土工袋的抗腐蝕性實(shí)驗(yàn)研究

周 治 民

(西南科技大學(xué)，四川 綿陽(yáng) 621010)

土工袋的抗腐蝕性實(shí)驗(yàn)研究

周 治 民

(西南科技大學(xué)，四川 綿陽(yáng) 621010)

為保證工程中的土工袋不因地基土或外界環(huán)境中的腐蝕性因素而影響自身的強(qiáng)度，通過(guò)腐蝕試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)對(duì)土工袋的力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明：土工袋在強(qiáng)酸腐蝕下，力學(xué)性能有所降低。若土工袋長(zhǎng)期置于酸性環(huán)境中，建議采取相應(yīng)措施對(duì)其表面進(jìn)行防酸處理；土工袋的抗堿性能較好，工程使用過(guò)程中，可不考慮堿性環(huán)境對(duì)土工袋的影響。

土工袋，腐蝕試驗(yàn)，拉伸試驗(yàn)

0 引言

隨著生態(tài)工程的發(fā)展，土工袋因其具有施工簡(jiǎn)便、成本低、加固效果好、美化環(huán)境等特點(diǎn)被越來(lái)越多地應(yīng)用于工程建設(shè)中。土工袋即將素土、摻石灰或水泥的普通土、砂礫、礦渣、建筑渣土等裝在土工布縫制的編織袋內(nèi)用來(lái)防洪搶險(xiǎn)、邊坡支擋、增強(qiáng)地基承載力、控制地基沉降(特別是不均勻沉降)、減小行車(chē)振動(dòng)對(duì)路基的影響等。

劉斯宏等[1-3]研究表明，土工袋這種“以土代石”的新型材料破壞的征兆為土工布斷絲破裂，其極限抗拉強(qiáng)度取決于土工布的極限抗拉強(qiáng)度。將土工袋應(yīng)用于工程中，則土工袋不可避免地要接觸到地基土或外界環(huán)境中的一些腐蝕性因素而影響自身的強(qiáng)度。為保證施工質(zhì)量的可靠性，本文選取市場(chǎng)上應(yīng)用較多的土工袋，通過(guò)腐蝕試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)對(duì)其腐蝕前后的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證土工袋的抗腐蝕性。

1 土工袋技術(shù)指標(biāo)

土工袋采用江蘇平安合成材料有限公司產(chǎn)品，為摻有適量抗紫外線(xiàn)老化穩(wěn)定劑的聚丙烯(PP)材料的黑色編織袋。其具體技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

2 土工袋腐蝕試驗(yàn)

不同地區(qū)的土壤中或多或少存在一些腐蝕性因素，比如酸、堿、硫酸鹽等。土工袋長(zhǎng)期與土壤接觸，使用過(guò)程中不可避免要受到一定程度的腐蝕。為了測(cè)試土工袋對(duì)這些腐蝕性因素的抗腐蝕能力，本文采用98.3%濃硫酸和不小于96%的氫氧化鈉分別對(duì)土工袋進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)。

表1 土工袋技術(shù)指標(biāo)

試驗(yàn)時(shí)，分別將濃硫酸和氫氧化鈉以試劑∶水=1∶3的比例稀釋?zhuān)纬扇芤骸２⑼凉ご?2 h(見(jiàn)圖1)，觀察其被腐蝕后的表面現(xiàn)象。

將土工袋放入強(qiáng)酸稀釋溶液中之后，表面有氣泡產(chǎn)生，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，氣泡數(shù)量不斷減少，48 h之后，氣泡消失，溶液有變紅趨勢(shì)；放入強(qiáng)堿稀釋溶液中時(shí)表面有少量氣泡產(chǎn)生，浸泡72 h后，土工袋外形均保持完好。

3 土工袋拉伸試驗(yàn)

為測(cè)試土工袋腐蝕前后的力學(xué)性能變化，通過(guò)拉伸試驗(yàn)對(duì)未腐蝕土工袋、強(qiáng)酸腐蝕后土工袋、強(qiáng)堿腐蝕后土工袋進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證抗腐蝕效果。

土工袋的拉伸試驗(yàn)與土工織物的拉伸試驗(yàn)基本相同，夾具采用防滑脫的專(zhuān)用夾具。取樣在批樣材料中隨機(jī)抽取，每組不少于6個(gè)樣本。試樣制取后，用游標(biāo)卡尺測(cè)其韌始寬度和韌始厚度，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)出筋材的抗拉強(qiáng)度和延伸率。土工袋斷裂強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)關(guān)系見(jiàn)圖2～圖4，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 土工袋拉伸強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率

由表2可知：

1)土工袋橫向最大斷裂強(qiáng)度大于縱向最大斷裂強(qiáng)度；

2)土工袋在經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸浸泡之后，其斷裂強(qiáng)度有所下降，但仍符合技術(shù)指標(biāo)要求(500 N/m)。但鑒于浸泡時(shí)間較短，在工程中仍建議采取相應(yīng)措施，如噴射一層水泥砂漿等方法對(duì)其表面進(jìn)行防護(hù)；

3)土工袋在經(jīng)過(guò)強(qiáng)堿浸泡之后，其斷裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率與未腐蝕之前相比變化不大，由此可見(jiàn)，土工袋的抗堿性要優(yōu)于抗酸性，但均滿(mǎn)足抗腐蝕性要求(500 N/m)。

4 結(jié)語(yǔ)

1)土工袋的橫向斷裂強(qiáng)度高于縱向斷裂強(qiáng)度，可更好地抵抗破裂力，提高土工袋的極限抗拉強(qiáng)度；

2)土工袋在強(qiáng)酸腐蝕下，力學(xué)性能有所降低，為保證土工袋長(zhǎng)期在酸性環(huán)境中的力學(xué)性能能夠滿(mǎn)足要求，建議采取相應(yīng)措施對(duì)其表面進(jìn)行防酸處理；

3)土工袋在強(qiáng)堿腐蝕下力學(xué)性能變化不大，說(shuō)明土工袋的抗堿性能較好，工程使用過(guò)程中，可不考慮堿性環(huán)境對(duì)土工袋的影響。

[1] 劉斯宏，汪易森.土工袋加固地基原理及其工程應(yīng)用[J].巖土工程技術(shù)，2007，21(5)：221-225.

[2] 劉斯宏,汪易森.土工袋技術(shù)及其應(yīng)用前景[J].水利學(xué)報(bào)，2007(sup):644-648.

[3] 劉斯宏，松岡元.土工袋加固地基新技術(shù)[J].巖土力學(xué)，2007，28(8)：1665-1670.

[4] GB 50007—2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5] 魏希成.支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.

Research on resistance to corrosion of soilbag

Zhou Zhimin

(SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，China)

In order to ensure that the strength of the soilbag in the project is not affected by the corrosive factors in the foundation soil or the environment, the mechanical properties of the soilbag were tested by corrosion experiment and tensile experiment. The results show that the mechanical properties of the soilbag decreased in strong acid corrosion. If the soilbag are long-term in the acid environment, it is recommended to take corresponding measures on its surface to prevent the erosion of acid. Because of the performance of the soilbag is good, the effect of the alkaline environment on the soilbag is not considered in the process of the engineering application.

soilbag, corrosion testing, tensile test

2015-06-24

周治民(1994- )，男，在讀本科生

1009-6825(2015)25-0087-02

TU411.99

A