針對土工合成材料試驗問題分析

張潮

河北省水利科學研究院

針對土工合成材料試驗問題分析

張潮

河北省水利科學研究院

本文主要就土工合成材料試樣邊緣出現的毛刺、分叉、裁剪不整齊等問題進行了分析，提出了其也會影響拉伸試驗結果,這些因素會導致試樣抗拉強度偏低,在檢測過程中應嚴格按標準進行操作,避免以上影響因素的發生,保證檢測結果的準確性。本文是自己的一些觀點和看法，可供參考。

合成材料；試驗

一、前言

土工合成材料是近年來新興出來的一種材料，但是由于應用廣泛，耐用等原因取得了良好的發展。對于大多數人來說土工合成材料是陌生的，但生活中的塑料袋大家卻都知道。我為什么舉這個例子呢？不錯，塑料袋正是土工合成材料中的一種，土工合成材料早已進入我們的生活，只是我們不曉得而已。土工合成材料雖然在生活中的應用極為廣泛，但是土工合成材料也有其本身的問題，本文主要針對土工合成材料的問題展開分析探討。

二、土工合成材料的由來

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展，早已沒有了具體的劃分線。就現在的土工合成材料而言，很多產品早已將防水材料和不防水材料進行整合運用，另一方面現在產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部或者深處，從而達到穩固和加強地面的作用。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用。正是由于這些方面的應用，從而推動了我國土工合成材料的發展。

三、土工合成材料實驗常見問題

1、老化問題

任何材料在長時間暴露的自然環境下，都會被腐蝕或者被老化。鋼鐵材料會被腐蝕，土工合成材料長期暴露在自然環境下，每天接受太陽的暴曬，雨水的侵蝕，是很容易老化的。上文已經介紹過，土工合成材料是通過聚合而成的，高溫的暴曬最容易使內部的分子結構發生變化，分子結構變化導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構決定的，失去了原有的結構可能土工材料不能起到該有的作用。土工合成材料在陽光的照射下，分子結構改變，夜晚又承受低溫，時間久了極易老化。在測試的過程中，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，通過快慢來衡量土工合成材料的質量。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量。

2、蠕變問題

土工合成材料的弊端的是具有蠕變特性，這點對于土工材料是極為不利的。蠕變問題的根本原因是因為土工合成材料的所能承受力是一定的，當土工合成材料所承受的里超過其所能承受的限度時，極易發生變形，隨著變形的時間的不斷增長，想恢復到原來的形狀是尤為艱難的，然后慢慢的趨向于一種穩定狀態。我們稱這種現象為蠕變，影響蠕變特性的因素有很多，主要是土工合成慈愛聊的種類，溫度，材料所能承受力的大小。

3、邊緣不整齊問題

土工合成材料在生產的時候，最容易出現的問題是毛刺、分叉、裁剪不整齊的問題。出現這種問題的原因有很多種，一是光截面不夠光潔，二是裁剪工具的問題。現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題。

四、土工合成材料常規測試試驗

任何一種材料的上市都得進過大量的實驗，通過材料測試的實驗，我們才能確定該土工合成材料的性能，決定其是否能上市。就算市面上生產的土工材料，也需要常規性的進行實驗，常規性的實驗主要實驗土工合成材料的耐久性，耐力性，抗拉強度，物理和力學性能等。

1、物理和力學性能

土工合成材料主要用于土地中，來往的車輛會給其帶來巨大的壓力，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性能指標。土工合成材料在常規性的測試中，主要測試三個方面：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土工織物，土工織物應用紡織技術制造，因而用紡織品試驗標準進行檢測，土工織物沿用了紡織品大多數試驗方法直到今天。

2、水力學性能

土工合成材料一般運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生，防水是必定需要的。在地面，地面上往往都會有積水；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揮作用，就必須防水，防水會有水沉積，所以土工材料織物對水力特性也有一定的要求。在水力性能的測試中，要嚴格按照國家規定的標準進行測試，嚴格要求產品的質量。

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需要考慮其摩擦系數，摩擦系數在特定的情況下也會產生摩擦力。倘若受力面積過小，甚至會發生土工合成材料相互嵌入，導致土工合成材料產品毛刺、分叉、不整齊等一系列情況的發生。要充分的考慮土工合成材料之間的摩擦系數，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。在剪切的時候，應當使用合格的直剪儀，從而保證土工合成材料表面的光滑整潔。在實驗測試的時候，應當使用合格的土工試驗箱，充分的結合周圍的環境對樣本進行測試，將土工合成材料產品放在土工試驗箱中，然后將內部填滿黃土，進行拉伸，保證測試的準確性，測出測驗的土工合成材料樣本的受力性能。

五、結束語

經過上述文章的介紹，相信大家對土工材料已經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。雖然說土工材料給我們的生活帶來了極大的方便，但另一方面，也給我們埋下了巨大的隱患。就以塑料袋而言，白色污染的問題日益嚴重，我們的生活環境日益惡略，這是需要深思。另一方面，土工合成材料還有許多的問題需要我們改進，有些問題使我們發現的，有些我們還沒有發現。總而言之，土工合成材料還有很多的問題沒有解決，還有很長的一段路要走。

[1]鄧衛東,唐頌,黃華華.路堤邊坡雨水滲流的模型試驗研究.公路交通技術,2014

[2]唐頌,鄧衛東.土工合成材料蠕變老化及鋪設損傷試驗研究綜述.公路交通技術,2014