)確性，測(cè)出測(cè)驗(yàn)的土工合成材料樣本的受力性能。

五、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上述文章的介紹，相信大家對(duì)土工材料已經(jīng)土工合成材料以及土工合成材料的特性都有了一定的了解。雖然說(shuō)土工材料給我們的生活帶來(lái)了極大的方便，但另一方面，也給我們埋下了巨大的隱患。就以塑料袋而言，白色污染的問(wèn)題日益嚴(yán)重，我們的生活環(huán)境日益惡略，這是需要深思。另一方面，土工合成材料還有許多的問(wèn)題需要我們改進(jìn)，有些問(wèn)題使我們發(fā)現(xiàn)的，有些我們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。總而言之，土工合成材料還有很多的問(wèn)題沒(méi)有解決，還有很長(zhǎng)的一段路要走。

[1]鄧衛(wèi)東,唐頌,黃華華.路堤邊坡雨水滲流的模型試驗(yàn)研究.公路交通技術(shù),2014

[2]唐頌,鄧衛(wèi)東.土工合成材料蠕變老化及鋪設(shè)損傷試驗(yàn)研究綜述.公路交通技術(shù),2014