土工布的種類、性能、工程如何選用(純干貨、內容豐富、值得收藏)【圖文并茂】

2018-04-23 15:02   文章來源:  華雨林無紡布

一、概述:土工布是一種以聚合物為原料,經非織造工藝、機織工藝、編織工藝、濕法成網工藝等生產而成的單一性透水材料,現已廣泛應用于公路、鐵路、水利、水運、機場、環保等基礎建設領域,在工程中起到過濾、排水、防護、隔離與防裂等作用。

二、形式和分類

土工布按制造方法不同,分為織造土工布(有紡)、非織造土工布(無紡)、復合型土工布、濕法成網土工布。其中:

1、織造土工布(有紡)由合成纖維長絲(丙綸、滌綸、錦綸、維綸、乙綸等)或塑料扁絲、塑料裂膜絲按一定方向排列機織的土工織物;

2、非織造土工布(無紡)由短纖維或長絲按隨機排列或定向排列制成的薄絮墊,經機械結合、熱粘或化粘而成的織物;

3、濕法成網土工布由短切聚酯纖維、玻璃纖維為原料在水中分散后,經抄取、脫水、施膠、干燥等工藝過程制造而成;

4、復合型土工布:以聚合物為原料制成的長絲機織土工布或裂膜絲機織土工布(編織土工布)與短纖針刺非織種土工布經針刺復合而成的土工織物。具有防護、加筋功能,主要用于軟土地基加筋補強、路堤基底加筋等工程領域中。按產品結構分為二層復合和三層復合。

5、土工布按原料不同,分為 ① 滌綸短纖針刺非織造土工布② 聚丙烯短纖針刺非織造土工布;③ 聚酯長絲紡粘針刺非織造土工布;④ 丙綸長絲機織土工布;⑤ 滌綸長絲機織土工布; ⑥玄武巖纖維機織土工布;⑦聚丙烯裂膜絲機織土工布;⑧ 塑料扁絲編織土工布;⑨ 聚酯玻纖濕法非織造土工布。

6、復合土工布按材質組成分為:長絲機織/短纖非織造復合土工布(FW/SNG);②裂膜絲機織/短纖非織造復合土工布(SWG/SNG);③ 塑料扁絲編織/短纖非織造復合土工(GFW/SNG);④ 短纖非織造/長絲機織/短纖非織造復合土工布(SNG/FW/SNG);⑤ 短纖非織造/裂膜絲機織/短纖非織造復合土工布(SNG/SWG/SNG);⑥ 短纖非織/塑料編織扁織/短纖非織造復合土工布(SNG/SWG/SNG)。

7、土工布按使用功能不同可分為排水反濾型土工布、包裹型土工布、隔離型土工布及加筋型土工布等。

① 排水反濾型土工布:土工布在使液體、氣體垂直通過的同時,保持受滲透力作用的土骨架顆粒不流失,部分土工布兼作橫向排水通道。排水反濾型土工布主要用于護坡、護墻或擋墻后反濾層、排水盲溝、軟基處理等工程,作為土工合成材料反濾層、袋裝砂夾卵礫石反濾層、軟式透水管、塑料排水帶、袋裝砂井或復合土工膜的外包材料。

② 包裹型土工布:土工布作為松散的土、砂、石料的包裹物或作為混凝土、砂漿的載體,形成一定體積和形狀的塊體,用于邊坡防護、沖刷防護等工程。包裹型土工布產品主要有土工袋、土工膜袋及土工管袋等,在袋裝砂夾卵礫石反濾層、袋裝砂井中的土工布均兼具包裹功能。

③ 隔離型土工布:土工布鋪設于不同介質之間,防止相鄰的不同介質混合。隔離型土工布主要用于路堤不同粒徑填料之間的隔離,或在軟土表面鋪設土工布避免堵塞上部排水墊層。

④ 加筋型土工布:將具有一定拉抗強度的土工布埋于土體中,依靠與土界面的相互作用,提高土體強度和穩定性,限制土體位移。加筋型土工布主要用于加筋土結構、軟基處理中的加筋墊層等工程,或與土工膜等結合形成加筋型復合土工膜等。


1、滌綸短纖針刺非織造土工布:以滌綸短纖維為原料,采用開清、梳理、鋪網、針刺等非織造工藝生產而成的土工布。具有以下性能:

柔韌性好,耐腐蝕、抗氧化。

具有良好的透水、過濾和隔離性能。

2、聚丙烯短纖針刺非織造土工布:以高強低伸聚丙烯短纖維為主要原料,采用非織造工藝生產而成,具有以下性能:

隔離、加筋、防護、過濾、排水、緩沖等功能

物理機械性能指標高于滌綸土工布2~3倍,相同克重的產品比重低,耐酸堿性優良,熱熔粘合性好,耐磨耗性能強。

3、長絲紡粘針刺非織造土工布:PET為原料,經融熔紡絲、氣流牽伸、擺絲鋪網、針刺加固工藝生產而成具有三維孔隙的土工織物。具有以下性能:

 ① 力學指標高,蠕變性能好;抗腐蝕能力強,耐老化、耐熱性能優異,水力學性能優良。

4、塑料扁絲編織土工布:以聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)為主要原料,經拉絲、切絲、編織工藝生產而成。具有以下性能:

 ① 重量輕,強度高,延伸率小,整體性好,施工方便

具有加固、分離、排水過濾、欄網功能。

5、裂膜絲機織土工布:以聚合物切膜絲(紗)、裂膜絲(紗)為原料,采用機織工藝織造而成。具以下性能::

 重量輕,強度高,延伸率小,整體性好,施工方便

具有防護、加強、隔離、過濾、排水功能。

6、玄武巖機織土工布:采用玄武巖纖維無捻粗紗經機織工藝織成,并經化學整理制成的材料。該產品具有以下性能:

具有高強、高模、輕質、耐化學腐蝕性、高低溫穩定性好等的優點,而被廣泛應用于土木工程、水利建設、航空航天以及汽車等領域。

7、復合型土工布:以有紡土工布與無紡土工布復合而成的雙層結構或多層結構的加筋復合產品。具有以下性能:

高抗拉強度,低延伸率,縱橫向變形均勻,抗撕裂強度高,耐磨性能優良,透水性高,反濾性優。可提高軟土地基、路堤基底的承載力,減小沉降,增加地基穩定性。

具有防護、加筋功能,主要用于軟土地基加筋補強、路堤基底加筋等工程領域中。

8、聚酯玻纖濕法非織造布:短切聚酯纖維、玻璃纖維為原料,在水中分散后,經抄取、脫水、施膠、干燥等工藝過程制造而成。具有以下性能:

玻璃纖維的強度和聚酯纖維的柔韌性與一體,具有低延伸性高抗拉強度,與瀝青良好的侵潤性和吸附粘合力,在施工中會與粘層熱瀝青結合形成一種特殊穩定的層面結構,與上下層良好粘結,起到應力分散和防水作用,可以有效地消除路面結合處或裂縫處的應力集中,降低裂紋在路面層中的擴散,有效的提高面層的抗疲勞能力。

主要應用于水泥混凝土路面改造、舊路改擴建、瀝青混凝土罩面、半鋼性基層收縮裂縫處置、橋面防水層、市政道路加罩等公路工程。

一、用于濾層、排水部位的土工布類型利用土工布透水性好,孔隙小的特點,將其作為土石壩、水閘、堤坊、擋土墻等工程的排水和反濾體。使滲水順暢通過反濾體,有效降低浸潤線,減小滲透壓力,有效保護土體中顆粒的穩定,提高壩坡穩定性。材料一般設計為長絲機織土工布、防老化聚丙烯扁絲編織土工布、機織/非織造復合土工布等。

濾層、排水部位結構示意圖:


 

土工織物坡頂埋固                        坡址防沖結構

 1-保護層    2-土工織物     3-土坡          1-保護層    2-土工織物   3-土坡

壩內排水示意圖

                     1-水面      2-心墻   3-豎式排水     4-水平排水

 

二、用于護岸和防沖部位的土工布類型:為了防止水流對渠道及海岸等土岸坡沖刷,選用防護土工布類型主要有滌綸短纖針刺非織造布、長絲紡粘針刺非織種土工布、長絲機織土工布、裂膜絲機織土工布等。按工程具體要求,將上述材料制成符合一定規格的制品,用作臨時性工程或水上、水下部位的永久性防護。具體類形如下:

Ø 土袋織造土工織物縫成的袋體,類似于草包,內填土料,可用作壓載、堵塞洞穴、填補渦坑和塌陷。

Ø 土枕即長土袋,直徑可為0.4m~1.0m,長度可按工程要求而定,內充土、砂料,即作長條壓重,亦可作為堤壩迎水面的組成部分。

  Ø 軟體排:以單層或雙層長絲機織土工布、裂膜絲機織土工布制成的大面積排體,可取代傳統柴排。能起反濾排水作用,有效地防沖。也可制成較大面積的土工膜排體。

Ø 土工模袋:由雙層聚丙烯長絲機織土工織物縫制而成,內充混凝土或砂漿,凝固后形成防護塊體。

Ø 生態袋、植生袋:由聚丙烯短纖針刺非織造土工布、長絲紡粘針刺非織造土工布,

加工成一定尺寸的敞口袋體,袋內填充種植土、肥料等,鋪設于土質貧瘠的邊坡坡面等,以形成能夠恢復或營造新的生態系統的產品。按設計使用年限、坡面沖刷條件等不同可分為植生袋、生態袋等。

三、用于土體加筋與加固部位的土工布類型:利用聚丙烯長絲機織土工布、機織/非織造復合土工布的高拉伸模量做筋材,在土體中按一定方向鋪設一定的筋材,增加土抗剪強度、抗拉強度和整體性。

 

Ø 聚丙烯長絲機織土工布用于加筋陡坡示意圖:

 

1-降水    2-集水溝     3-機織土工布   4-粗料和土工加筋帶 5-排水    6-回折      7-帶孔PVC管   8-碎石   9-機織土工布   10-導致坡外

 

 



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